Utilização de modelos numéricos para predição de propriedades mecânicas de madeira lamelada

Abstract

The present thesis presents an analysis of structural elements of Glued Laminated Timber, produced using national species, which aims to evaluate its main mechanical properties. This analysis involved three distinct phases: (i) raw material characterization, (ii) Glued Laminated Timber structural elements production, (iii) modelling and realization of static tests on the structural elements of Glued Laminated Timber.In the first phase, concerning the analysis of raw materials, the sample was classified using non-destructive tests.In the second phase, 10 structural elements of Glued Laminated Timber were fabricated in laboratory environment, with different modulus of elasticity configurations in order to configure a diverse sample to compare with the results obtained by numerical modelling.In the third phase, the research and development of theoretical numerical models which allow the prediction of some mechanical properties of the Glued Laminated Timber elements manufactured, were carried out. Non-destructive and destructive tests were performed on the fabricated Glued Laminated Timber structural elements to determine some of their mechanical properties. These tests were performed according to the indications given in the European Standard EN 408 (CEN, 2012).Subsequently the results obtained were analysed, namely through comparisons and correlations between the different properties and parameters analysed, in order to evaluate the numerical models used. The fabricated Glued Laminated Timber elements were also tested in terms of bonding performance according to the European Standard EN 14080 (CEN, 2013).

O presente trabalho apresenta uma análise realizada a elementos estruturais de madeira lamelada colada, produzida usando espécies nacionais, a qual tem como objetivo avaliar as suas principais propriedades mecânicas. Esta análise compreendeu três fases distintas: i) análise das matérias-primas, ii) fabrico de elementos estruturais de madeira lamelada colada, iii) modelação e realização de ensaios estáticos aos elementos estruturais de madeira lamelada colada. Na primeira fase, relativa à análise das matérias-primas, foi realizada a classificação da amostra com recurso a ensaios não-destrutivos. Na segunda fase procedeu-se ao fabrico em ambiente laboratorial, de 10 elementos estruturais de madeira lamelada colada, com disposições diversas de módulos de elasticidade de lamelas de modo a configurar uma amostra diversa para comparar com os resultados obtidos pela modelação numérica.Na terceira fase realizou-se a pesquisa e desenvolvimento de modelos numéricos teóricos que permitissem prever algumas propriedades mecânicas dos elementos de madeira lamelada colada fabricados. Executaram-se ensaios não-destrutivos e destrutivos aos elementos estruturais de madeira lamelada colada fabricados, para determinar algumas das suas propriedades mecânicas. Estes ensaios foram realizados de acordo com os requisitos indicados na norma europeia EN 408 (CEN, 2012). Posteriormente, analisaram-se os resultados obtidos, nomeadamente através de comparações e correlações entre as diversas propriedades e parâmetros analisados, com vista a avaliar os modelos numéricos utilizados. Os elementos fabricados foram ainda alvo de uma análise da sua qualidade de colagem segundo a norma europeia EN 14080 (CEN, 2013).