Estruturas mistas madeira-concreto: o emprego da metodologia do Eurocode 5 no âmbito nacional

Andréa de Souza Almeida

ORCID iD Universidade de São Paulo (USP) Brasil

Tamiris Luiza Soares Lanini

ORCID iD Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) Brasil

Felipe Nascimento Arroyo

ORCID iD Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) Brasil

Francisco Antonio Rocco Lahr

ORCID iD Universidade de São Paulo (USP) Brasil

André Luis Christoforo

ORCID iD Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) Brasil

Resumo

Estruturas mistas de madeira-concreto unem as melhores qualidades da madeira e do concreto, resultando em estruturas mais leves, rígidas e resistentes. São utilizadas na restauração de pisos e pontes de madeira, bem como na construção destas, em que se percebe um aumento da utilização desse sistema estrutural. Todavia, ainda são poucas as informações referentes às estruturas mistas em madeira-concreto na literatura, e o seu dimensionamento é abordado apenas pela normativa europeia Eurocode 5 (CEN, 2004). Nesse contexto, este trabalho apresenta as principais considerações a respeito do dimensionamento desse sistema estrutural e as principais divergências no emprego de tal técnica, essencialmente no Brasil, considerando a normativa brasileira em estruturas em madeira, para um eventual acréscimo sobre estruturas em madeira-concreto na ABNT NBR 7190 (ABNT, 1997). Ao final, é possível concluir que alguns ensaios padrões precisam ser normalizados para a implementação do dimensionamento dessa estrutura mista na norma brasileira, como por exemplo o ensaio do módulo de deslizamento do conector.

Palavras-chave


conector; dimensionamento de elementos mistos; NBR 7190


Texto completo:

Referências


ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118: Projeto de estruturas de concreto – Procedimento. Rio de Janeiro: ABNT, 2014.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7190: Projeto de estruturas de madeira. Rio de Janeiro: ABNT, 1997.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8800: Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios. Rio de Janeiro: ABNT, 2008.

ALMEIDA, D. H.; FERRO, F. S.; VARANDA, L. D.; CHRISTOFORO, A. L.; LAHR, F. A. R.; MOLINA, J. C.; CALIL JUNIOR, C. Comparação entre valores de ensaios experimentais e calculados da resistência ao embutimento da madeira de Pinus taeda L. Revista Árvore, v. 38, n. 2, p. 347-352, 2014. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-67622014000200015.

AQUINO, V. B. M.; FREITAS, M. V. P.; VASCONCELOS, C. Q.; ALMEIDA, J. P. B.; ARROYO, F. N.; RODRIGUES, E. F. C.; CHRISTOFORO, A. L.; ALMEIDA, D. H.; SILVA, S. A. M.; SILVA, D. A. L.; PINHEIRO; R. V.; LAHR, F. A. R. Physical and mechanical characterization of Planchonella pachycarpa wood species for use in structural purpose. Wood Research, v. 66, n. 2, p. 267-276, 2021. DOI: https://dx.doi.org/10.37763/wr.1336-4561/66.2.267276.

BSI – BRITISH STANDARDS INSTITUTION. BS 5400-5 (2005): Steel, concrete and composite bridges. Part 5: Code of practice for the design of composite bridges. London: BSI, 2005.

CALIL JUNIOR, C.; LAHR, F. A. R.; DIAS, A. A. Dimensionamento de elementos estruturais de madeira. Barueri: Manole, 2003.

CAPRETTI, S.; CECCOTTI, A. Service behaviour of timber-concrete composite beams: a 5-year monitoring and testing experience. In: INTERNACIONAL WOOD ENGINEERING CONFERENCE, 1996, New Orleans. Proceedings [...]. Madison: Omnipress, 1996.

CECCOTTI, A. Timber-concrete composite structures. In: BLASS, H. J.; ANNE, P.; CHOO, B. S.; GORLACHER, R.; GRIFFITHS, D. R.; HILSON, B. O.; RACHER, P.; STECK, G. Timber engineering – STEP 2: Design – Details and structural systems. 1st. ed. Almere: Centrum Hout, 1995. E13.

CEN – EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION. EN 1995-2:2004. Eurocode 5: Design of timber structures. Part 2: bridges. Brussels: CEN, 2004.

