Aptidão de pavimentos de madeira tradicionais e reforçados a acções dinâmicas e efeito de diafragma

Abstract

The use of wood as a structural material in the practice of civil construction dates back to the early times of this activity. With the growth of new materials and more attractive construction techniques in terms of economy and performance, the use of this material was reduced. However, given the growing environmental concern, wood becomes, again, a material of great interest due to its characteristics: it is an ecological product, natural, easy to obtain and process, with excellent behavior to fire and excellent relation between self-weight and resistance.Nowadays, there is a growing need to ensure the comfort of users, and in this way, a dynamic study in the application of wood in residential flooring has been carried out. It is a light and flexible material, prone to create discomfort to its users by its vibrations and as such, it must be guaranteed that the frequencies of these floors are limited between certain values. Eurocode 5 defines a set of standards for verification of the use limit state of vibration. This set of standards, applicable to residential floors, has as the main purpose to estimate and limit the vibration frequencies of floors to not create discomfort to users and is based on two conditions: a static parameter and a dynamic parameter.The behavior of wooden floors, when subjected to forces in its plane, as happens, for example, in the occurrence of earthquakes, is deficient. Thus, it is necessary to understand to what extent a strengthening of these floors is effective to overcome this problem in diaphragm behavior.The present dissertation is directed towards the parametric study of some of the numerous possible arrangements of these types of floors. The influence that each typology has on the overall vibration performance is analyzed to reduce the propensity to unwanted dynamic effects in the choice of a construction solution or in the rehabilitation of structures that present this type of deficiencies. The study of the reinforcement of floors to improve their diaphragm behavior will also be addressed.

A utilização da madeira como material estrutural na prática da construção civil remonta aos primórdios desta atividade. Com o desenvolvimento de novos materiais e técnicas construtivas mais atrativas a nível económico e de desempenho, reduziu-se a utilização deste material. Contudo, dada a crescente preocupação ambiental, a madeira tornou-se de novo num material de grande interesse pelas suas características: é um produto ecológico, natural, de fácil obtenção e processamento, com excelente comportamento ao fogo e excelente relação entre peso próprio e resistência.Atualmente há uma crescente necessidade de assegurar a comodidade dos utilizadores e nesse sentido a realização de um estudo dinâmico na aplicação de madeira em pavimentos residenciais. Trata-se de um material leve e flexível, propenso a criar incómodo aos seus utilizadores pelas suas vibrações e como tal, deve ser garantido que as frequências destes pisos estejam limitadas entre determinados valores. O Eurocódigo 5 define um conjunto de normas para verificação do estado limite de utilização de vibração. Este conjunto de normas, aplicável a pavimentos residenciais, tem como principal objetivo estimar e limitar as frequências de vibração dos pavimentos de modo a não criar desconforto aos utilizadores e é baseado em duas condições: um parâmetro estático e um parâmetro dinâmico.O comportamento dos pavimentos de madeira quando solicitados a forças no seu plano, como acontece por exemplo na ocorrência de sismos, é deficiente. Desta forma, é importante entender em que medida um reforço destes pavimentos é eficaz para colmatar este problema no comportamento de diafragma.A presente dissertação é direcionada ao estudo paramétrico de algumas das inúmeras disposições possíveis destes tipos de pavimentos. É analisada a influência que cada tipologia tem no desempenho geral do pavimento a vibrações de forma a reduzir a propensão a efeitos dinâmicos não desejados na escolha de uma solução construtiva ou na reabilitação de estruturas que apresentem este tipo de deficiências. Será ainda abordado o estudo do reforço dos pavimentos para melhorar o comportamento de diafragma destes.