Resumo As gridshells são estruturas leves, que permitem a obtenção de grandes vãos livres, além de uma ampla variedade de formas arquitetônicas. No entanto, no Brasil, não existem registros da construção desse tipo de estrutura (em caráter permanente) nem muitas informações bibliográficas sobre o seu comportamento estrutural. Neste manuscrito, são apresentados os principais aspectos teóricos, como também os detalhes de projeto e de construção de uma gridshell, construída em madeira, em escala real. Os custos de construção também foram relacionados neste caso. Na confecção da estrutura utilizou-se uma configuração de malha quadrangular plana, formada por ripas duplas de madeira de Lyptus (Classe D40), unidas ortogonalmente entre si por parafusos com diâmetro de 6,35 mm. A malha plana (com dimensões totais de 9 m x 9 m) foi deformada até a obtenção da forma curva desejada e, posteriormente, travada por contraventamentos diagonais. A bagagem de conhecimento adquirida como resultado dessa aplicação prática levou a um aperfeiçoamento significativo da ideia de projeto inicial, relacionada ao controle da forma da estrutura durante as fases de montagem e à otimização das estratégias executivas. As recomendações de construção aqui apresentadas enriquecerão a literatura nacional sobre o assunto tendo-se em vista a carência de textos dessa natureza.

Abstract Gridshells are light structures that allow the obtention of large spans, as well as the use of a wide variety of architectural shapes. However, in Brazil, there are no records of the construction of this type of structure, neither literature available on this type of structural composition. This paper presents the main theoretical aspects, as well as design and construction details of a gridshell built in wood in real scale. The construction costs are also reported. The structure was built by using a quadrangular flat mesh configuration, formed by double slatted Lyptus wood (Class D40), joined orthogonally, using 6.35 mm diameter screws. The plane mesh (with total dimensions of 9 m x 9 m) was bent until the desired curve was achieved. The system was subsequently locked by diagonal bracing elements. The knowledge obtained through this practical application led to a significant improvement in the original design idea related to controlling the shape of the structure during the building phase and the the optimisation of the executing strategies. The building recommendations presented in this paper will be a contribution to the scarce literature on the subject currently available in Brazil.

RESUMO Neste trabalho avaliou-se numericamente, a partir da utilização do software ANSYS, versão 10.0, o comportamento de ligações metálicas efetuadas por parafusos auto-atarraxantes com diâmetro igual a 11 mm, dispostos em X, em corpos de prova confeccionados com madeira de reflorestamento do tipo Eucalipto urograndis. A rigidez k (força versus deslizamento) do sistema de ligação foi avaliada, neste caso, por meio da simulação de ensaios de cisalhamento direto (direct shear), considerando-se 1/2 estrutura com carregamento aplicado até a ruptura do corpo de prova. A estratégia de se utilizar 1/2 estrutura simétrica teve o objetivo de reduzir o tempo de processamento numérico do modelo de corpo de prova. Na modelagem da madeira e dos conectores de aço foi utilizado o elemento finito solid45. Os resultados da análise numérica foram comparados com resultados obtidos a partir de ensaios experimentais realizados em corpos de prova de madeira com a mesma configuração e carregamentos utilizados na análise experimental. A calibração do modelo numérico foi realizada a partir da comparação da curva numérico-experimental "força aplicada" versus "deslizamento obtido". Os resultados numéricos obtidos para a resistência e rigidez k do sistema de ligação X mostraram uma boa concordância com os resultados experimentais, sendo que os resultados experimentais foram relativamente mais conservadores que os resultados numéricos. Como resultado apresenta-se, principalmente, a estratégia de modelagem numérica utilizada, neste caso.

ABSTRACT In this work was evaluated by numerical simulation, from the use of ANSYS software, version 10.0, the behavior of steel connections made by self-tapping screws with diameter of and 11 mm, in X position, in specimens made with reforested wood of the type Eucalyptus urograndis. The stiffness k (force versus displacement) of the connection system was evaluated, in this case, by direct shear testing simulation (direct shear), considering 1/2 structure with applied load until the rupture of the specimen. The strategy of using 1/2 symmetrical structure of specimen aimed to reduce the time of numeric processing of the specimen. In the modeling of wood and steel connectors was used the finite element solid45. The numerical analysis results were compared with results obtained from experimental tests on wood specimens with same configuration and loadings used in experimental analysis. The calibration of the numerical model was made from the comparison of numerical and experimental curves "applied force" versus "obtained displacement". The numerical results for the strength and stiffness k of the connection system analyzed X showed a good agreement with the experimental results and the values of experimental results were fairly smaller than the numerical values. As a result presents mainly the entire numerical modeling strategy used in this case.

