Development of deployable wood structures

Resumo: A madeira e considerada um dos mais importantes materiais de construção. Componentes de madeira usados em construções podem ser encontrados tanto em ruínas de civilizações primitivas, datadas de 500 a.C., como em modernas construções arquitetônicas. Entretanto, o desenvolvimento de técnicas e metodologias relacionadas a aplicação da madeira em estruturas construtivas ganhou intensidade somente a partir da primeira metade do século XX. Desde então, a madeira passou a ser frequentemente utilizada para fins estruturais, como por exemplo, em coberturas e pontes. A flexibilidade de uso da madeira e uma característica favorável para sua abordagem em estruturas articuláveis. Tais estruturas são diferenciadas por conter elementos moveis que são capazes de modificar o desenho de uma construção. Este trabalho tem comoobjetivo abordar novas técnicas de implementação da madeira em estruturas. Investigou-se uma variedade de estruturas articuláveis com foco na geometria da forma. Inicialmente, foram construídos modelos físicos em escala reduzida em chapas de MDF (Medium Density Fiberboard). Em seguida, foram realizadas simulações virtuais dos modelos articulados desenvolvidos nesta pesquisa com a finalidade de se observar a viabilidade de tais modelos. Foram realizadas simulações quanto ao estado da volumetria e da movimentação em rotação e translação para a analise das articulações. Também foram realizados ensaios de carregamento para se determinar a resistência dos modelos desenvolvidos. Os resultados apontam para soluções estruturais fisicamente factíveis e que permitem a exploração criativa e versátil das formas. Cada um dos modelos pode ser aperfeiçoado no sentido de permitir diferentes aplicações no campo da arquitetura e construção. Com esta pesquisa, abre-se, portanto, um caminho para novos estudos que permitam o uso racional, otimizado e viável economicamente da madeira no Brasil.Abstract: Wood is considered one of the most important building materials. Building components made by wood were first found in ruins of primitive civilizations dated to around 500 BC. Nowadays, wood components may be encountered in several modern architectural constructions. However, the development of techniques and methodology in which wood is main component were set up only from the first half of the twentieth century. Since then, wood is frequently employed for structural purposes, for instance, in roofs and bridges. The flexibility of wood is a quality that can be exploited in deployable structures. This kind of structures has mobile elements that can transform the design of buildings. This work aims to address issues related to the use of Wood structures and implementation of new design techniques. Some types of deployable structures arecharacterized with focus on the geometry of the form. In experiments, are considered reducedscale physical models in MDF (Medium Density Fiberboard). Computational simulations evaluate the feasibility of the suggested deployable structures. Translation and rotation simulation is taken into consideration to the analysis of the joints. Moreover, loading tests are done to approximate the resistance of the structures. Results reveal physically-feasible structural solutionsand point versatile alternatives to explore deployable structures. Improvements can be made to admit more applications in constructions and architectonic projects. This research opens up directions for futures studies on rational, optimal and profitable applications of wood in Brazil