Estudo do comportamento de diferentes materiais de cobertura frente à chuva de granizo, a partir do impacto de uma esfera de aço

• Autor(a) principal: Martinez, Larissa Pereira Lopes
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/12261
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA; Resistência de materiais; Telhas; Cristais de gelo; Strength of materials; Tiles, Roofing; Ice crystals

As recentes mudanças climáticas vêm aumentando a incidência de chuvas e tempestades de granizo, as quais podem danificar residências, prédios, indústrias, plantações, automóveis, entre outros. Sendo assim, torna-se cada vez mais necessário o estudo dos materiais de cobertura, quanto à resistência ao impacto por granizo. A simulação do granizo é complexa devido a sua morfologia específica, portanto muitos estudos de simulação são feitos utilizando esferas de aço e esferas de gelo. No Brasil, a norma ABNT NBR 15575-5 – Anexo C descreve um método de ensaio para verificar a resistência de telhados em relação a danos por granizo, pedras e outros, utilizando esferas de aço como percursor de impacto. Neste trabalho foi analisada a ocorrência de dano em diferentes materiais de cobertura em relação ao ensaio de queda livre de uma esfera de aço de diâmetro igual a uma polegada, de acordo com a norma NBR 15575-5. Aliado a ocorrência de dano, também foi medido o coeficiente de restituição para os materiais, buscando correlacionar uma quantidade associada à habilidade do material de resistir ao impacto com as observações dos efeitos da queda de peso. O coeficiente de restituição foi medido de acordo com adaptações da norma NBR 13818 – Anexo Q. Os valores de coeficiente de restituição foram relacionados com a quantidade de energia absorvida e/ou devolvida pelos materiais de cobertura, avaliando a susceptibilidade ao dano dos materiais por queda de corpo-rígido. Nas telhas cerâmicas foram realizados ensaios de resistência mecânica em flexão de três pontos. Os resultados demonstraram que o impacto de partículas sólidas, como o granizo, sobre materiais de cobertura, dependendo da energia incidente, provocam efeitos cosméticos nos matérias. Além disso, no caso das telhas cerâmicas e de fibrocimento, o impacto de partículas sólidas provoca o surgimento de fissuras ou defeitos assemelhados no material, podendo levar à falha funcional da telha (perda da estanqueidade). No caso das telhas cerâmicas, os resultados dos ensaios mecânicos sugerem redução da resistência mecânica. Entretanto, a verificação da eventual redução da resistência mecânica das telhas cerâmicas requer maior evidência experimental.