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Sistemas de Dissipação de Energia Para Elementos de Fachada

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Resumo:A evolução dos sistemas de fabrico do vidro e a progressiva independência entre a estrutura portante do edifício e a sua envolvente, levaram ao progressivo aumento da transparência das fachadas e à crescente independência da fachada como elemento estrutural em si. Quando o vidro é aplicado em elementos de fachadas, fica não só exposto aos fenómenos comuns de degradação, como também suscetível a impactos inesperados de diversas origens, tais como fenómenos naturais, acidentes, origens criminosas ou mesmo terroristas. O polímero intercalar dos vidros laminados confere alguma capacidade de extensão plástica ao painel de vidro, porém a sua dissipação de energia recorrendo à deformação plástica é limitada. Deste modo, torna-se crucial o desenvolvimento de sistemas protetivos para mitigar a rotura dos elementos envidraçados, aumentar a durabilidade dos elementos das fachadas e a segurança associada à utilização de elementos de vidro. Na presente dissertação foi desenvolvida uma estrutura de dissipação para ser incluída na estrutura de fixação das fachadas de vidro com fixação pontual por aperto. A estrutura de dissipação tem por base a geometria da treliça de Von Mises, uma estrutura biestável, que tem um comportamento tipo snap-through. Numa primeira fase, procedeu-se à análise numérica do comportamento do painel de vidro aquando do impacto de um projétil. Posteriormente, foram simuladas duas geometrias para o painel de vidro, uma idealizada para simular uma janela de pequenas dimensões e outra que se assemelha a um elemento de fachadas-cortina. Para cada uma delas, foram desenvolvidos dois modelos, um modelo sem a solução de proteção, que funciona como ensaio zero, e outro modelo com a solução de proteção. Através da análise comparativa, foi possível observar a redução da força transmitida pelo vidro à estrutura de suporte e a mitigação da rotura do vidro, em torno dos elementos de fixação.
Autores principais:Assunção, Beatriz Sofia Anjos de
Assunto:Fachadas de vidro Sistemas de proteção Impactos de projéteis snap- through Estrutura biestável
Ano:2022
País:Portugal
Tipo de documento:dissertação de mestrado
Tipo de acesso:acesso aberto
Instituição associada:Universidade Nova de Lisboa
Idioma:português
Origem:Repositório Institucional da UNL
Descrição
Resumo:A evolução dos sistemas de fabrico do vidro e a progressiva independência entre a estrutura portante do edifício e a sua envolvente, levaram ao progressivo aumento da transparência das fachadas e à crescente independência da fachada como elemento estrutural em si. Quando o vidro é aplicado em elementos de fachadas, fica não só exposto aos fenómenos comuns de degradação, como também suscetível a impactos inesperados de diversas origens, tais como fenómenos naturais, acidentes, origens criminosas ou mesmo terroristas. O polímero intercalar dos vidros laminados confere alguma capacidade de extensão plástica ao painel de vidro, porém a sua dissipação de energia recorrendo à deformação plástica é limitada. Deste modo, torna-se crucial o desenvolvimento de sistemas protetivos para mitigar a rotura dos elementos envidraçados, aumentar a durabilidade dos elementos das fachadas e a segurança associada à utilização de elementos de vidro. Na presente dissertação foi desenvolvida uma estrutura de dissipação para ser incluída na estrutura de fixação das fachadas de vidro com fixação pontual por aperto. A estrutura de dissipação tem por base a geometria da treliça de Von Mises, uma estrutura biestável, que tem um comportamento tipo snap-through. Numa primeira fase, procedeu-se à análise numérica do comportamento do painel de vidro aquando do impacto de um projétil. Posteriormente, foram simuladas duas geometrias para o painel de vidro, uma idealizada para simular uma janela de pequenas dimensões e outra que se assemelha a um elemento de fachadas-cortina. Para cada uma delas, foram desenvolvidos dois modelos, um modelo sem a solução de proteção, que funciona como ensaio zero, e outro modelo com a solução de proteção. Através da análise comparativa, foi possível observar a redução da força transmitida pelo vidro à estrutura de suporte e a mitigação da rotura do vidro, em torno dos elementos de fixação.