Bambu engenheirado estrutural, caracterização da indústria global e uma revisão sobre o cross-laminated bamboo (CLB)

dc.contributor.advisor-co1De Araujo, Victor Almeida
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7419315199923119
dc.contributor.advisor-co1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-2747-4738
dc.contributor.advisor1Christoforo, André Luis
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7623383075429186
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-4066-080X
dc.contributor.authorAlves, Larissa Fé
dc.contributor.authorlatteshttps://lattes.cnpq.br/6487503616270067
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0009-0004-5701-3897
dc.date.accessioned2025-03-05T21:12:34Z
dc.date.issued2025-02-19
dc.description.abstractEngineered bamboo emerges as a sustainable and viable solution in civil construction, overcoming limitations of natural variability and lack of standardization by offering composites with consistent physical and mechanical performance. This study aimed to characterize the global industry of structural engineered bamboo products (EBPs) to promote their use in industrialized construction solutions. The specific objectives included identifying and classifying EBP manufacturers based on marketed products, geographical location, bamboo species used, types of adhesives and preservatives, applications, certifications, and production levels. For cross-laminated bamboo (CLB) and cross-laminated bamboo and timber (CLBT) systems, the study reviewed the state of the art, addressing manufacturing processes, applicable standards, experimental, analytical, and numerical methodologies, mechanical properties, bamboo species employed, applications, and challenges related to large-scale production and structural use. The methodology consisted of a systematic literature review on databases such as Scopus and Web of Science, as well as a sectoral survey to characterize companies in the field. The systematic review of the industry revealed that, despite the growing academic and industrial interest, the lack of comprehensive studies on production and consumption hinders strategies for large-scale expansion. The integration between research and market, coupled with the development of standards and public policies, is essential to establish engineered bamboo as a sustainable alternative in civil construction. The characterization of the engineered bamboo structural industry revealed its concentration in China, technological advances, and product diversity, such as bamboo scrimber and laminated bamboo lumber, along with broad applicability in structural components. However, the lack of process standardization, transparency in technical information, and detailed data on projects and the global market limits its large-scale acceptance. The sector holds potential for hybrid systems, modular structures, and large-scale buildings but requires greater standardization, technical dissemination, and research investments to consolidate engineered bamboo as a sustainable and competitive alternative in civil construction. The review on CLB highlighted significant advancements in the field, emphasizing predominant experimental methodologies that validate its structural and mechanical properties, such as bending, compression, and shear. Numerical and analytical methods complement the studies, enhancing the understanding of CLB behavior under complex conditions. The material demonstrates superior performance compared to CLT in several properties, standing out as a sustainable and efficient alternative for walls, floors, and beams in resilient and energy-efficient constructions. However, challenges related to standardization, durability, and validation under extreme conditions still need to be addressed to consolidate its large-scale application. The review on CLBT evidenced growing academic interest in the topic, with a predominance of experimental studies focusing on mechanical and structural properties, such as compression, bending, and shear. Analytical and numerical approaches complement the modeling and simulation of the material, while manufacturing processes highlight the use of bamboo scrimber, wood species such as Spruce-Pine-Fir, and adhesives like polyurethane (PUR) and phenol-resorcinol formaldehyde (PRF). CLBT demonstrated superior performance compared to CLT in compression and shear strength, being applied in floors, walls, and beams, though it still faces challenges of standardization, validation under extreme conditions, and process optimization. In summary, this study contributed to the expansion of technical and strategic knowledge about the global industry of structural engineered bamboo products, providing support for process standardization, the development of standards, and integration between research and market. By comprehensively reviewing and characterizing the productive, technological, and application aspects of CLB and CLBT, the research offers a solid foundation to drive the adoption of these materials as sustainable and high-performance alternatives in civil construction.eng
