Comportamento estrutural de painéis Cross-Laminated Timber sob cargas perpendiculares ao seu plano : abordagem experimental e numérica - Benitez Mendes, Rodrigo Adolfo (2020)
Painéis de Madeira Lamelada Colada Cruzada (MLCC) têm se destacado no contexto das construções sustentáveis tanto na comunidade científica quanto tecnológica. Atraentes pelo seu baixo impacto ambiental e sua excelente relação peso-resistência, essas placas permitem edificar em grande altura empregando um material renovável. Devido ao seu comportamento estrutural complexo, em função das múltiplas camadas posicionadas e coladas em direções ortogonais entre si, diversas pesquisas acadêmicas têm sido realizadas a fim de obter melhores considerações de cálculo. Tendo em vista que as normas, NBR 7190 e Eurocode 5, encontramse atualmente em revisão para incluir esse produto de madeira engenheirada, ainda encontramse diversos focos de estudo na medida em que a arquitetura ganha confiança nesse material. Uma situação de carregamento que chama a atenção em prédios de grande altura, é a de flexão e/ou compressão localizadas em lajes de CLT. Neste trabalho, investigou-se o comportamento estrutural de placas em flexão uni e biaxial em regime elástico, por meio de modelos numéricos em elementos finitos de casca e sólidos. Por outro lado, foi investigado seu comportamento em compressão perpendicular ao plano na configuração de carregamento parede-laje-coluna. Para tal, foram fabricadas e ensaiadas placas de madeira plantada Pinus elliottii, de acordo à norma EN 16351, e logo após simuladas numericamente através de um modelo elastoplástico. Por fim, o critério de falha anisotrópico de Tsai-Wu foi avaliado nesse contexto e contrastado com as observações experimentais. Na flexão, foi recomendado trabalhar com uma relação de esbeltez mínima de 15 e desejável de 20 ao empregar elementos finitos de casca. Na compressão, verificou-se a equivalência entre um método analiticamente exato e um simplificado de distribuição de tensões através dos coeficientes kc,90,CLT, bem como a forte influência numérica quanto à colagem lateral de lamelas. Obtendo uma concordância coerente com os resultados experimentais, o critério de escoamento de Hill combinado com endurecimento isotrópico bilinear resultou eficaz na determinação das propriedades pertinentes a nível de projeto estrutural de acordo à normativa. Por último, o critério de falha resultou útil para avaliar a integridade estrutural das camadas da placa CLT sob diferentes níveis de carregamento.