Dissertação

{pt_PT=Sistema inovador de protecção de edifícios face a explosões, composto por painéis de fachada em betão armado e conectores em aço de parede fina com capacidade de absorção de energia} {} EVALUATED

{pt=O terrorismo internacional é uma ameaça crescente à integridade dos edifícios e ao bem-estar das pessoas. Os engenhos explosivos tornaram-se um meio preferencial para realizar ataques terroristas, em muitos casos contra estruturas críticas. O presente estudo tem como objetivo desenvolver um sistema de proteção simples, eficiente, modular e económico, capaz de absorver energia proveniente de uma explosão e manter os seus efeitos a nível local, nas fachadas dos edifícios. O sistema desenvolvido consiste em painéis pré-fabricados em BA ligados à estrutura por intermédio de conectores metálicos de absorção de energia, feitos de elementos tubulares de paredes finas confinados numa caixa metálica, a partir da qual a capacidade de deformação plástica deve ser explorada. O desenvolvimento do sistema baseou-se no método energético aplicado a um sistema equivalente de um grau de liberdade (SDOF) e em expressões analíticas simplificadas. O desempenho energético dos conectores foi avaliado através de ensaios de compressão em regime quase-estático e indicadores de absorção de energia. Posteriormente, o sistema foi submetido a uma campanha experimental com recurso a explosivos que mostrou o sucesso da invenção. Finalmente, foi proposto um método de projecto para este tipo de estratégia de proteção com base no trabalho desenvolvido. A prova do conceito foi feita e, portanto, pode-se afirmar que o sistema de protecção desenvolvido pode ser aplicado tanto a estruturas novas como existentes e que absorve eficazmente a energia de uma explosão para uma ampla gama de cenários de ataque, efectivamente protegendo dessa forma a estrutura e a vida dos seus ocupantes., en=International terrorism is a growing threat to the integrity of buildings and to the well-being of people. Explosive devices have become a preferential means to carry out terrorist attacks, in many cases against critical structures. The present study aims at developing a simple, efficient, modular, and economical protection system, capable of absorbing energy from a blast load. This protection system was planned to hold the effects of the blast load at a local level, at the buildings’ facades. The developed system consists of precast RC panels connected to the structure by means of metallic energy-absorption connectors, made of thin-walled tubular elements confined in a metallic box, from which plastic deformation capacity is to be exploited. The design of the system was based on the energy method applied to a simplified equivalent single degree of freedom (SDOF) system and on simplified analytical expressions. The energy performance of the connectors was evaluated through quasi-static compression tests and energy absorption indicators. Then, the system was subjected to an experimental campaign using explosives that showed the success of the invention. Finally, a design method was proposed for this type of protection strategy based on the developed work. The proof of concept has been made and therefore it can be stated that the developed protection system can be applied to both new and existing structures and that it efficiently absorbs the energy from an explosion for a wide range of attack scenarios, this way effectively protecting both the structure and the lives of its occupants.}
{pt=Acção de explosão, Sistema de protecção de edifícios, Conector de absorção de energia, Elementos tubulares de parede fina, Ensaio com explosivos, Ensaio quase-estático, en=Blast load, Building protection system, Energy-absorbing connector, Thin-walled tubular elements, Explosive loading, Quasi-static loading}

Dezembro 4, 2017, 11:0

Orientação

ORIENTADOR

Eduardo Nuno Brito Santos Júlio

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Catedrático

ORIENTADOR

Gabriel de Jesus Gomes

Academia Militar

Major de Engenharia