dc.description.resumoO bambu engenheirado surge como uma solução sustentável e viável na construção civil, superando limitações de variabilidade natural e falta de padronização ao oferecer compósitos com desempenho físico e mecânico consistente. Este estudo teve como objetivo geral caracterizar a indústria global de produtos de bambu engenheirado (PBE’s) estruturais, visando promover seu uso em soluções construtivas industrializadas. Os objetivos específicos incluíram a identificação e classificação de empresas produtoras de PBE’s com base em produtos comercializados, localização geográfica, espécies de bambu utilizadas, tipos de adesivos e preservantes, aplicações, certificações e nível de produção. Para os sistemas cross-laminated bamboo (CLB) e cross-laminated bamboo and timber (CLBT), o estudo revisou o estado da arte, abordando processos de fabricação, normas aplicáveis, metodologias experimentais, analíticas e numéricas, propriedades mecânicas, espécies de bambu empregadas, aplicações e desafios para produção em escala e uso estrutural. A metodologia consistiu em uma revisão sistemática da literatura em bases como Scopus e Web of Science, além de um levantamento setorial para a caracterização das empresas do setor. A revisão sistemática acerca da indústria evidenciou que, apesar do crescente interesse acadêmico e industrial, a falta de estudos abrangentes sobre produção e consumo dificulta estratégias para expansão em larga escala. A integração entre pesquisa e mercado, aliada ao desenvolvimento de normas e políticas públicas, é essencial para consolidar o bambu engenheirado como uma alternativa sustentável na construção civil. A caracterização da indústria de bambu engenheirado estrutural revelou sua concentração na China, avanços tecnológicos e diversidade de produtos, como o bamboo scrimber e o LBL, além de ampla aplicabilidade em componentes estruturais. Entretanto, a falta de padronização nos processos, transparência nas informações técnicas, e dados detalhados sobre projetos e mercado global limita sua aceitação em larga escala. O setor apresenta potencial para sistemas híbridos, estruturas modulares e edificações de grande porte, mas requer maior normatização, divulgação técnica e investimentos em pesquisa para consolidar o bambu engenheirado como alternativa sustentável e competitiva na construção civil. A revisão sobre o CLB evidenciou avanços significativos no campo, com destaque para metodologias experimentais predominantes que validam suas propriedades estruturais e mecânicas, como flexão, compressão e cisalhamento transversal. Métodos numéricos e analíticos complementam os estudos, ampliando a compreensão do comportamento do CLB sob condições complexas. O material demonstra desempenho superior ao CLT em diversas propriedades, destacando-se como uma alternativa sustentável e eficiente para paredes, pisos e vigas em construções resilientes e energeticamente eficientes. No entanto, desafios relacionados à padronização, durabilidade e validação em condições extremas ainda precisam ser superados para consolidar sua aplicação em larga escala. A revisão sobre o CLBT evidenciou o crescimento do interesse acadêmico pelo tema, com predominância de estudos experimentais focados em propriedades mecânicas e estruturais, como compressão, flexão e cisalhamento. Abordagens analíticas e numéricas complementam a modelagem e simulação do material, enquanto processos de fabricação destacam o uso de bamboo scrimber, espécies de madeira como Spruce-Pine-Fir, e adesivos como poliuretano (PUR) e fenol-resorcinol formaldeído (PRF). O CLBT apresentou desempenho superior ao CLT em resistência à compressão e cisalhamento, sendo aplicado em pisos, paredes e vigas, mas ainda enfrenta desafios de padronização, validação em condições extremas e otimização de processos. Em resumo, este estudo contribuiu para a ampliação do conhecimento técnico e estratégico sobre a indústria global de produtos de bambu engenheirado estrutural, proporcionando subsídios para a padronização de processos, desenvolvimento de normas e integração entre pesquisa e mercado. Ao revisar e caracterizar de forma abrangente os aspectos produtivos, tecnológicos e aplicacionais do CLB e CLBT, a pesquisa oferece uma base sólida para impulsionar a adoção desses materiais como alternativas sustentáveis e de alto desempenho na construção civil.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.identifier.citationALVES, Larissa Fé. Bambu engenheirado estrutural, caracterização da indústria global e uma revisão sobre o cross-laminated bamboo (CLB). 2025. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/21502.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/21502
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil - PPGECiv
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectBambu engenheirado
dc.subjectEstruturas
dc.subjectIndústria do bambu
dc.subjectConstrução civil
dc.subjectCaracterização da indústria
dc.subjectNormatização
dc.subjectCross-laminated bamboo (CLB)
dc.subjectCross-laminated bamboo and timber (CLBT)
dc.subjectPropriedades mecânicas
dc.subjectDesempenho estrutural
dc.subjectEngineered bambooeng
dc.subjectStructureseng
dc.subjectBamboo industryeng
dc.subjectCivil constructioneng
dc.subjectIndustry characterizationeng
dc.subjectStandardizationeng
dc.subjectCross-laminated bamboo (CLB)eng
dc.subjectCross-laminated bamboo and timber (CLBT)eng
dc.subjectMechanical propertieseng
dc.subjectStructural performanceeng
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS
dc.titleBambu engenheirado estrutural, caracterização da indústria global e uma revisão sobre o cross-laminated bamboo (CLB)
dc.title.alternativeStructural engineered bamboo, global industry characterization and a review on cross-laminated bamboo (CLB)eng
dc.typeDissertação

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