Created in the 1940s, the splice finger-joint type for wood has now been more used to compose structural materials wood base as Glued Laminated Timber (Glulam) and Cross Laminated Timber (CLT). The main advantage of this amendment is to provide a simple and economical way to join timber parts on segments. This study evaluated by means of tensile tests the capacity of this type of joint (structural dimension of 21mm) to bond together Lyptus® wood beams (a Eucalyptus grandis and Eucalyptus urophyla hybrid) using Jowat polyurethane glue (Model 680.20) as compared to similar seamless beams. The results indicate that the seamless beams are 47.72% more resistant to traction (in characteristic values) than those with finger joints. However, to form structural elements where there is redundancy overlapping parts, such as Glulam and CLT, the values obtained can be considered satisfactory. Also noted is that denser samples have better traction results due to better bonding of the densest parts. The use of finger-joint and polyurethane adhesive o bond hybrid eucalyptus, although more brittle than wood without seams, enable the use of shorter wood sections for the composition of major structural elements, optimizing better forest material.

Resumo A utilização de elementos estruturais de madeira laminada (ou lamelada) colada (MLC) requer um estudo experimental das combinações entre a espécie de madeira e o adesivo utilizado. Este trabalho objetivou o estudo da combinação espécie-adesivo na resistência a tração e na falha da linha de cola de corpos de prova de madeira de maçaranduba (Manilkara huberi) confeccionados com e sem emendas dentadas finger joint. As colagens foram realizadas com lâminas sem tratamento preservativo, com aproximadamente 12% de umidade e com o emprego do adesivo mono-componente do tipo poliuretano Purbond HB 712. A gramatura de adesivo utilizada nas emendas dentadas foi linha simples de cola com aproximadamente 200 g m-2 e pressão de contato igual a 10 MPa. Após sete dias de cura do adesivo foram realizados testes de tração nos corpos de prova com e sem emendas dentadas, possibilitando julgar, também por meio da análise de variância, a eficiência das emendas testadas. Os resultados da experimentação revelaram a ineficiência da interface entre o adesivo e a madeira de analisada, pois a ruptura ocorreu na linha de cola, categorizando modo de ruptura do tipo 1, que corresponde à pior situação de falha.

Abstract The use of glued laminated timber structural elements requires an experimental study of combinations of wood species and the adhesives used. This aim of this study was to investigate the wood species-adhesive combination in the tensile strength and failure modes of Manilkara huberi wood species manufactured with and without finger joints. The assemblies were made with untreated layers of wood with approximately 12% moisture using the polyurethane-based mono-component adhesive model Purbond HB 712. The amount of adhesive used in the finger joint was a single line of glue with 200g m-2 and pressure of 10 MPa. After 07 days of curing the adhesive, tensile tests were performed on specimens with and without finger joints, allowing the assessment of the efficiency of the joints also through variance analysis. The results of the tests revealed the ineffectiveness of the interface between the adhesive and the Manilkara huberi wood, since the rupture occurred on the glue line, configuring a type 1 failure mode, representing the worst rupture situation.

A Madeira Laminada Colada (MLC) apresenta uma grande gama de aplicações. No Brasil, o seu emprego na forma de cruzetas para postes de rede aérea de distribuição de energia elétrica tem despertado a atenção de companhias do ramo, motivadas pelo potencial de emprego deste material. Dentre os fatores que influenciam o desempenho mecânico de soluções em MLC destacam-se a eficiência e a afinidade dos adesivos para com as espécies de madeiras utilizadas, o tipo de tratamento e o teor de umidade das lâminas de madeira, motivando o desenvolvimento de novas pesquisas nesta temática. Este trabalho objetivou investigar, via Método de Planejamento Fatorial de Experimentos (DOE), a influência dos fatores tipo de madeira (pinus; teca; eucalipto), adesivo (Purbond; Cascophen) e tratamento (CCA; CCB; CCBS) nas variáveis respostas resistência ao cisalhamento e à delaminação, consistindo nos mesmos fatores e combinação avaliados no projeto de Pesquisa e Desenvolvimento da ANEEL/EESC-PD220-07: Cabeça de Série da Cruzeta de MLC. Os resultados da análise estatística revelaram que o fator tipo de madeira expressou efeito significativo para ambas as variáveis respostas avaliadas, o mesmo não ocorrendo com os fatores tipo de adesivo e de tratamento. Já o teor de umidade mostrou ser significativo em todas as espécies de madeira quando analisada a resistência ao cisalhamento, apresentando a madeira de teca a maior resistência ao cisalhamento e à delaminação.

