Autor(es): Moreira, Luís Sousa Pires de Campos
Data: 2013
Identificador Persistente: http://hdl.handle.net/10400.22/5988
Origem: Repositório Científico do Instituto Politécnico do Porto
Assunto(s): Beams; Wood modification; Reinforcement; Experimental; GFRP; Reforço; Madeira modificada; Flexão; PRFV
Rehabilitation is becoming more and more usual in the construction sector in Portugal. The introduction of newer construction materials and technical know-how of integrating different materials for achieving desired engineering goals is an important step to the development of the sector. Wood industry is also getting more and more adapted to composite technologies with the introduction of the so called “highly engineered wood products” and with the use of modification treatments. This work is an attempt to explain the viability of using stainless steel and glass fibre reinforced polymer (GFRP) as reinforcements in wood beams. This thesis specifically focuses on the flexural behaviour of Portuguese Pine unmodified and modified wood beams. Two types of modification were used: 1,3-dimethylol-4,5- dihydroxyethyleneurea (DMDHEU) resin and amid wax. The behaviour of the material was analysed with a nonlinear model. The latter model simulates the behaviour of the reinforced wood beams under flexural loading. Small-scale beams (1:15) were experimented in flexural bending and the experimental results obtained were compared with the analytical model results. The experiments confirm the viability of the reinforcing schemes and the working procedures. Experimental results showed fair agreement with the nonlinear model. A strength increase between 15% and 80% was achieved. Stiffness increased by 40% to 50% in beams reinforced with steel but no significant increase was achieved with the glass fibre reinforcement.
A reabilitação vem-se tornando cada vez mais usual no setor da construção em Portugal. A introdução de novos materiais de construção e o conhecimento técnico de integração de diferentes materiais para atingir os objectivos desejados são importantes para o desenvolvimento do setor por um lado. Por outro lado, a indústria da madeira está também a adaptar-se às tecnologias de compósitos, com a introdução dos chamados "produtos derivados de madeira" e com o uso de tratamentos de modificação química para aumentar as suas performances. O presente estudo investiga a viabilidade da utilização do aço e de polímeros reforçados com fibra de vidro como soluções de reforço em vigas de madeira numa escala 1:15. Este trabalho foca-se especificamente no comportamento à flexão de vigas de madeira de pinho Português, vigas de madeira modificada com 1,3-dimetilol-4,5-dihydroxyethyleneurea (DMDHEU) e vigas de madeira modificada com cera de amido. Na análise do comportamento foi usado um modelo não-linear. Este último simula o comportamento das vigas de madeira à flexão. As vigas com escala 1:15 foram ensaiadas à flexão de 3 pontos. Os resultados confirmam a viabilidade dos sistemas de reforço e dos procedimentos de trabalho usados. Estes demonstram uma significativa relação com o modelo analítico não linear comparado. Um aumento de força máxima de rotura entre 15% e 80% foi alcançado nos resultados experimentais. Um aumento de rigidez entre 40% e 50% foi alcançado nas vigas reforçadas com aço mas nenhum aumento significativo foi verificado nas vigas reforçadas com fibra de vidro.
