Repartição Transversal de Cargas em Lajes Mistas Madeira--Betão ,Influência das Condições de Apoio

Abstract

A aplicação da madeira em estruturas é realizada desde as primeiras construções do Homem. Com o aparecimento de novos materiais, como o aço e o betão, que apresentavam melhores propriedades, esta perdeu relevância enquanto material de construção. Devido à grande preocupação económica e ambiental, por se tratar de uma solução muito competitiva, em certas condições dada a sua relação peso/resistência, rapidez de montagem, resistência ao fogo, o facto de ser um material natural, ecológico e esteticamente agradável quando comparado com os outros materiais, esta voltou a ser aplicada nas construções. Atualmente, em Portugal, o mercado da reabilitação de estruturas é um ponto forte no sector da engenharia civil, já que a maior parte do edificado antigo necessita de intervenção e a madeira tem aí um papel importante. Assim, nasce a necessidade de criar soluções, principalmente ao nível dos pavimentos que apresentem um bom comportamento acústico, térmico, mecânico e economicamente competitivas. Aparecendo, as lajes mistas madeira-betão, como uma solução com esses níveis de desempenho, mas que do ponto de vista do dimensionamento apresenta algumas especificidades. Surgiu, a necessidade de aprofundar o estudo sobre estes elementos, sobretudo a influência de alguns parâmetros, quando os pavimentos estão submetidos à aplicação de cargas pontuais particularmente o efeito da repartição transversal de cargas. A presente dissertação acontece no seguimento da investigação “Load Distribution on Timber-Concrete Composite Floors” desenvolvida pela Professora Sandra R. S. Monteiro, onde desenvolveu e validou modelos de elementos finitos para a simulação do comportamento mecânico de sistemas mistos madeirabetão. O estudo aqui apresentado é baseado em modelações numéricas onde se estuda a influência de parâmetros na distribuição transversal de cargas, nomeadamente as condições de apoio. Na realização deste trabalho foi necessário utilizar um software comercial de elementos finitos, onde se desenvolveram e usaram alguns modelos necessários à realização de uma análise paramétrica.

The application of timber structures is performed from the first buildings of Man. With the advent of new materials, such as steel and concrete, which showed the best properties, it has lost importance as a building material. Because of the major economic and environmental concern, because it is a very competitive solution, under certain conditions because of its weight/strength, fast assembly, fire resistance, the fact that it is a natural material, ecological and aesthetically pleasing when compared with other materials, this came to be applied to buildings. Currently, in Portugal, the market for rehabilitation of structures is a strong point in the civil engineering sector, as most of the old buildings require intervention and wood has an important role there. Thus arises the need to create solutions, especially at the level of floors that have a good acoustic behaviour, thermal, mechanical and economically competitive. Appearing, timber-concrete composite slabs, as a solution to these levels of performance, but the design point of view has some specific features. Thus arises the need for deepen the study of these elements, particularly the influence of some parameters when the pavements are subject to the application of point loads particularly the effect of the transverse distribution of loads. This thesis follows the investigation "Load Distribution on Timber-Concrete Composite Floors" developed by Professor Sandra R. S. Monteiro, where she developed and validated finite element models to simulate the mechanical behaviour of timber-concrete composite systems. The study presented here is based on numerical modeling where we study the influence of parameters in the transverse distribution of loads, namely the conditions of support. In this work it was necessary to use a commercial finite element software, which is developed and used models necessary to carry out a parametric analysis.