Seismic behavior assessment of CLT buildings applying current regulation approaches
| Autor: | Matos, Filipe Tiago |
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| Přispěvatelé: | Branco, Jorge M., Rocha, Patrício António Almeida, Universidade do Minho |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2020 |
| Předmět: | |
| Popis: | Tese de Doutoramento em Engenharia Civil Na procura de novas soluções de utilização de materiais à base de madeira, naturais e totalmente renováveis, e com o objetivo de aplicar a construção em madeira em diferentes sistemas estruturais, a Madeira Lamelada Colada Cruzada (MLCC) oferece uma solução, alternativa ao betão armado, de excelente qualidade. A MLCC é um painel multicamadas, inicialmente desenvolvido na Suíça na década de 1990, que apresenta potencialidades para a sua utilização em paredes e pavimentos estruturais. Por se tratar de um material relativamente recente, existe ainda uma grande carência de conhecimento das condições para a sua utilização. Deste vazio de conhecimento resultou a motivação para o presente trabalho que estuda o comportamento de estruturas em MLCC, à ação sísmica através da análise pushover. Para concretizar este objetivo, apresenta-se; inicialmente, uma campanha experimental realizada aos conetores metálicos típicos da construção MLCC, cujo resultado passou pela aferição do comportamento de cada um dos conetores a cargas monotónicas e cíclicas; de seguida, apresenta - se uma campanha experimental a um edifício MLCC de 2 andares, à escala real, testado em plataforma, com o objetivo de analisar a resposta global da estrutura, com principal foco no desempenho das paredes paralelas à resposta da estrutura; caracterizar os respetivos mecanismos de rotura; e o desempenho das conexões entre painéis e conetores metálicos. Numa segunda fase, os resultados experimentais foram usados para a calibração de um modelo numérico, (programa comercial de elementos finitos Dlubal RFEM) do edifício ensaiado em laboratório. Neste processo foram estudadas diferentes curvas experimentais dos conetores metálicos e foi avaliada a influência do atrito na interface de ligação entre painéis. Depois da aferição dos resultados obtidos, e tendo em conta um dos objetivos principais deste trabalho, realizou-se a análise pushover com a aplicação do método N2 em dois casos de estudo, aferindo os resultados obtidos para diferentes espectros de resposta elásticos. Por fim, propõe-se algumas recomendações que poderiam vir a ser consideradas na regulamentação, nomeadamente, no Eurocódigo 8, para melhor adequar a sua utilização ao projeto sísmico de estruturas MLCC. In the search for new solutions using wood-based materials, therefore, natural and renewable, and aiming to take timber construction to different structural systems, more demanding, Cross Laminated Timber (CLT), is an interesting alternative to concrete. CLT is a multi-layered shell product designed in Switzerland, in the early 1990s. The panels are prefabricated and have many advantages for both walls and floors. Being a relatively recent material, it is completely omitted on current European regulation. Therefore, with the lack of information, the present work studies the seismic action to CLT buildings, through the pushover analysis defined in regulation EC8. To contextualize this objective, presents, initially, an experimental campaign carried out for the typical metal connectors of the CLT construction, where the result was to analyze the behavior of each connector to monotonic and cyclic loads. The following is an experimental campaign to a 2-story full-scale CLT platform-type building, where the objectives were to analyze the 3-D system performance, with the main focus on the performance of the shear walls, failure mechanisms, and performance of connections between panels and metal connectors. In a second phase, the experimental results have been used for the calibration of a numerical model (Dlubal RFEM commercial finite element program) for the experimentally tested building. The finite element models have been studied with different experimental curves of the metal connectors, where the presence of friction has been considered and analyzed. After validation of the obtained results, and taking into account one of the main objectives of this work, the pushover analysis was performed with the application of the N2 method for two study cases, where different elastic response spectra have been considered. Finally, recommendations have been proposed for the seismic design of CLT structures, which could be contributing to the new generation of Eurocode 8. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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