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http://hdl.handle.net/1843/BUOS-B32Q6Z| Tipo: | Dissertação de Mestrado |
| Título: | Estudo teórico-experimental do comportamento da ligação de painéis de OSB com perfis do reticulado metálico do sistema construtivo Light Steel Framing |
| Autor(es): | Joseph Stephane Datchoua |
| Primeiro Orientador: | Francisco Carlos Rodrigues |
| Primeiro Coorientador: | Rodrigo Barreto Caldas |
| Primeiro membro da banca : | Ana Lydia Reis de Castro e Silva |
| Segundo membro da banca: | Ernani Carlos de Araujo |
| Resumo: | Esta pesquisa tem por objetivo a proposição de um estudo teórico-experimental sobre o comportamento da ligação de painéis de Oriented Strand Board (OSB) com perfis do reticulado metálico do sistema construtivo Light Steel Framing (LSF). O LSF é basicamente constituído por um reticulado metálico composto de perfis formados a frio no formato U enrijecido (Ue) e galvanizados, configurando um sistema autoportante. Esse reticulado metálico pode ser revestido com gesso acartonado, painéis de OSB ou placas cimentícias, sendo que o primeiro somente serve de vedação interna enquanto os demais, além de vedarem, possuem uma considerável resistência mecânica que pode torná-los parte do sistema estrutural como um todo. Foram ensaiados 60 corpos de prova (CP) para determinar a tensão de cisalhamento () e o módulo de elasticidade transversal (G) desses painéis de OSB, 80 corpos de prova para determinar a tensão de ruptura (Sb) e o seu módulo de elasticidade longitudinal (E) e 71 corpos de prova para analisar o comportamento da ligação entre esses mesmos e o reticulado de aço, com o emprego dos parafusos autobrocantes e auto-atarraxantes. Com o ensaio dos 60 corpos de prova, através da aplicação de uma força resultante inclinada de cisalhamento junto com uma força normal controlada, observou-se que os valores médios de e de G foram diretamente influenciados pelo eixo de extração dos corpos de prova dos painéis originais de OSB, pelo eixo de aplicação da força resultante de cisalhamento e pelas dimensões da parte cisalhada do CP. Com os 80 corpos de prova, através do ensaio à flexão de três pontos, observou-se que os valores médios de Sb e de E foram diretamente influenciado pelo eixo de extração dos corpos de prova dos painéis originais de OSB, pela espessura e pela disposição do CP para o ensaio. Ensaiando os 71 corpos de prova, através do método conhecido por Push-Test, ou simplesmente, ensaio força-deslocamento, observou-se que, na ligação, os valores médios da força máxima (Pmáx), da rigidez (ke), da energia dissipada (A) e da ductilidade () foram diretamente influenciados pelo modo de carregamento, pela espessura dos painéis de OSB e pelo espaçamento axial entre os parafusos ao longo do montante. Na presente pesquisa, os ensaios foram realizados variando também a espessura dos perfis de aço com a posição do montante no subsistema. Os resultados obtidos nesta pesquisa servirão de base para a realização de análises paramétricas visando à proposição de soluções analíticas para a quantificação da contribuição dos painéis de OSB na estabilização do sistema estrutural do LSF, com ou sem o uso do contraventamento de aço. Com o desenvolvimento do subsistema de contraventamento com o emprego dos painéis de OSB para o sistema LSF, além de significar uma inovação tecnológica para a construção civil, torna possível obter edificações com custo reduzido, mantendo a qualidade, a durabilidade e a estabilidade exigidas pelas normas brasileiras aplicáveis. E também atendendo aos critérios da sustentabilidade da construção metálica |
| Abstract: | This research has the purpose of proposing a theoretical-experimental study of the Oriented Strand Board (OSB) connection behavior with frame steel studs of the Light Steel Framing (LSF) construction system. The LSF basically consists of the steel frame composed of C studs cold-formed profiles and galvanized, forming a self-supporting system. This steel frame can have gypsum board, OSB or cimentitious board as sheathing material, the first only serving as an internal sheathing while the others, besides sheathing, have a considerable mechanical resistance that can make them part of the structural system as a whole. For this, 60 specimens were tested to determine the shear stress () and the transverse elasticity modulus (G) of these OSB, 80 specimens were tested to determine its tensile strength and its longitudinal modulus of elasticity (E) and 71 specimens were tested to analyze the behavior of the connection between these and the steel frame, using self-drilling and self-tapping screws. With the test of the 60 specimens, by applying a inclined resultant shear load with a controlled normal load, it was observed that the average values of and G was directly influenced by the axis of extraction of the specimens of the main OSB board, by the axis of application of the resulting shear load and by the dimensions of the shear section of the specimen. With the 80 specimens, through the three-point bending test, it was observed that the Sb and E average value was directly influenced by the extraction axis of the specimens of the main OSB board, by the thickness and the arrangement of the specimen for the test. By testing the 71 specimens, through the method known as Push-Test, or simply, load-displacement test, it was observed that, in the connection, the average values of maximum load (Pmax), stiffness (ke), dissipated energy (A) and ductility () are directly influenced by the loading mode, the thickness of the OSB and the axial spacing between the screws along the C stud. In the present research, the tests were performed varying also the thickness of the steel profiles with the position of the C stud in the subsystem. The results obtained in this research will serve as a basis for the performance of parametric analyzes aiming at the proposition of analytical solutions for the quantification of the contribution of the OSB in the stabilization of the LSF structural system, with or without the use of steel bracing. With the development of the bracing subsystem with the use of the OSB for the LSF system, besides signifying a technological innovation for the civil construction, makes possible to obtain buildings with low cost, while maintaining the quality, durability and stability required by applicable Brazilian standards. And also meeting the sustainability criteria of metal construction |
| Assunto: | Engenharia de estruturas Cisalhamento Elasticidade Construção metálica |
| Idioma: | Português |
| Editor: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Sigla da Instituição: | UFMG |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-B32Q6Z |
| Data do documento: | 11-Mai-2018 |
| Aparece nas coleções: | Dissertações de Mestrado |
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