Análise de vigas de madeira reforçadas com barras de FRP pela técnica NSM

• Published in: Matéria 2024, Vol.29 (2)
• Main Authors: Assis, Letícia Freitas, Pedreiro, Marcelo Rodrigo de Matos, Jardim, Pedro Ignácio Lima Gadêlha, Santos, Herisson Ferreira dos, Christoforo, André Luis
• Format: Article
• Language: Portuguese
• Subjects: CONSTRUCTION & BUILDING TECHNOLOGY; MATERIALS SCIENCE, MULTIDISCIPLINARY; METALLURGY & METALLURGICAL ENGINEERING
• ISSN: 1517-7076; 1517-7076
• DOI: 10.1590/1517-7076-rmat-2024-0160

RESUMO A madeira é um material amplamente utilizado em estruturas desde tempos antigos, porém, devido ser um material orgânico, suas propriedades possuem grande variação, o que pode impactar no desempenho estrutural. O reforço com compósitos de polímeros reforçados com fibras (FRP), especialmente pela técnica NSM, oferece melhorias significativas nas propriedades mecânicas das estruturas de madeira. Alguns estudos visam avaliar o efeito da utilização de diferentes fibras, bem como diferentes disposições das barras na seção transversal. Ainda assim, a contribuição estrutural obtida ao adotar diferentes tipos de fibras como reforço em vigas de madeira e a utilização de barras nas faces inferior e superior da seção transversal da viga ainda não foi amplamente avaliada. Este estudo teve como objetivo investigar o impacto da adição de barras na região comprimida e do tipo de fibra na rigidez e capacidade de carga de vigas de madeira. Para isso, foi realizado um estudo paramétrico por meio de simulação numérica em um software de análise por elementos finitos. Os resultados obtidos permitiram concluir que uma taxa de reforço de 1% permitiu aumentar a capacidade resistente da viga em até 14,25%, similar ao obtido em outros estudos com maiores taxas de reforço, porém com outras disposições das barras. As barras de CFRP proporcionaram os melhores resultados, seguidas das barras de GFRP e BFRP respectivamente. ABSTRACT Timber is a material that has been widely used in structures since ancient times, but because it is an organic material, its properties vary greatly, which can have an impact on structural performance. Strengthening with fiber-reinforced polymer (FRP) composites, especially using the NSM technique, offers significant improvements in the mechanical properties of timber structures. Some studies have evaluated the effect of using different fibers, as well as different arrangements of the bars in the cross-section. Even so, the structural contribution obtained by adopting different types of fibers as strengthening in timber beams and using bars in the lower and upper faces of the beam cross-section has not yet been widely evaluated. The aim of this study was to investigate the impact of adding bars in the compressed region and the type of fiber on the stiffness and load capacity of timber beams. To this end, a parametric study was carried out using numerical simulation in finite element analysis software. The results showed that a strengthening rate of 1%