The Glued Laminated Wood has a large range of applications. In Brazil, its employment as cross-piece poles for overhead electrical power has attracted the attention of companies in the industry, motivated by the potential use of this material. Among the factors that influence the mechanical performance of Glulam solutions stand out efficiency and affinity of the adhesives to the species of wood used, the type of treatment and moisture content of wood veneer, motivating the development of new research on this topic. This research aimed to investigate, by Design of Experiments (DOE), the influence of wood (pinus, teca, eucalipto), adhesive (Purbond; Cascophen) and treatment (CCA, CCB, CCBS ) in the variable responses shear strength and delamination, consisting in the same combination factors evaluated in ANEEL/EESC-PD220-07 project: Head Crosshead Glulam Series. The results of the statistical analysis showed that the species factor expressed significant effect for both response variables evaluated, did not occur with adhesive and treatment factors. Moisture content was significant in the wood evaluated when analyzed the shear strength, and the teca wood showed the highest shear strength and also relating to the delamination.

O controle da qualidade é fundamental no processo de fabricação de peças de madeira laminada colada (MLC), e uma das formas desse controle pode ser por meio da avaliação não destrutiva do módulo de elasticidade. O objetivo deste trabalho foi comparar os valores de módulo de elasticidade das peças de MLC obtidos por meio do ensaio de vibração transversal livre e do ensaio de flexão estática, ambos feitos antes e após tratamento preservativo (contra a ação de agentes biológicos), realizado pelo processo de Célula Cheia. No total, foram produzidas 54 peças de MLC de dimensões nominais de 9 cm x 9 cm x 200 cm, com três espécies de madeira de reflorestamento coladas com dois adesivos de aplicação estrutural e tratadas com três preservantes. Foi obtida uma correlação significativa entre os valores do módulo de elasticidade obtidos pelos dois métodos (r variou entre 0,85 e 0,99). Concluiu-se que o ensaio de vibração transversal livre pode ser utilizado para avaliação do módulo de elasticidade de peças de MLC, sendo uma alternativa ao ensaio de flexão estática

Quality control is essential in the manufacturing process of glued-laminated (glulam) timber elements. This control can be done by nondestructive evaluation of the modulus of elasticity. The purpose of this study is to compare the values of modulus of elasticity of glulam elements obtained by free transverse vibration tests and static bending, before and after preservative treatment, for protection against the action of biological agents, performed by the full cell process. A total of 54 glulam elements were produced, with nominal sizes of 9 cm x 9 cm x 200 cm, with three species of reforestation wood, glued with two structural application adhesives and treated with three preservatives. A good correlation between the values of modulus of elasticity was obtained (r ranges between 0.85 and 0.99). The conclusion was made that the free vibration test is useful for evaluating the modulus of elasticity of glulam elements, and it is an alternative to the static bending test.

ABSTRACT The dimensions of test specimens employed in wood characterization are always established searching situations where friction interference is annulled in deformation measurements. NBR 7190 norm (ABNT, 1997) - Annex B adopts specimens to compression parallel to grain tests with 1:3 ratio between the side (50 mm) of cross section and length, while COPANT 464 (COPANT, 1972) and ASTM D 143 (ASTM, 1982) establish 1:4 ratio. The purpose of this research was to determine whether 1:3, 1:4 and 1:5 ratios in the specimens, referring respectively to 150, 200 and 250 mm lengths could influence the Ec0 obtained in compression parallel to grain test. Analyses were performed in ‘Canelao’ (Nectandra membranacea), Corymbia citriodora and ‘Angelim’ (Vatairea sp.) species. E c0 values for the mentioned species were statistically equivalent at 5% significance level, demonstrating that length variation did not affect the property values analyzed.

RESUMO As dimensões de corpos-de-prova para caracterização da madeira são estabelecidas sempre buscando situações em que seja anulada a interferência do atrito nas medidas de deformação. A NBR 7190 (ABNT, 1997) - Anexo B adota corpos-de-prova para o ensaio de compressão paralela às fibras com relação 1:3 entre uma aresta da seção transversal (50 mm) e o comprimento, enquanto a COPANT 464 (COPANT, 1972) e ASTM D 143 (ASTM, 1982) estabelecem a de 1:4. Este trabalho objetivou determinar se as proporções 1:3, 1:4 e 1:5 nos corpos-de-prova, referentes aos comprimentos de 150, 200 e 250 mm, respectivamente, influenciam o Ec0 obtido na compressão paralela às fibras. As análises foram realizadas nas espécies Canelão (Nectandra membranacea), Corymbia citriodora e Angelim (Vatairea sp.). Os valores de Ec0 para as espécies citadas apresentaram-se estatisticamente equivalentes entre si, ao nível de 5% de significância, demonstrando que as variações nos comprimentos dos corpos-de-prova não afetaram esta propriedade.