Masterat în Inginerie Structurală și Construcții - PDF Descărcare gratuită

TEZĂ DE MASTER Masterat în Inginerie structurală și în construcții Titlu Aplicarea teoriei rafinate Zig-Zag pentru analiza grinzilor din lemn laminat Autor Mikel Puy Galarza Tutor Daniel Di Capua Intensificare Departamentul de rezistență a materialelor și structurilor în inginerie Data 2 iulie 2015

structurală

Cuprins SUMAR INDICE. i Index. ii 1. Tehnologia lemnului laminat lipit. 1 1.1 Stadiul tehnicii. 1 1.1.1 Introducere. 1 1.1.2 Definiție. 2 1.1.3 Nașterea lemnului laminat lipit și stabilirea acestuia ca material de construcție. 3 În Peninsula Iberică. 7 1.1.4 Procesul de fabricație al M.L.E. 8 1.1.5 Avantaje și dezavantaje. 14 1.1.6 Evoluție, inovație și aplicații. 19 Aplicații. 19 1.2 Reglementări. 24 Standarde de construcție. 26 Standarde de fabricație. 27 1.2.1 Aspecte tehnice și calcul. 28 Uniuni. 31 1.2.2 Lemn laminat lipit. 33 1.2.3 Calcul și verificare (CTE DB-SE-M). 34 de state limită. 34 2. Tehnologia calculului structural. 39 2.1 Scurt istoric al analizei structurale. 39 2.1.1 Ce a însemnat avansul de calcul. 40 2.2 Metode numerice și analize computaționale. 41 2.2.1 Metoda elementelor finite (FEM). 42 2.2.2 Afirmarea problemei. 44 Bazele teoretice Teoria fasciculului Euler-Bernoulli. 45 2.2.3 Limitele metodelor numerice. 47 2.3 Compozite și MEF. 50 2.3.1 Analiza grinzilor plate. 51 2.3.2 Teorii ale grinzilor pentru laminatele compozite. 53 Teorie stratificată. 53 Teorii zig-zag. 55 3. Teoria rafinată a Zig-Zag. 57 3.1 Teoria rafinată a zig-zag-urilor. 57 3.1.1 Element cu grinzi compozite laminate LRZ cu două noduri. 62 ii

Index 3.1.2 Modelarea delaminării cu elemente LRZ. 65 3.1.3 Concluzii. 66 3.2 Element fascicul Zig-Zag bazat pe teoria extinsă Euler-Bernoulli (EEBZ2). 67 3.2.1 Element de grindă compozită laminată cu două noduri EEBZ2. 73 Calculul parametrului β k s. 76 3.2.2 Exemple numerice. 77 3.2.3 Modelul de delaminare. 83 3.2.4 Concluzii. 86 4. Exemple numerice. 87 4.1 Prezentarea exemplelor. 87 4.2 Exemplul nr. 1: fascicul de M.L.E. clasa rezistenta GL28h bi-suportata cu sarcina uniforma. 89 Concluzii. 96 4.2.1 Exemplul nr. 1 redimensionat la un fascicul cu o adâncime de 1,2 m. 97 Concluzii. 100 4.3 Exemplul nr. 2: fascicul de M.L.E. clasa rezistenta GL28c bi-suportata cu sarcina uniforma. 100 Concluzii. 106 4.3.1 Exemplul nr. 2 redimensionat la un fascicul cu o adâncime de 1,2 m. 107 Concluzii. 110 4.4 Modelarea delaminării: fascicul M.L.E bi-susținut cu sarcină uniformă. 110 4.4.1 Post-proces. 112 Delaminarea 1/5 inferioară a fasciculului (interfața 12). 113 Delaminarea mijlocului fasciculului (interfața 29). 116 Delaminarea 1/5 superioară a fasciculului (interfața 46). 119 Concluzii. 122 5. Concluzii finale. 124 Bibliografie. 126 iii

Tehnologia M.l.E. În prezent, între 60 și 80% din toate locuințele construite în țări precum Finlanda, Suedia, Austria, Statele Unite și Australia sunt fabricate din lemn. 1.1.2 DEFINIȚIE Lemnul laminat lipit este un material format prin lipirea unor bucăți de lemn selectate corespunzător care se numesc foi de lemn și care sunt dispuse cu fibrele paralele între ele și într-o direcție paralelă cu axa longitudinală a elementului pe care îl vor compune . Grosimea foii variază de obicei între 20 și 45 mm, foile de 38 mm fiind foarte frecvente. Numărul de foi este egal sau mai mare de 4. Imaginea 1.1 Elementul M.L.E Pentru fabricarea acestora se utilizează lemn masiv structural, adezivi structurali și produse de protecție și finisare. Mărimea elementelor care urmează să fie fabricate este limitată de capacitatea mașinii care le produce și în timpul fabricării acestor elemente este posibilă corectarea defectelor prezente în lemnul masiv așa cum vom menționa în secțiunile ulterioare. Două

Tehnologia M.l.E. Imaginea 1.4 Gare de Dieppe Nașterea lemnului laminat lipit, denumit în continuare MLE, a apărut atunci când utilizarea flanșelor, strungurilor, cuielor și a altor sisteme metalice a fost înlocuită cu cazeină (cunoscută și sub numele de lipici pentru dulgher) pentru unirea diferitelor foi care ar face materialul. Construcția auditoriului de la Basel, în Elveția, în 1893 poate fi considerată ca fiind prima, în Europa, în care M.L.E. a fost folosit pentru prima dată. pe scară largă. A folosit adezivi care, conform standardelor actuale, nu ar fi rezistente la apă. Primele produse și primul brevet M.L.E., au apărut în jurul anului 1901 în Elveția. Brevetul elvețian a vizat grinzi drepte formate din mai multe foi lipite între ele. Mai târziu, în jurul anului 1906, tâmplarul din Weimar (populația Germaniei) Karl Freidrich Otto Hetzer (Imaginea 1.5) a obținut primul brevet pentru sistemul de fabricație și metoda de construcție. De acum înainte, sistemul Hetzer a devenit cunoscut până când a primit două premii în 1910 la Expoziția mondială desfășurată la Bruxelles. Karl Freidrich Otto Hetzer este considerat tatăl M.L.E. 4

Tehnologia M.l.E. Imaginea 1.8 Îmbinarea verticală dințată Imaginea 1.9 Îmbinarea orizontală dințată După procesul anterior și înainte de a uni diferitele scânduri care vor constitui foaia de lemn, crestăturile dințate produse sunt lipite. Vom vorbi despre utilizarea cozilor în rânduri succesive. Imediat după lipire și cât mai curând posibil pentru a favoriza îmbinarea lipită, scândurile sunt asamblate pentru a forma foile menționate anterior prin aplicarea unei presiuni paralele cu direcția fibrelor timp de cel puțin două secunde. Presiunea care trebuie aplicată pentru a face uniunea variază în funcție de lungimea dintelui și sunt după cum urmează: Dacă lungimea dintelui L> 25mm, presiunea introdusă P = 2 5 N/mm² Dacă lungimea dintelui L 1 88