Estudo do comportamento estrutural de lajes treliçadas pré-moldadas adicionalmente reforçadas com taliscas de bambu com e sem reforço na região nodal
Data
2020-10-19
Autores
Amorim, Guilherme Augusto Nascimento
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
O consumo excessivo de materiais usuais de construção ao longo dos últimos séculos tem tornado necessária a busca por materiais renováveis. Neste cenário, o bambu se apresenta como uma planta com rápido crescimento, elevada resistência mecânica, baixo peso específico, excelente versatilidade e a não-necessidade de efetuar seu replantio. O bambu pode ser utilizado como estrutura temporária e permanente, tais como sistemas de escoramento, coberturas, pontes e passarelas. O bambu pode também ser incorporado às estruturas de concreto armado de modo a aumentar a resistência em regiões tracionadas. No entanto, torna-se necessário, devido ao comportamento higroscópico e heterogêneo do bambu, aplicar-se tratamentos de impermeabilização. O presente trabalho estudou o comportamento estrutural de lajes treliçadas pré-moldadas unidirecionais com adição de bambu como um elemento adicional de reforço à armadura treliçada, focando também no efeito estrutural do uso de reforços colados na região nodal do bambu. Os colmos de bambu da espécie Bambusa vulgaris foram usinados e impermeabilizados com látex proveniente de seringueiras; algumas taliscas foram reforçadas na região nodal, visando aumentar a resistência mecânica à tração e melhorar a condição de sua aderência ao material concreto. Os resultados obtidos apontaram para o efeito positivo do látex como impermeabilizante, fornecendo também resultados confiáveis quanto à resistência ao descolamento por cisalhamento na ligação bambu-concreto, o que corrobora com os resultados obtidos em pesquisas anteriores. O uso de reforço na região dos nós proporcionou um aumento da capacidade resistente da talisca. O uso de reforço adicional de bambu como armadura positiva proporcionou um aumento do momento fletor necessário para obtenção do ELS de deslocamento excessivo, porém, apresentando resultados inconclusivos quanto ao ELU. O uso de simulações numéricas apontou para um possível descolamento entre o bambu não reforçado na região nodal e o concreto, anterior à uma ruptura localizada do bambu ou falha no modelo.
The excessive consumption of usual construction materials during the last centuries has made necessary the search for renewable materials. In this scenery, bamboo presents itself as a plant with fast growth rate, high mechanical strength, low density, versatility, and no need of replantation. It can be used in temporary and permanent structures, such as shoring systems, roofs, bridges, and walkways. The bamboo can also be incorporated into concrete structures in a way that it can improve the tensile strength. However, it’s necessary to make waterproofing treatments, due to its hygroscopic and heterogenous behavior. This research studies the structural behavior of lattice slabs with bamboo splints as additional reinforcement to the conventional steel bars reinforcement, focusing also on the structural effect of the node reinforcement. The Bambusa vulgaris culms were splinted and waterproofed with rubber trees’ latex; some of the splints were reinforced on their nodes, aiming tensile strength improvement and better adherence to concrete. Results points to a positive effect over the use of latex as waterproofing agent, with a reliable shear strength results on bamboo-concrete detachment, which corroborates the data on previous research. The use of node reinforcement provided additional tensile strength to the bamboo splints. The use of bamboo splints as additional positive reinforcement provided additional stiffness in service loads, despite presenting inconclusive results over stiffness on rupture loads. With respect to the tested models, numerical simulations pointed to the detachment in the bamboo-concrete interaction’s surface, before structural failing of the model.
The excessive consumption of usual construction materials during the last centuries has made necessary the search for renewable materials. In this scenery, bamboo presents itself as a plant with fast growth rate, high mechanical strength, low density, versatility, and no need of replantation. It can be used in temporary and permanent structures, such as shoring systems, roofs, bridges, and walkways. The bamboo can also be incorporated into concrete structures in a way that it can improve the tensile strength. However, it’s necessary to make waterproofing treatments, due to its hygroscopic and heterogenous behavior. This research studies the structural behavior of lattice slabs with bamboo splints as additional reinforcement to the conventional steel bars reinforcement, focusing also on the structural effect of the node reinforcement. The Bambusa vulgaris culms were splinted and waterproofed with rubber trees’ latex; some of the splints were reinforced on their nodes, aiming tensile strength improvement and better adherence to concrete. Results points to a positive effect over the use of latex as waterproofing agent, with a reliable shear strength results on bamboo-concrete detachment, which corroborates the data on previous research. The use of node reinforcement provided additional tensile strength to the bamboo splints. The use of bamboo splints as additional positive reinforcement provided additional stiffness in service loads, despite presenting inconclusive results over stiffness on rupture loads. With respect to the tested models, numerical simulations pointed to the detachment in the bamboo-concrete interaction’s surface, before structural failing of the model.
Descrição
Palavras-chave
Bambu, Concreto, Lajes treliçadas pré-moldadas, Tração, Ensaios de flexão, Látex de seringueira, ABAQUS, Bamboo, Concrete, Lattice slabs, Tension, Bending tests, Rubber’s tree Latex, ABAQUS