Author(s): Aissa, Abderrahim
Date: 2017
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10198/14650
Origin: Biblioteca Digital do IPB
Subject(s): W-W-W connections; Dowels; Insulation; Thermal analysis; Mechanical analysis; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Civil
Mestrado em cooperação com a Hassiba Benbouali University of Chlef
The aim of this work is to present an approach for wood-wood-wood connections design in double shear at ambient and high temperatures, using dowelled connectors. For each situation, all calculations will be performed to determine the cross-section and the number of dowels. A procedure will be presented to calculate the load carrying capacity per shear plane and per steel fastener, using a glued laminated in birch W-W-W timber GL28h. The designed connection will be considered unprotected at ambient temperature, and protected for high temperatures. In this study, it is important to determine the type of insulation material and the correct dimension for guarantee a fire resistance time. All developed study will contribute to the knowledge in these connections, where the wood material represents a complex behaviour in fire situations and the combination with steel dowels intensify the heat conduction inside the material. All proposed methodologies (analytical and numerical) could be used to study W-W-W connections with or without insulation material to assess and contribute for a safe design, at ambient and high temperatures. For mechanical analysis, the obtained numerical results were greater than the analytical results according the Eurocode. For thermal analysis, gypsum plasterboard can be considered as the best insulation material for the connection in study.
O objetivo deste trabalho é apresentar uma abordagem para o projeto de ligações em madeira (W-W-W) com cavilhas, submetidas a corte duplo, à temperatura ambiente ou a elevadas temperaturas. Para cada situação em estudo, serão apresentados os cálculos para o projeto da ligação tipo cavilha, avaliando a seção transversal da ligação e o número de elementos de fixação necessários. É apresentado o procedimento para o cálculo da carga resistente no plano de corte e de cada elemento de ligação em aço. A ligação W-W-W é em madeira laminada colada do tipo madeira de bétula, com resistência GL28h. O projeto da ligação tipo cavilha será considerada não protegida à temperatura ambiente e protegida a altas temperaturas. Neste estudo, é importante determinar o tipo de material de isolamento e a dimensão correspondente para garantir um tempo de resistência ao fogo. O estudo desenvolvido contribuirá para o conhecimento deste tipo de ligações, uma vez que a madeira apresenta um comportamento complexo em situações de incêndio e a combinação com cavilhas metálicas intensificam a condução de calor para o interior do material. As metodologias propostas (analítica e numérica) podem ser utilizadas para a garantia no projeto com segurança, deste tipo de ligações com cavilha com ou sem material de isolamento, à temperatura ambiente ou temperatura elevada. Na análise mecânica, os resultados numéricos obtidos foram superiores aos resultados analíticos obtidos de acordo com as regras do Eurocódigo. Na análise térmica, a colocação de placas de gesso pode ser considerada como o melhor material de isolamento na ligação de madeira em estudo
