Análise experimental de vigas de concreto submetidas a flexão pura com reforço de madeira em substituição ao aço na região tracionada

Abstract

Com o desenvolvimento tecnológico de materiais e ferramentas na construção civil, o concreto juntamente com o aço (concreto armado) se tornou o material mais utilizado em construções, até o momento em que pesquisadores atentaram-se para as desvantagens da produção desse metal, levando a estudos de possíveis materiais substituintes, como a madeira, que se mostrou vantajosa, principalmente devido aos fatores de resistência, durabilidade, segurança, manutenção, economia de energia, mão-de-obra e resistência a ataque de xilófagos, e são com esses aspectos que o trabalho se baseia em ampliar as formas de aplicação da madeira na construção civil, avaliando o comportamento mecânico de vigas mistas concreto-madeira, usando-a como material substituinte do aço nas fibras tracionadas do elemento estrutural, de modo a viabilizar sua implementação em construções de pequeno porte. Como forma de avaliação, foi realizado um estudo comparativo entre vigas de concreto simples, concreto armado e estrutura mista madeira-concreto quanto aos seus desempenhos nos esforços de flexão pura. O estudo se desenvolveu, inicialmente, na escolha da madeira de melhor desempenho, propondo a caracterização das espécies Hymenaea spp, Manilkara spp e Bagassa guianensis popularmente conhecidas como Jatobá, Maçaranduba e Tatajuba respectivamente, onde a Maçaranduba apresentou maior resistência mecânica e umidade próxima aos 12% como recomendado pela NBR7190 (ABNT, 1997). A abordagem experimental se deu a partir do uso da Maçaranduba como reforço em 3 vigas, variando sua seção transversal em três áreas com medidas dadas a partir de uma relação entre a resistência do aço e da madeira, juntamente com entalhes como forma de aderência entre o reforço e o concreto. Os resultados obtidos mostraram que a viga mista concreto-madeira suportou 81,7% da carga última da viga de concreto armado e 3 vezes mais que a de concreto simples. A viga de menor área de madeira rompeu a flexão como desejado, contudo as de seção média e grande romperam a cisalhamento, o que demanda mais amostras pois o aumento da área da seção de madeira não induziu resultados conclusivos. Ao final, o estudo foi tomado como um indicativo de avanço na solução de impasses na construção civil através da introdução da madeira como reforço promissor e de bom desempenho nas regiões tracionadas do concreto.