UMA Contribuição ao Estudo do Comportamento Termomecânico dos Pavimentos de Concreto em Pátios de Aeronaves

Abstract

As tensões devidas a gradientes térmicos representam uma parcela significativa em relação às tensões totais em pavimentos de concreto de cimento Portland nos pátios de aeronaves em aeroportos. Dada a importância do assunto, várias pesquisas foram realizadas com o intuito de verificar a influência climática no empenamento térmico de pavimentos de concreto. Esse trabalho tem como objetivo realizar uma ampla abordagem acerca do comportamento termomecânico dos pavimentos de concreto em pátios de aeroportos expostos ao tráfego de aeronaves e ações ambientais. Foram comparados os diferenciais térmicos e tensões no pavimento das cinco regiões brasileiras representadas pelas capitais Brasília, Manaus, Porto Alegre, São Paulo e Teresina, levando em consideração a temperatura ambiente, radiação solar e o agregado graúdo mais utilizado em cada região. Análises paramétricas também foram realizadas de forma a verificar a influência de cada parâmetro nos diferenciais térmicos e nas tensões do pavimento. As simulações térmicas com o modelo numérico foram realizadas através do software ANSYS®/Multiphysic (Versão 15.0) e a simulação estrutural através do software EverFE (versão 2.23). O método dos elementos finitos foi utilizado para avaliar os diferenciais térmicos, os deslocamentos e tensões resultantes das diferentes condições de contorno e solicitações impostas ao pavimento. Os resultados indicam que as condições climáticas exercem grande influência na distribuição de temperatura no pavimento: os maiores gradientes térmicos são positivos e não lineares, as maiores tensões são encontradas no fundo do pavimento devido à combinação do carregamento térmico e mecânico. Outro fator de grande relevância encontrado é o tipo de agregado graúdo utilizado no traço do concreto, o qual influencia nas propriedades termomecânicas do material e, por consequência, nos valores dos gradientes térmicos e tensões.