FERNÁNDEZ-CABO, J. L.; FERNÁNDEZ-LAVANDERA, J.; ÁVILA-JALVO, J. M. Wood-concrete and wood-wood mixed beams: rational basis for selecting connections. Journal of Structural Engineering, v. 134, n. 3, p. 440-447, 2008. DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(2008)134:3(440).

FRAGIACOMO, M.; CECCOTTI, A. Long-term behavior of timber–concrete composite beams. I: finite element modeling and validation. Journal of Structural Engineering, v. 132, n. 1, p. 13-22, 2006. DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(2006)132:1(13).

FRANGI, A.; FONTANA, M. Elasto-plastic model for timber-concrete composite beams with ductile connection. Structural Engineering International, v. 13, n. 1, p. 47-57, 2003. DOI: https://doi.org/10.2749/101686603777964856.

LAMEM – LABORATÓRIO DE MADEIRAS E ESTRUTURAS DE MADEIRAS. Seja bem vindo ao LaMEM!! 202?. Disponível em: http://web.set.eesc.usp.br/lamem/. Acesso em: 8 out. 2021.

MOHLER, K. Über das tragverhalten von biegetragern und druckstäben mit zusammengesetzten querschnitten und nachgiebigen verbindungsmitteln. 1956. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) – Technischen Hochschule Fridericiana zu Karlsruhe, Karlsruhe, 1956.

MOLINA, J. C.; CALIL JUNIOR, C.; CARREIRA, M. R. Pullout strength of axially loaded steel rods bonded in glulam at a 45o angle to the grain. Materials Research, v. 12, n. 4, p. 427-432, 2009. DOI: https://doi.org/10.1590/S1516-14392009000400010.

MOLINA, J. C.; SILVA, M. A. A. A.; VASCONCELOS, R. P. Verificação da eficiência do modelo de Mohler na resposta do comportamento de vigas mistas de madeira e concreto. Ambiente Construído, v. 15, n. 1, p. 29-40, 2015. DOI: https://doi.org/10.1590/S1678-86212015000100004.

PETRYCKI, A. R.; SALEM, O. Structural fire performance of wood-steel-wood bolted connections with and without perpendicular-to-wood grain reinforcement. Journal of Structural Fire Engineering, 2019. DOI: https://doi.org/10.1108/JSFE-02-2019-0016.

PIGOZZO, J. C. Estudos e aplicações de barras de aço coladas como conectores em lajes mistas de madeira e concreto para tabuleiros de pontes. 2004. Tese (Doutorado em Engenharia de Estruturas) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2004. DOI: https://dx.doi.org/10.11606/T.18.2004.tde-20122006-103114.

PIGOZZO, J. C; ARROYO, F N.; CHRISTOFORO, A. L.; ALMEIDA, D. H.; CALIL JUNIOR, C.; LAHR, F. A. R. Behavior of shear connectors formed by bonded-in “X” type steel bars in wood-concrete specimens. Current Journal of Applied Science and Technology, v. 28, n. 5, p. 1-8, 2018. DOI: https://doi.org/10.9734/CJAST/2018/43127.

RICHART, F. E.; WILLIAMS JUNIOR, C. B. Tests of composite timber-concrete beams. Journal of the American Concrete Institute, v. 39, n. 2, p. 253-276, 1943. DOI: https://doi.org/10.14359/8630.

SILVA, M. A. A. A. Aplicação de conectores metálicos para tabuleiros mistos de pontes de madeira e concreto para estradas vicinais. 2012. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Escola de Engenharia, Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2012. Disponível em: http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/3475. Acesso em: 10 dez. 2021.

YANG, H.; TANG, L.; CHEN, Y.; ZHANG, Y.; TAO, H.; LIU, W.; HU, J. Experimental study and theoretical analysis on mechanical behavior of timber-concrete composite beam-to-column joints. Journal of Building Structures, v. 42, n. 1, p. 113-124, 2021. DOI: http://dx.doi.org/10.14006/j.jzjgxb.2020.0070.

YEOH, D.; FRAGIACOMO, M.; FRANCESCHI, M.; BOON, K. H. State of the art on timber-concrete composite structures: literature review. Journal of Structural Engineering, v. 137, n. 10, p. 1085-1095, 2011. DOI: http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0000353.

ZHANG, L.; ZHANG, S.; CHUI, Y.-H. Analytical evaluation to the timber-concrete composite beam connected with notched connections. Engineering Structures, v. 227, 111466, p. 13, 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2020.111466.


DOI: http://dx.doi.org/10.18265/1517-0306a2021id6362

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