Estudo do efeito da temperatura na taxa crítica de libertação de energia de fratura da madeira de Pinus pinaster Ait. sob solicitação de modo I em regime quase-estático

• Autor(a) principal: Albuquerque, Hélder Filipe Ferreira
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10348/7977
• topic: Madeira; Pinus pinaster; Fratura; Temperatura; Energia

Em projeto de estruturas utilizam-se formulações matemáticas que possibilitam identificar as dimensões dos elementos estruturais, assegurando de forma satisfatória as condições de resistência às ações mecânicas a que ficam são sujeitas, tendo implícita a redução do peso para valores mínimos admissíveis. Estas preocupações podem também refletir aspetos de natureza estética e/ou ambiental, a que nos últimos tempos se tem vindo a dar uma importância crescente. Em estruturas de madeira, as preocupações dos projetistas devem abranger igualmente aspetos relacionados com o comportamento evidenciado pelo material em resultado da exposição do material a variáveis ambientais, como é o caso da humidade e da temperatura. Por se tratar de um material fibroso, exibindo um índice de ortotropia elevado, com uma tenacidade à fratura comparativamente baixa na direção normal às fibras (ou grão), os projetistas devem ter presente a necessidade de conhecer a resistência à propagação do dano em condições normais de serviço da madeira. A necessidade de se conhecer o comportamento à fratura em modo I da madeira submetida a condições de serviço extremas, designadamente as que implicam a sua exposição a temperaturas muito elevadas, constitui a principal motivação para este estudo. Este conhecimento será fundamental para se poder aumentar a confiança de projetistas e profissionais do ramo da construção civil, para a aplicação da madeira maciça como material estrutural. Nesta dissertação realizou-se um estudo experimental utilizando a geometria double cantilever beam (DCB), tendo em vista a avaliação da taxa crítica de libertação de energia em modo I, GIc, no sistema de propagação RL da madeira, em função da temperatura, no intervalo compreendido entre 28° e os 110°C. Para esse efeito, empregou-se o método de calibração da flexibilidade baseado na teoria de vigas e no conceito de fenda equivalente. Este método apresenta a vantagem de dispensar a medição do comprimento de fenda durante a propagação, aspeto que se revelou crucial, na medida em que a fratura na madeira é caracterizada pelo desenvolvimento de uma zona de processo muito extensa, e porque o acesso à câmara de aclimatação durante o ensaio seria impossível. Como material de teste escolheu-se a madeira de pinho marítimo (Pinus pinaster Ait.), tendo-se ensaiado todos os provetes com as mesmas dimensões.