Confiabilidade estrutural e simulação numérica de vigas de Madeira Lamelada Colada (MLC) reforçadas com fibra sintética

Abstract

As vigas de Madeira Lamelada Colada (MLC) têm sido amplamente empregadas em estruturas que exigem o uso de vãos e formas não convencionais. Em casos que são requeridos elementos estruturais com maior resistência e/ou rigidez, o uso de reforço estrutural pode ser necessário para que os elementos atendam aos requisitos de projeto. Entretanto, as normas brasileiras não contemplam um método para análise e dimensionamento de elementos de madeira reforçados por fibras. Nesse sentido, este trabalho visa avaliar a confiabilidade estrutural do dimensionamento de vigas de MLC da espécie Pinus taeda reforçadas com fibras de Vectran® via método dos elementos finitos. Simulações numéricas foram realizadas através do software ANSYS®, tendo como parâmetros de resistência e rigidez para a viga aqueles estabelecidos pela norma brasileira de estruturas de madeira e a teoria dos volumes para estimar os parâmetros físico-mecânicos para reforço com fibras. A probabilidade de falha do dimensionamento foi aplicando a simulação de Monte Carlo por meio de um programa implementado em linguagem Matlab®. A variação das propriedades mecânicas da madeira, adesivo e fibra foi considerada nessa simulação, bem como as correlações de Pearson entre elas. Constatou-se que a aplicação do reforço melhorou as capacidades de resistência nos estados limites últimos e de serviço. Além disso, os carregamentos médios limites produzidos pelos modelos normativos demonstraram-se mais conservadores quanto ao estado limite último, comparado ao método probabilístico.

Keywords

• madeira lamelada colada
• reforço estrutural
• elementos finitos
• confiabilidade estrutural