Anàlisi compraratiu de connexions d'estructures de fusta mitjançant eines de càlcul i modelització

Abstract

L’objectiu principal d’aquest treball és aprofundir en el funcionament mecànic de les unions mecàniques de les estructures de fusta, centrant‐nos en les de tipus mecànic. Per aconseguir aquest objectiu s’han pres tres vies diferents, l’estudi de la bibliografia, la realització d’uns fulls de càlcul basats en la normativa vigent i la modelització i anàlisi d’un supòsit d’unió mitjançant un programa d’elements finits. S’ha realitzat l’estudi de la bibliografia existent, fent un resum de les propietats i característiques de la fusta com a material de construcció, els tipus de productes de fusta disponibles al mercat i els diferents sistemes d’unió existents al món de la construcció amb fusta. Basant‐nos en el Codi Tècnic, s’han creat tres fulls de càlcul. El primer ens permet dimensionar de forma aproximada les seccions de bigues i pilars de fusta. El segon, Unió fusta‐fusta o fustataulell, amb el que podem realitzar el dimensionat de la unió entre aquests tipus d’elements. I l’últim, Unió de fusta‐acer, on podem dimensionar unions mecàniques entre elements de fusta realitzades amb plaques d’acer. Utilitzant aquests fulls s’ha realitzat una primera anàlisi del funcionament de les unions en estructures de fusta. S’ha estudiat quina influència tenen les tres variables que intervenen a la unió, classe resistent de la fusta, tipus d’acer i el diàmetre de la clavilla. En un segon pas i aprofitant un pòrtic dimensionat amb els fulls anteriors, s’utilitza el programa “Solid Works” per modelar una unió i utilitzant el programa de càlcul d’elements finits “Ansys”, s’hi ha aplicat les sol∙licitacions de disseny. Un cop aplicades les sol∙licitacions de disseny s’ha calculat el mateix model però amb un increment de 1.5, 2 i 2.5 respecte de les sol∙licitacions originals. Gràcies a aquests estudis s’ha vist quina relació tenen els diferents elements que conformen una unió de fusta i quins d’ells són més restrictius. També s’ha pogut analitzar les discrepàncies que existeixen entre el resultats teòrics, obtinguts mitjançant la normativa, i els resultats d’una simulació informatitzada.