Confiabilidade

Scientific Reports volume 12, Número do artigo: 13587 (2022) Citar este artigo

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Detalhes das métricas

A maioria das pesquisas existentes considera a análise numérica determinística quando se trata de modelos estruturais. No entanto, os resultados do teste revelam que existem incertezas na maioria dos casos em relação a algumas considerações, como aleatoriedade do material e falta de experiência. Portanto, propor modelos de projeto probabilísticos tem chamado a atenção dos pesquisadores devido ao seu importante papel na previsão precisa do desempenho das estruturas. O objetivo do trabalho proposto é considerar a análise baseada em confiabilidade na modelagem numérica de vigas de MLC reforçadas com placas de CFRP, bem como vigas de MLC não armadas, considerando as propriedades do material de madeira usado como variáveis ​​aleatórias com valor médio e desvio padrão, levando em consideração que os achados deste estudo mostraram que o índice de confiabilidade é trabalhado de forma eficiente como um limite que controla o processo. O modelo de critério de rendimento de colina é adotado com relação aos dados que são obtidos dos testes experimentais para validar os modelos. Além disso, uma comparação detalhada entre as vigas de MLC reforçadas e não reforçadas é proposta para ver o efeito da introdução das placas de CFRP como material de reforço. Os resultados deste estudo forneceram com sucesso uma compreensão profunda de como as incertezas desempenham um papel crucial nas deformações e tensões resultantes nas quais foi fundada, fazendo uma comparação entre a análise numérica determinística e probabilística.

A utilização da madeira como material de construção é uma das técnicas mais antigas em projetos de engenharia estrutural, principalmente no caso de estruturas com alto peso próprio, por apresentar relação resistência/peso relativamente alta, além de ser considerado um material altamente sustentável. Durante as últimas décadas, o interesse crescente na aplicação da madeira em projetos de construção devido à sua capacidade de resistir a cargas dinâmicas e suas características mecânicas, muitas pesquisas estão envolvidas1,2,3,4,5.

Atualmente, vários produtos estruturais de madeira estão exibindo um forte crescimento, a madeira laminada colada (Glulam) é um desses produtos que é considerado um dos materiais de construção compostos de mais alto desempenho6. Esses itens projetados são compostos de diferentes camadas de madeira dimensional que são unidas usando material de cola de alta resistência para produzir uma única unidade. Levando em consideração que esse processo reduz o crescimento natural como nós no material da madeira7,8,9.

De fato, o tema vigas de MLC tem atraído muitos pesquisadores nas últimas décadas, o que resultou em vários testes experimentais com tais produtos. No estudo de Anshari et al.10, blocos de madeira comprimida (CW) foram usados ​​para fortalecer as vigas de MLC e os corpos de prova foram ensaiados posteriormente, o estudo comprovou que o uso de CW como material de reforço é econômico e ambientalmente eficaz. A viabilidade de vigas de madeira laminada colada foi estudada por Bourreau et al.11, o objetivo foi encontrar os fatores de colagem que oferecem comportamento satisfatório de glulam, onde os resultados dos testes de delaminação mostraram que os parâmetros de colagem precisam ser ajustados dependendo as espécies de madeira. Navaratnam et al.12 apresentaram um estudo experimental para investigar o desempenho mecânico de hastes coladas (GIR) embutidas em vigas de madeira laminada colada (GLT) onde os resultados do ensaio de pull-out revelaram que a falha ocorreu pela interface Deslizamento de GIR para GLT e delaminação por cisalhamento. Um estudo experimental foi feito por Issa e Kmeid13 para revelar as influências da introdução de materiais de reforço nas vigas de madeira laminada colada, onde se descobriu que o reforço desempenha um papel importante na mudança do modo de falha de frágil para dúctil e na capacidade de carga de as vigas reforçadas também foram aumentadas. Outro estudo experimental foi realizado em vigas laminadas coladas por Rescalvo et al.14, considerando compósitos de carbono como materiais de reforço em que o estudo concluiu que o tipo e a posição da armadura afetam diretamente o comportamento mecânico de todo o elemento. Morin-Bernard et al.15 investigaram os efeitos do perfil de união tipo finger das vigas laminadas de folhosas sobre a resistência à tração e sugerem que a espécie investigada pode ser apropriada para a fabricação de GLT com alta resistência à tração.