63ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 3. Engenharia Civil

ESTUDO DO COMPORTAMENTO MECÂNICO DE NOVO MODELO DE BLOCO CERÂMICO PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS

Marcelo de Rezende Carvalho 1 Dario de Araújo Dafico 2

1. Eng. Civil - PUC Goiás 2. Prof. Dr./ Orientador - Depto de Engenharia - PUC Goiás

INTRODUÇÃO:

Neste trabalho estudou-se, através de análise experimental e análise numérica via método dos elementos finitos, a influência de diferentes tipos de geometria de bloco cerâmico estrutural no seu comportamento mecânico. O intuito foi testar uma nova proposta geométrica criada por DAFICO2 e compará-la com uma geometria já tradicional.

METODOLOGIA:

Foram feitos ensaios e simulações de blocos e prismas compostos por dois blocos, de duas diferentes geometrias, submetidos à compressão. Um terceiro tipo de prisma também foi testado, este possuindo um furo no sentido longitudinal. Desta forma permite-se a passagem de eletrodutos, etc. Esta é uma proposta ousada já que tradicionalmente este tipo de tecnologia não permite rasgos nem furos. Com os ensaios experimentais obtiveram-se certos parâmetros e ficaram conhecidos suas resistências e modos de ruptura. Com a modelagem por elementos finitos, através do programa computacional ANSYS®, foi possível fazer um mapeamento das tensões atuantes e identificar seus pontos de concentração. O estudo ateve-se somente a análise linear, podendo ser estendido para análise não-linear como continuidade do projeto.

RESULTADOS:

Os resultados obtidos para os blocos quanto a resistência à compressão e desvio padrão foram respectivamente de 12,7 MPa e 1,6 MPa para os de nova geometria e de 13,6 MPa e 1,5 MPa para os de geometria tradicional. Já para os prismas, os resultados de resistência e desvio padrão foram respectivamente de 6,0 MPa e 0,8 MPa para primas com bloco novo; 5,3 MPa e 0,9 MPa para os primas com bloco novo e furo longitudinal; 5,3 e 1,0 MPa para os primas com bloco tradicional. Ficou claro que a utilização do bloco com furo no sentido longitudinal é perfeitamente viável, já que a resistência média do prisma teve uma queda bem sutil se comparada ao prisma com o novo bloco, e foi igual se comparada ao prisma de bloco tradicional. A simulação computacional do prisma com furo nos sentido longitudinal foi a que mais se aproximou do modo de ruptura real, mostrando as tensões se concentrando exatamente em direção ao furo, onde se deu a trinca vertical. Talvez pelo fato de seu modo de ruptura ter ficado mais bem caracterizado. Ao contrário dos demais que tiveram trincas e desplacamentos diversos. Aparentemente algumas tensões no novo bloco tiveram uma distribuição mais homogênea, mas nada ainda a ponto de afetar sua resistência final.

CONCLUSÃO:

Em termos de modelagem computacional pode-se dizer que o projeto foi bem satisfatório já que foi possível compreender melhor sobre a propagação de tensões nos blocos. Ficou comprovada a eficiência e perfeita utilização do bloco com furo na longitudinal. A nova geometria proposta é também mais versátil, pois é a única que permite a criação do meio-bloco sem o comprometimento estrutural.

Palavras-chave: Alvenaria estrutural, Bloco cerâmico, Elementos finitos.