Sistemas protetivos contra explosões com recurso a painéis sanduíche com núcleos dissipativos

O uso de Engenhos explosivos Improvisados como arma de eleição por grupos terroristas confere particular relevo à proteção das pessoas bem como das infraestruturas essenciais ao funcionamento do estado e da sociedade.

Apesar de não impender uma ameaça terrorista imediata e direta ao território português, a pertença a um espaço europeu de livre circulação, bem como o facto de o ciclo de vida das estruturas ser muito longo, deve fazer-nos olhar para este problema de forma séria, porquanto não controlamos as tipologias de ameaças que podem surgir nesse horizonte.

No que concerne à disciplina da Engenharia Civil, é sabido que os danos provocados por explosões dependem do tipo, configuração e material empregue nos elementos estruturais, da distância a que ocorre a explosão, bem como da quantidade de explosivo. A análise de diversos casos de edifícios atingidos diretamente por explosões bem como muitos estudos desenvolvidos  permitiram, entre outras constatações, perceber que: 1) as estruturas de betão armado comportam-se melhor que as de aço, na medida em que apresentam maior massa e maior capacidade de dissipação de energia; 2) os elementos de revestimento de fachadas (alvenarias, caixilharias, revestimentos de fachada) apresentam uma resistência muito inferior à dos elementos de suporte, resultando no seu colapso antes que existam consequências mais gravosas na estrutura portante; 3) a projeção de fragmentos de elementos das fachadas pode ser letal, sendo um problema premente a controlar; 4) numa explosão convencional pelo exterior, a ação é primeiramente local (e.g. num pilar) podendo traduzir-se num impacto global (colapso progressivo).

Por esta razão, uma série de soluções de proteção referidas na literatura são baseadas em encamisamento com elementos de betão de alto desempenho ou reforçados com fibras [3], ainda que esses elementos sejam muitas vezes difíceis de aplicar numa instalação existente. A fim de reduzir o peso das soluções de proteção sem prejudicar sua capacidade de absorção de energia, vários investigadores focaram-se em barreiras anti-explosão fabricadas em painéis de aço perfilado.

O presente artigo foca-se num estudo exploratório de núcleos dissipativos em painéis sanduíche que permitam simultaneamente absorver energia da explosão, dissipar e redistribuir a energia remanescente pela estrutura global, protegendo os elementos portantes essenciais à estabilidade estrutural. Para além disso, permite ainda resolver o problema da projeção de fragmentos resultantes de elementos frágeis normalmente contidos em fachadas.

Cardoso, L.4, Gomes, G.2,4,5, Júlio, E.1,3,4

1 Instituto Superior Técnico – Universidade de Lisboa

2 FCT-UNL – Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade NOVA de Lisboa

3 CERIS - Investigação e Inovação em Engenharia Civil para a Sustentabilidade

4 Centro de Competências para a Proteção de Infraestruturas

5 CINAMIL - Centro de Investigação, Desenvolvimento e Inovação da Academia Militar

Artigo publicado na edição nº86 da CM

Newsletter Construção Magazine

Receba quinzenalmente, de forma gratuita, todas as novidades e eventos sobre Engenharia Civil.


Ao subscrever a newsletter noticiosa, está também a aceitar receber um máximo de 12 newsletters publicitárias por ano. Esta é a forma de financiarmos este serviço.