Resistência de ligações mecânicas em madeira em corte simples, com e sem proteção ao fogo

AGUIAR, JOÃO CAMPOS PINTO COELHO DE

Publication

Resistência de ligações mecânicas em madeira em corte simples, com e sem proteção ao fogo

2025-07-10Master thesis

datacite.subject.fos	Engenharia e Tecnologia
datacite.subject.sdg	09:Indústria, Inovação e Infraestruturas
dc.contributor.advisor	Fonseca, Elza Maria Morais
dc.contributor.author	AGUIAR, JOÃO CAMPOS PINTO COELHO DE
dc.date.accessioned	2025-11-17T11:55:11Z
dc.date.available	2025-11-17T11:55:11Z
dc.date.issued	2025-07-10
dc.description.abstract	A presente dissertação incide sobre o estudo do comportamento de ligações em madeira em corte simples, com e sem proteção em gesso, submetidas à ação do fogo. O trabalho contempla o dimensionamento analítico, de acordo com o Eurocódigo 5, bem como o desenvolvimento e análise de modelos numéricos, aplicando o método dos elementos finitos. Inicialmente, efetuou-se uma revisão bibliográfica dos temas subjacentes à análise. Seguidamente, é realizada a validação da metodologia numérica, com base em dados experimentais e numéricos previamente publicados. São desenvolvidos novos modelos térmicos e termomecânicos para avaliar a evolução da temperatura, taxa de carbonização e a capacidade resistente das ligações ao longo do tempo de exposição ao fogo. Os modelos consideram a variação das propriedades térmicas e mecânicas dos materiais com a temperatura. Os resultados obtidos mostram que a proteção em gesso contribui para uma redução significativa da propagação do calor no interior da ligação, aumentando o tempo de resistência ao fogo. Verifica-se que o cálculo efetuado com base no Eurocódigo 5 é conservador no dimensionamento de ligações à temperatura ambiente, mas com menor incidência no projeto da resistência ao fogo, não considerando, por exemplo, a influência de parâmetros geométricos e da proteção passiva para o desempenho estrutural. Por fim, e com base nos resultados obtidos, são propostas duas equações úteis para o projeto, com tendência polinomial de segundo grau, permitindo o cálculo da carga resistente de ligações de madeira, com ou sem proteção, em corte simples, função do tempo de exposição ao fogo.	por
dc.description.abstract	This dissertation focuses on the study of the behavior of single shear timber connections, with and without gypsum board protection, when exposed to fire. The work includes analytical design following Eurocode 5, as well as the development and analysis of numerical models using the finite element method. Initially, a literature review was carried out on topics related to the analysis. Subsequently, the numerical methodology was validated using previously published experimental and numerical data. New thermal and thermomechanical models were developed to evaluate the temperature evolution, charring rate, and load-bearing capacity of the connections throughout the exposure to fire. The models consider the temperature-dependent variation of the thermal and mechanical properties of the materials. The results show that gypsum board protection significantly reduces heat propagation inside the connection, increasing its fire resistance time. It can be seen that the calculation carried out based on Eurocode 5 is conservative in the dimensioning of connections at room temperature, but with less incidence in the design of fire resistance, not taking into account, for example, the influence of geometric parameters or of passive protection on structural performance. Finally, and based on the results obtained, two useful design equations are proposed, with a second-degree polynomial trend, allowing the calculation of the resistant load of timber connections, with or without protection, in single shear, as a function of the fire exposure.	eng
dc.identifier.tid	204033624
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/10400.22/30934
dc.language.iso	por
dc.rights.uri	N/A
dc.subject	Timber connections
dc.subject	Gypsum board
dc.subject	Fire resistance
dc.subject	Thermomechanical analysis
dc.subject	Eurocodes
dc.subject	Finite Element Method
dc.subject	Ligações em madeira
dc.subject	Placas de gesso
dc.subject	Resistência ao fogo
dc.subject	Análise termomecânica
dc.subject	Eurocódigos
dc.subject	Método dos elementos finitos
dc.title	Resistência de ligações mecânicas em madeira em corte simples, com e sem proteção ao fogo
dc.title.alternative	Fire resistance of timber connections in single shear, with and without protection	eng
dc.type	master thesis
dspace.entity.type	Publication
thesis.degree.name	Mestrado em Engenharia Mecânica