AVALIAÇÃO NUMÉRICA DO MÓDULO DE ELASTICIDADE EM VIGAS ROLIÇAS DE MADEIRA DA ESPÉCIE Pinus elliottii

André Luis Christoforo, Tulio Hallak Panzera, Márcio Eduardo Silveira, Diogo Aparecido Lopes Silva, Roberto Vasconcelos Pinheiro, Francisco Antonio Rocco Lahr

Resumo


Este trabalho objetivou apresentar uma metodologia numérica de cálculo, fundamentada no Método dos Elementos Finitos e no Método dos Mínimos Quadrados, para obtenção do módulo de elasticidade longitudinal em vigas roliças de madeira de dimensões estruturais, considerando a influência das irregularidades na geometria das peças por aproximações lineares ao longo dos elementos finitos. Além do modelo numérico desenvolvido (1D), foram utilizados em conjunto outros dois, um analítico (simplificado 1D), que considera um único valor de diâmetro (geometria cilíndrica), medido no ponto médio da peça, e outro numérico (3D), que também permite delinear, de forma mais precisa, a geometria dos elementos estruturais roliços, possibilitando verificar as diferenças entre ambos. Para tanto, as vigas foram ensaiadas segundo o modelo de flexão estática a três pontos, sendo testadas 24 peças roliças de madeira da espécie Pinus elliottii, com comprimento médio de 630 cm, diâmetro médio das peças de 21 cm, madeira verde (saturada), conicidade média de 6% e fator de forma médio da seção de 0,82. Os resultados do intervalo de confiança entre os módulos de elasticidade do modelo numérico 1D (Eo) e analítico (Edeq) revelaram a equivalência estatísticas entre as metodologias, justificadas pela pequena conicidade das peças avaliadas, podendo ser diferentes para outras conicidades. O emprego dos módulos de elasticidade obtidos do modelo numérico 1D nas simulações dos elementos roliços em três dimensões conduziram a valores de deslocamentos equivalentes aos obtidos nas experimentações, comprovando a eficiência do modelo numérico 1D, mostrando ser este último mais interessante por exigir menor esforço computacional.

Palavras-chave


madeira roliça; método dos elementos finitos; método dos mínimos quadrados

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Referências


AMERICAN NATIONAL STANDARDS INSTITUTE. ANSI O5.1: American national standard for wood poles. Washington, DC, 2002.

AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM D 198-02: Standard Test Methods of Static Tests of Lumber in Structural, West Conshohocken, PA, 2003.

AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM D1036: Standard test methods of static tests of wood poles. Philadelphia, PA, 1998.

AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM D198: Static tests of timbers in structural sizes. Philadelphia, PA, 1997.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 6122: Projeto e execução de fundações. Rio de Janeiro, 1996.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 6231: Postes de madeira – resistência à flexão. Rio de Janeiro, 1980.

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

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 8456: Postes de eucalipto preservado para redes de distribuição de energia elétrica. Rio de Janeiro, 1984.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 8457: Postes de eucalipto preservado para redes de distribuição de energia elétrica – dimensões. Rio de Janeiro. 1984.

AUSTRALIAN STANDARD. AS 2209: Timber-poles for over heads lines. Australia, 1994.

BRITISH STANDARD. BS EN 408. Timber structures. Structural timber and glued laminated timber. Determination of some physical and mechanical properties, 2003.

CERDA, G.; WOLFE, R. W. Bending strength of Chilean radiata pine poles. Forest Products Journal, Peachtree Corners, v. 53, n. 4, p. 61-65, 2003.

CHRISTOFORO, A. L. et al. The position effect of structural Eucalyptus round timber on the flexural modulus of elasticity. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola, Campina Grande, v. 31, p. 1219-1225, 2011.

COMITÉ EUROPÉEN DE NORMALISATION. DIN EN 14251. Structural round timbers – test methods. Bruxelas, Bélgica, 2004.

FERNÁNDEZ-GOLFÍN, J. I. et al. Mechanical characterization of visually classified, small-diameter laricio pine round timber. Spanish Journal of Agricultural Research, Madrid, v. 5, n. 3, p. 304-311, 2007.

GREEN, D. W. et al. Grading and properties of small-diameter Douglas-fir and ponderosa pine tapered logs. Forest Products Journal, Peachtree Corners, v. 58, n. 11, p. 33-41, 2008.

GREEN, D. W. et al. Improved grading system for structural logs for log homes. Forest Products Journal, Peachtree Corners, v. 54, n. 9, p. 52-62, 2004.

GREEN, D. W. et al. Mechanical Grading of Round Timber Beams. Journal of Materials in Civil Engineering, Reston, v. 18, n. 1, p. 1-10, 2006.

LARSON, D.; MIRTH, R.; WOLFE, R. Evaluation of small-diameter ponderosa pine logs in bending. Forest Products Journal, Peachtree Corners, v. 54, n. 12, p. 52-58, 2004.

MINÁ, A. J. S. et al. Avaliação não destrutiva de postes de madeira por meio de ultrassom. Scientia Forestalis, Piracicaba, v. 65, p. 188-196, 2004.

MORGADO, T. F. M. et al. Bending and compression strength of Portuguese Maritime pine small-diameter poles. Forest Products Journal, Peachtree Corners, v. 59, n. 4, p. 23-28, 2009.

PARTEL, P. M. P. Sistemas estruturais e construtivos utilizando madeira roliça de reflorestamento. 1999. 134 p. Dissertação (Mestrado em Arquitetura e Urbanismo) - Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 1999.

VESTØL, G. I.; HØIBØ, O. Bending strength and modulus of elasticity of Pinus sylvestris round timber from southern Norway. Scandinavian Journal of Forest Research, Londres, v. 25, p. 185-195, 2010.

ZANGIÁCOMO, A. L.; LAHR, F. A. R. Avaliação do efeito do cisalhamento na flexão de elementos roliços da espécie Corymbia Citriodora. In: ENCONTRO BRASILEIRO EM MADEIRAS E EM ESTRUTURAS DE MADEIRA, 11., 2008, Londrina, PR. Anais... Londrina, 2008.




DOI: http://dx.doi.org/10.5902/1980509825138

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