[pt] COMPORTAMENTO MECÂNICO DE ESTRUTURAS ULTRALEVES DE BAMBU COM LIGAÇÕES FLEXÍVEIS SOB CARREGAMENTOS DE CURTA E LONGA DURAÇÃO

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: MARIO AUGUSTO SEIXAS
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] ANALISE EXPERIMENTAL; [pt] LIGACAO FLEXIVEL; [pt] CABO TEXTIL; [pt] ESTRUTURA ULTRALEVE; [pt] BAMBU; [en] EXPERIMENTAL ANALYSIS; [en] FLEXIBLE JOINT; [en] TEXTILE ROPE; [en] ULTRALIGHT STRUCTURE; [en] BAMBOO
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=68688&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=68688&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.68688

[pt] Estruturas ultraleves de bambu com ligações flexíveis são um desenvolvimento inovador comprometido com a sustentabilidade na Engenharia Civil. Um sistema construtivo autoportante utilizando colmos de bambu conectados por cabos têxteis e biocompósitos foi projetado, fabricado e analisado no escopo desta tese. Um programa experimental multi-escala, considerando os níveis material, elemento, ligação e sistema estrutural, foi realizado da seguinte forma: (1) a anatomia do colmo de bambu foi analisada por meio de Microscopia Óptica e Processamento Digital de Imagens de modo a selecionar a sua porção mais representativa, (2) as propriedades elásticas do bambu e dos cabos têxteis foram investigadas através de ensaios estáticos de curta duração, (3) o comportamento à fluência de colmos de bambu sob cargas de flexão de longa duração foi estudado e descrito mediante um ensaio de 398 dias considerando diferentes níveis de carregamento, (4) o comportamento da principal ligação flexível foi descrito mecanicamente, e, por fim, (5) um protótipo experimental em escala 1:3 submetido a testes estáticos de 43 dias de duração permitiu prever o comportamento mecânico de pórticos autoportantes sob cargas simétricas e assimétricas até atingir o colapso. Um modelo computacional foi desenvolvido visando acompanhar o comportamento descrito pelo modelo físico. Os resultados demonstram o potencial do sistema construtivo para aplicação em estruturas de engenharia, fornecendo informações técnico-científicas para a disseminação das estruturas ultraleves de bambu na indústria da construção civil, mostrando seus pontos fortes, aspectos a serem corrigidos e recomendações para o seu aprimoramento e desenvolvimento futuro. O comportamento à fluência de vigas de bambu foi avaliado por meio de modelos viscoelásticos experimentais e analíticos. A principal ligação flexível proposta mostrou-se apropriada para o projeto de estruturas contemporâneas de bambu, evitando o uso do aço como material de união, adicionando o conceito de biodegradabilidade das ligações como uma questão urgente para estruturas de engenharia sustentáveis. A ligação desenvolvida pode ser dimensionada e controlada a partir de deslocamentos aplicados aos cabos têxteis. O protótipo testado mostrou que a estrutura ultraleve de bambu suporta cargas estáticas 7 vezes maiores que o seu peso próprio em serviço, demonstrando um comportamento não-linear estável e simétrico apesar dos grandes deslocamentos observados.