ANÁLISE TEÓRICA DE VIGAS DE MADEIRA ARMADAS COM VERGALHÕES DE POLÍMERO REFORÇADO COM FIBRA (PRF)

Abstract

A madeira por ser um material natural, originário de fontes renováveis e, portanto, de consciência ecológica e sustentável oferece uma alternativa viável para o seu uso em edificações. Devido às suas propriedades mecânicas é possível uma ampla aplicabilidade na construção civil. Por outro lado, é possível obter resistência e rigidez maiores para a madeira com a inclusão de reforços estruturais. Uma dessas técnicas utiliza elementos em Polímero Reforçado com Fibras (PRF). Neste artigo, vigas de madeira, são reforçadas com barras de PRFV (Polímero Reforçado com Fibras de Vidro) e PRFC (Polímero Reforçado com Fibras de Carbono). É desenvolvida a análise teórica do comportamento mecânico da viga, analisando sua rigidez e momento resistente último. Ao final do trabalho é desenvolvido um exemplo numérico de uma viga de madeira sem reforço e também com a inclusão desses reforços. Os resultados mostraram um acréscimo tanto na resistência ao momento fletor, quanto rigidez à flexão da viga de madeira com reforço, em relação a viga sem reforços.

Wood, as a natural material, originating from renewable sources and therefore ecologically and sustainably aware, offers a viable alternative as a structure system for buildings. Due to its mechanical properties, wide applicability in civil construction is possible. On the other hand, it is possible to obtain greater strength and rigidity for wood with the inclusion of structural reinforcements. One of these techniques uses Fiber Reinforced Plastic (FRP) elements. In this article, wooden beams are reinforced with fiberglass and carbon fiber bars. A theoretical analysis of the mechanical behavior of the beam is developed, analyzing its stiffness and ultimate resistance moment. At the end of the work, a numerical example of a wooden beam without reinforcement is developed and also with the inclusion of these reinforcements. The results showed an increase in both bending moment resistance and flexural stiffness of the wooden beam with reinforcement, in relation without one.

Por ser un material natural, que tiene su origen en fuentes renovables y, de ese modo, de conciencia ecológica y sustentable, la madera ofrece una alternativa viable para su uso en edificaciones. Debido a sus propiedades mecánicas, es posible una amplia aplicabilidad en la construcción civil. Por otro lado, se puede obtener resistencia y rigidez más grandes para la madera con la inclusión de refuerzos estructurales. Una de esas técnicas utiliza elementos en Polímero Reforzado con Fibras (PRF). En este artículo, las vigas de madera son reforzadas con barras de PRFV (Polímero Reforzado con Fibras de Vidrio) e PRFC (Polímero Reforzado con Fibras de Carbono). Se desarrolla el análisis teórico del comportamiento mecánico de la viga, analizando su rigidez y momento resistente último. Al fin del trabajo se desarrolla un ejemplo numérico de una viga de madera sin refuerzo y también uno con la inclusión de dichos refuerzos. Los resultados mostraron un aumento tanto en la resistencia al momento flector como rigidez a la flexión de la viga de madera con refuerzo, con relación a la viga sin refuerzos.