Contribuição ao estudo do CLT – Cross-Laminated Timber – em elevadas temperaturas via simulação computacional

• Autor(a) principal: Ribeiro, Lívia Maria Palácio
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos)
• Texto Completo: http://repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/12998
• topic: ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Civil; Estruturas de madeira; Cross-Laminated Timber; Método dos elementos finitos; Ligações; Situação de incêndio; Wooden structures; Finite element method; Connections; Fire situation

O Cross-Laminated Timber (CLT) é um produto contemporâneo na construção civil e por isso tem tido uma grande evolução quanto à sua aplicabilidade construtiva no Brasil e no mundo. Apesar de ser um produto proveniente de um material combustível, têm surgido muitos estudos referentes ao uso do CLT, e um dos principais aspectos está em seu desempenho em situação de incêndio, que pode comprometer a estrutura. Por meio de simulações computacionais utilizando o software Ansys foram realizadas análises termomecânicas em painéis CLT, tipo pisopiso, ligados por parafuso de embeber, variando a espessura em 3, 5 e 7 camadas de lamelas, sendo denominados de painéis P1, P2 e P3. Para tanto, averiguou-se o comportamento dos painéis em situação de incêndio, impondo a eles patamares de temperatura entre 200ºC, 400ºC, 600ºC, 800ºC, 1000ºC e 1200ºC, em um tempo máximo de exposição ao fogo de 60 minutos, com o objetivo de verificar o efeito das transferências de calor na madeira e nas ligações bem como seus comportamentos mecânicos. Como resultados, à medida que a aumentava-se a temperatura os painéis de madeira demonstraram uma progressiva linear quanto à transferência de calor no interior da peça ao atingir o tempo máximo de 60 minutos, sendo que todos os modelos ultrapassaram o ponto de carbonização ao atingir o patamar de T400ºC no instante 45min. Todavia, para a análise térmica a quantidade de camadas inibiu a transferência de calor nos parafusos, sendo que apenas painel P1 obteve um valor expressivo de 162,27ºC de máxima temperatura em relação aos painéis P2 e P3, com 5 e 7 camadas. Quanto aos deslocamentos observou-se que os painéis de madeira tiveram pequenas deflexões, sendo que o painel P1 deslocou 6,3% a mais em relação ao painel P2, e 8,2% a mais em relação ao painel P3. E as deslocabilidades dos parafusos também foram pequenas, muito em virtude da condição de apoio aplicada, chegando a um máximo de d = 5,28x10-3 mm para o painel P3. Dessa forma as investigações realizadas indicaram que à medida que se aumenta a espessura das lamelas nos painéis os elementos tende a adquirir melhores resultados termomecânicos.