Sobre o empenamento térmico de estruturas rígidas

Abstract

O estudo apresentado nesse trabalho é dedicado ao empenamento térmico de estruturas de concreto apoiadas uniformemente em meio elástico. Entre os fenômenos mais instigantes, vimos aquele em que a estrutura apresenta um arqueamento convexo de tal intensidade, que a reação normal aumenta nas bordas e demonstra um alívio na região central, quando se trata de estruturas retangulares ou quadradas. Com a finalidade de capturar tal efeito, foi construída uma estrutura rígida em duas camadas não aderidas, apoiadas sobre uma fundação artificial. Todo conjunto foi depositado sobre uma laje de reação interna em um laboratório que ofereceu recursos técnicos para a realização do experimento. Os resultados obtidos foram manipulados através de análise numérica, pelo método dos elementos finitos e confrontados com aqueles obtidos experimentalmente. Diante do exposto, objetiva-se verificar a existência de uma abertura "gap" entre duas camadas sobrepostas da estrutura rígida, mediante ao aquecimento superficial. Tal experimentação é baseada na hipótese que tensões de ordem térmica são capazes de arquear a estrutura ao ponto de apresentar a abertura. O experimento foi limitado a aquecimentos superficiais de baixa temperatura. A monitoração do fenômeno se deu de forma automática, através de um sistema de aquisição de sinais que recebeu informações de uma célula de carga posicionada entre a estrutura e a laje de reação e por um sensor de deslocamento posicionado nas bordas da estrutura. Conforme resultados da simulação numérica, que indica a existência da abertura, os dados experimentais vêm mostrando em determinadas situações que o peso próprio da estrutura é vencido contra a forte tendência que ela tem ao empenamento térmico.