Dissertação

{pt_PT=Desenvolvimento de um sistema de protecção de estruturas de betão contra explosões. Painel Sanduíche com núcleo dissipador} {} EVALUATED

{pt=A integridade e a segurança estrutural de edifícios sujeitos a ações atípicas, como a ação de uma explosão, representam atualmente uma área de extrema relevância. As sociedades modernas atuais têm particulares preocupações com esta problemática, dada a crescente densidade populacional dos grandes centros urbanos e a permanente ameaça à paz e segurança internacional materializada pelo terrorismo. O presente trabalho de investigação pretende contribuir para o desenvolvimento de sistemas de proteção de edifícios de betão armado, através da mitigação dos efeitos causados pelo impacto de uma onda de choque provocada por uma explosão. Apresenta-se um elemento de laje compósito com uma camada de sacrifício - dissipadora de energia – e respetiva lâmina fina de betão, para proteção da exposição direta. A análise e seleção do material dissipador de energia a aplicar no núcleo do painel sanduíche recorreu à execução do Ensaio Quase-Estático aplicado aos seguintes materiais: mecanismos metálicos de elevada deformação plástica, placas de honeycomb (utilizados em Engenharia Aeronáutica), soluções de betão leve, placas de gesso laminado e cortiça de diferentes densidades. Foi selecionado o material com melhor capacidade de deformação plástica, de entre os disponíveis, nas quantidades necessárias à produção dos 3 núcleos de espessura variável, a aplicar nas lajes. Os resultados alcançados com a realização desta investigação permitem concluir que a Perlite Expandida é um agregado válido para a produção do núcleo dissipador de energia de impacto, sendo a ductilidade a propriedade material que mais influencia a capacidade de absorção de energia. , en=The integrity and structural safety of buildings subjected to atypical actions, such as an explosion, currently represent an area of extreme relevance. Today modern societies have particular concerns about this problem, given the increasing population density of large urban centers and the permanent threat to international peace and security embodied in terrorism. This research aims to contribute to the development of systems for the protection of reinforced concrete buildings by mitigating the effects caused by the impact of a shock wave from an explosion. A composite slab element with a sacrificial layer - energy dissipater - and its thin concrete layer is presented as a direct exposure protection. The analysis and selection of the energy-dissipating material to be applied in the core of the sandwich panel made use of the following materials: high plastic deformation metallic mechanisms, honeycomb plates (used in Aeronautical Engineering), light concrete solutions, laminated gypsum boards, and cork of different densities. The material with the best plastic deformation capacity, from those available, was selected in the quantities required for the production of the 3 cores of variable thickness to be applied to the slabs. The results obtained with this research allow us to conclude that expanded perlite represents a valid aggregate for the production of an impact energy dissipative core. The material property that most influences the absorptive capacity of energy is ductility. }
{pt=Sistema de Proteção, Estruturas de Betão, Explosão, Painel Sanduíche, Material Dissipador, Absorção de Energia de Onda de Choque, en=Keywords: Protection System, Concrete Structures, Explosion, Sandwich Panel, Heatsink Material, Shock Wave Energy Absorption}

Dezembro 4, 2017, 9:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Gabriel de Jesus Gomes

Academia Militar

Major de Engenharia

ORIENTADOR

Eduardo Nuno Brito Santos Júlio

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Catedrático