avaliação da rigidez à flexão de toras de madeira por meio de ...

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ii ABSTRACT CARREIRA, M. R. Evaluation of bending stiffness of wood logs by means of transverse vibration. 2012. 386 f. Thesis (Doctoral) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2012. Before using the wood logs as a structural element is necessary to evaluate the mechanical properties of this material by visual inspection and mechanical testing. The transverse vibration technique has stood out among the other methods of Non-Destructive Evaluation for lumber to obtain accurate estimates of the bending modulus of elasticity. However, previous tests showed difficulties with this technique to use it to evaluate the bending stiffness of logs. The aim of this work is to propose a test method to estimate the bending modulus of elasticity of wood logs by means of transverse vibration. The proposed method was tested and validated on a sample of 40 logs of Eucalyptus sp. It was obtained good correlation between the static bending and dynamic modulus of elasticity obtained by transverse vibration test. Keywords: Non-destructive evaluation; wood logs; transverse vibration; bending stiffness; dynamic test.
LISTA DE FIGURAS Figura 2.1 – Ensaio de flexão em postes de madeira: a) norma ASTM D 1036 (ASTM, 2005); b) norma NBR 6231 (ABNT, 1980)......................................................................................................................................... 14 Figura 2.2 – Resistograph: a) Foto do aparelho; b) Gráfico obtido com o equipamento................................. 15 Figura 2.3 – Ensaio de micro-perfuração na zona de afloramento de um poste............................................... 16 Figura 2.4 – Ensaio de micro-perfuração em treliça de edificação antiga: a) treliças inspecionadas; b) Ensaio de micro-perfuração......................................................................................................................................... 18 Figura 2.5 – Correlação entre resistência à micro-perfuração e densidade...................................................... 18 Figura 2.6 – Ensaio de micro-perfuração na espécie Quercus sp: a) perfuração das seções dos troncos; b) comparação da resistência à perfuração com o estado da madeira. ................................................................. 19 Figura 2.7 – Projeção de objetos em diferentes planos.................................................................................... 20 Figura 2.8 – Tomograma de uma tora da espécie fir........................................................................................ 21 Figura 2.9 – Foto dos eletrodos tipo escova do sistema TLDD. ...................................................................... 22 Figura 2.10 – Imagem tomográfica 3D de uma seção do tronco de uma árvore.............................................. 23 Figura 2.11 – Imagem tomográfica mostrando nós internos: a) Tomografia Computadorizada; b) Equipamento TLDD. ....................................................................................................................................... 23 Figura 2.12 – Desvio dos sinais ultrassônicos por um defeito. ........................................................................ 24 Figura 2.13 – Tomografia ultrassônica de um tronco de Lindentree: a) posicionamento dos sensores; b) imagem gerada pelo Fakopp 2D. ..................................................................................................................... 24 Figura 2.14 – a) Posicionamento dos transdutores ultrassônicos no tronco de uma árvore; b) transdutor ultrassônico do aparelho Fakopp 2D................................................................................................................ 25 Figura 2.15 – Disposições dos transdutores no ensaio ultrassônico................................................................. 27 Figura 2.16 – Correlação entre módulo de elasticidade dinâmico (EM,din) e estático (EM,Stat) obtido por Miná et al (2004). ......................................................................................................................................................... 29 Figura 2.17 – Ensaio de emissão ultrassônica em seções de toras de Eucalyptus citriodora........................... 30 Figura 2.18 – Correlação entre o módulo de elasticidade dinâmico (EM,din) com o módulo de elasticidade estático (EM,Stat) e com o módulo de ruptura na flexão (fM). ............................................................................ 30 Figura 2.19 – Medição da velocidade de propagação da onda ultrassônica na direção radial de postes de madeira. ........................................................................................................................................................... 31 Figura 2.20 – Esquema do ensaio de ondas de tensão. .................................................................................... 31 Figura 2.21 – Ensaio de ondas de tensão em toras de Pinus taeda. ................................................................. 33 Figura 2.22 – Efeito do diâmetro das toras no EM,SW....................................................................................... 33 Figura 2.23 – Correlação entre EM,Stat e EM,VT.................................................................................................. 36 Figura 2.24 – Ensaio de vibração transversal realizado por Ballarin et al (2002). .......................................... 36 Figura 2.25 – Equipamento E-computer 340 da Metriguard........................................................................... 37 Figura 2.26 – Regressão linear entre EM,Stat e EM,VT obtida por Carreira et al (2003)...................................... 37 Figura 2.27 – Ensaio de vibração transversal em vigas de Angelim Araroba.................................................. 38 Figura 2.28 – Ensaio de vibração longitudinal................................................................................................. 39 Figura 2.29 – Ensaio de vibração transversal complexa. ................................................................................. 39 Figura 2.30 – Diagrama de dispersão e reta de regressão entre EM,Stat e o EM,VT obtido com o equipamento desenvolvido pelo autor para avaliação de madeira serrada. ........................................................................... 41 Figura 2.31 – Ensaio de vibração transversal em placa laminada.................................................................... 41 Figura 2.32 – Forma dos dois primeiros modos de flexão de uma viga em suspensão livre-livre................... 42 iii
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