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Please use this identifier to cite or link to this item: https://tede.unioeste.br/handle/tede/7814
Tipo do documento: Tese
Title: Avaliação da resistência de juntas coladas com diferentes adesivos e análise estrutural de colunas em madeira lamelada colada com reforços em aço
Other Titles: Evaluation of the Resistance of Bonded Joints with Different Adhesives and Structural Analysis of Glued Laminated Timber Columns Reinforced with Steel
Autor: Possa, Desirè Coraça 
Primeiro orientador: Petrauski, Alfredo
Primeiro coorientador: Petrauski, Mateus Couri
Primeiro membro da banca: Petrauski, Sandra Maria Ferreira Couri
Segundo membro da banca: Azevedo, Ricardo Lessa
Terceiro membro da banca: Santos, Alessandra dos
Quarto membro da banca: Jordan, Rodrigo Aparecido
Resumo: A procura por construções sustentáveis tem incentivado o uso de materiais renováveis, sendo as árvores de reflorestamento uma alternativa para suprir as necessidades deste ramo da indústria. Uma das possíveis aplicações da madeira é o seu emprego em estruturas pré-fabricadas, como é o caso da madeira lamelada colada (MLC). Além dos elementos em MLC, o uso de estruturas mistas de madeira e aço tem se destacado em diversas aplicações estruturais devido à união das características de ambos os materiais. Nesse contexto, este trabalho foi desenvolvido em três investigações distintas, sendo duas relacionadas à tecnologia de adesivos aplicados em estruturas em MLC, e uma sobre a confecção e ensaio de estruturas mistas de madeira e aço. Primeiramente, avaliou-se a resistência ao cisalhamento na compressão e na torção de juntas de Pinus sp. coladas com adesivo poliuretano monocomponente (1C-PUR), em diferentes ângulos em relação às fibras da madeira e o emprego da fórmula de Hankinson, para estimar a resistência de juntas coladas e o percentual de falha na madeira. Na segunda parte do estudo, avaliou-se o desempenho mecânico de juntas de Pinus sp. coladas com adesivo epóxi Araldite, para diferentes níveis de pressão e gramatura de adesivo. Por fim, confeccionou-se e avaliou-se o desempenho estrutural, na flexão e na compressão, de colunas em MLC de Pinus sp., feitos com adesivo à base de resina epóxi e reforços laterais em aço, comparativamente às colunas sem os reforços. Em todos os estudos a madeira foi separada em blocos de acordo com sua densidade. No primeiro estudo, constatou-se que a resistência ao cisalhamento foi afetada pelo ângulo de colagem no ensaio de compressão. Concluiu-se também, que a fórmula de Hankinson pode ser empregada como estimadora da resistência ao cisalhamento na compressão de juntas coladas a diferentes ângulos, mas não é recomendado o seu uso para estimar a resistência ao cisalhamento na torção. Na segunda parte do estudo, observou-se que, para o adesivo epóxi, o consumo de adesivo não apresentou efeito significativo na resistência. Por outro lado, quanto maior a pressão de colagem menor foi a resistência obtida. No terceiro estudo, concluiu-se que as colunas com reforço em aço tiveram desempenho mecânico superior às colunas sem o seu uso. As estruturas em MLCA foram 5,1 vezes mais rígidas que as em MLC, na flexão. Em relação à rigidez das estruturas sob o esforço de compressão, as estruturas com reforço em aço não apresentaram maior rigidez, exceto para as unidades de baixa densidade. Porém, as colunas com aço conseguiram suportar, em média, forças 93% maiores que as unidades sem o aço.
Abstract: The growing demand for sustainable construction has promoted the use of renewable materials, with reforestation wood emerging as a viable alternative for this industry. One of the possible applications of wood is in prefabricated structures, such as glued laminated timber (Glulam). Additionally, composite wood-steel structures have gained recognition in various structural applications due to the combined benefits of both materials. Within this context, this study comprises three distinct investigations: two focused on adhesive technologies applied to Glulam structures and one on the fabrication and testing of composite wood-steel structures. The first investigation analyzed the shear strength under compression and torsion of Pinus sp. joints bonded with single-component polyurethane adhesive (1C-PUR) at different fiber orientations. Hankinson’s formula was also evaluated as a predictor of joint strength and wood failure percentage. The second study examined the mechanical performance of Pinus sp. joints bonded with Araldite epoxy adhesive under varying bonding pressures and adhesive grammages. Lastly, the third study assessed the structural behavior— under bending and compression—of Glulam columns made from Pinus sp., bonded with epoxy-based resin adhesive, and reinforced with lateral steel plates, comparing their performance to unreinforced columns. Across all studies, the wood was classified into density-based blocks. Results from the first study indicated that shear strength was affected by the bonding angle in the compression test. Additionally, while Hankinson’s formula proved useful in estimating shear strength under compression for bonded joints at different angles, it was not suitable for predicting shear strength under torsion. In the second study, it was found that, for epoxy adhesive, higher bonding pressure led to reduced joint strength, whereas adhesive grammage had no significant impact. The third study revealed that steel-reinforced columns outperformed unreinforced ones in terms of mechanical performance. The composite Glulam-steel structures demonstrated 5.1 times greater stiffness in bending compared to conventional Glulam structures. However, in compression, steel reinforcement did not significantly enhance stiffness except in low-density specimens. On average, steelreinforced columns withstood 93% higher loads than their unreinforced counterparts.
Keywords: Estruturas de madeira
Estruturas mistas
Peças comprimidas
Adesivo
Chapas de aço
Wood structures
Composite structures
Columns
Adhesive
CNPq areas: AGROENERGIA
Idioma: por
País: Brasil
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Energia na Agricultura
Campun: Cascavel
Citation: Possa, Desirè Coraça. Avaliação da resistência de juntas coladas com diferentes adesivos e análise estrutural de colunas em madeira lamelada colada com reforços em aço. 2025. 152 f. Tese( Doutorado em Engenharia de Energia na Agricultura) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://tede.unioeste.br/handle/tede/7814
Issue Date: 27-Feb-2025
Appears in Collections:Doutorado em Engenharia de Energia na Agricultura (CVL)

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