a 2 metros são apresentados na Tabela 3.7 e de acordo com os resultados apresentados verifica-se que existe uma semelhança entre o resultado das pressões incidente e o das refletidas. No entanto, para os outros parâmetros observa-se que podem ser bastantes diferentes.
Tabela 3.7: Diferenças dos parâmetros da onda de choque entre as duas formulações ir Pr b is Pso to L U W WT N T Diferença[%] 5.5 4.1 24 11 69 52 8 59 53 93 7.5 5.6 27 10 56 49 8 42 33 90 9.0 6.6 33 11 57 53 8 44 36 90
3.4 Metodologia dos Ensaios
3.4.1 Descrição do sistema de ensaio
De modo a responder aos objetivos do presente trabalho, realizaram-se ensaios experimentais com painéis pré-fabricados para estudar os efeitos que as cargas resultantes da explosão geram sobre os painéis, ou seja, estudar o comportamento dos painéis quando sujeitos as ações de explosão.
Para base de apoio dos painéis foram adotadas quatro vigas em T invertido (com 0.30m de altura e 1.65m de comprimento), paralelas entre si, com um vão livre de 2.30m (Figura 3.16). Os painéis foram ensaiados na posição horizontal e submetidos a uma explosão não confinada (explosão aérea perfeita), sendo que neste tipo de explosão a onda de choque embate na estrutura sem sofrer qualquer amplificação devido as reflexões, dito por outro modo, o explosivo é detonado no ar, não existindo nenhum obstáculo entre o explosivo e o painel.
A campanha experimental foi realizada nos dias 17 de Dezembro de 2015, 23 e 24 de Janeiro de 2016.
Na Tabela 3.8, indicam-se os valores das cargas de explosão e as respetivas distâncias R de detonação em relação aos painéis. Alguns painéis foram ensaiados duas vezes.
Tabela 3.8: Quadro-resumo dos ensaios
Ensaio Painel Carga Explosiva [kg] Distância R [m]
1 TJ–Ref - 1 7.5 3.0 2 TJ–Ref - 1 9.0 3.0 3 TJ–Ref - 2 9.0 3.0 4 TJ–Ref - 2 9.0 3.0 5 TJ–1 - 1 9.0 3.0 6 TJ–1 - 2 5.5 2.0 7 TJ–Ref - 3 5.5 2.0 8 TJ–2 5.5 2.0 9 TJ–3 - 1 5.5 2.0 10 TJ–3 - 2 5.5 2.0
Figura 3.16: Vigas de apoio dos painéis e a colocação do painel sobre as vigas
3.4.2 Sistema de Monitorização
Conhecidas as principais características dos painéis, os explosivos usados, o tipo de explosão a que os painéis estarão sujeitos, bem como todo o ambiente envolvente, é necessário também descrever o sistema de monitorização utilizado nos ensaios.
Com o objetivo de determinar as deformações máximas e residuais dos painéis recorreu-se a dois sistemas diferentes. O sistema A foi utilizado apenas no primeiro dia de ensaios, dia 17 de Dezembro de 2015. Contudo, em todos os dias dos ensaios, o primeiro e os dias 26 e 27 de Janeiro de 2016, foi utilizado o sistema B. É de salientar, que o sistema B foi a metodologia utilizada, também, por Manuel Gonçalves na sua campanha experimental [24]. Ambos os sistemas serão descritos de seguida:
Sistema A: foram utilizados 5 transdutores de pressão, dos quais dois estavam
localizados na parte inferior do painel (para medir a pressão incidente), dois foram instalados junto ao bordo do painel (para medir a pressão incidente e refletida) e
3.4. METODOLOGIA DOS ENSAIOS 57
(a) Vista lateral (b) Alçado
(c) Planta
o último instalado aproximadamente a 1 metro da diagonal do painel para medir a pressão refletida, tal como se pode ver na Figura 3.18.
(a) Sistema A e B (b) Face inferior do painel
(c) Sensores de pressão (d) Sensores de pressão
Figura 3.18: Sistema de Monitorização (Painel de referência)
Estes transdutores foram ligados a um equipamento de aquisição de dados Data Logger, que grava as pressões provenientes da onda de choque. Este equipamento encontrava-se a aproximadamente 6m dos painéis em ensaio, dentro de uma pequena caixa de madeira, que foi enterrada no terreno. Além disso, foi utilizado um computador portátil que permite a comunicação com o equipamento de aquisição de dados, e foi também necessário o recurso a uma antena para captar o sinal, tal como é possível observar na Figura 3.19.
Tendo em conta o local da realização dos ensaios foi necessário utilizar um gerador como fonte de eletricidade (Figura 3.19).
O principal objetivo destes sensores é medir as pressões máximas produzidas pela onda de choque. Contudo, este objetivo não foi alcançado devido à ocorrência de problemas técnicos.
3.4. METODOLOGIA DOS ENSAIOS 59
Figura 3.19: Equipamentos utlizados no sistema de monitorização (sistema A)
Sistema B: foram utilizadas 6 a 8 hastes de arame com 200 mm de comprimento,
2 a 3 placas de poliestireno expandido com dimensões de 1.0 m × 1.0 m × 0.15m, uma régua de aço com 2 m de comprimento e uma fita métrica.
As hastes de arame foram inicialmente inseridas 30 mm nas placas de poliestireno expandido. Seguidamente o painel foi colocado em cima das hastes até ficar assente sobre as vigas de apoio, por forma a nivelar e a manter as hastes numa posição adequada para o ensaio. Posteriormente, retirou-se o painel de modo a marcar a profundidade final das hastes. Depois deste processo, o painel foi novamente colocado na posição de ensaio. Após o rebentamento das cargas explosivas foram feitas as leituras das deformações máximas: residual e instantânea.
As deformações residuais foram obtidas com recurso a uma régua de aço e a uma fita métrica e foram conseguidas colocando o centro da régua a meio-vão dos painéis medindo com a fita métrica a deformação da placa em relação à régua metálica. Esta medição foi feita antes e depois do rebentamento dos explosivos. Quanto às deformações máximas, as leituras foram obtidas através da diferença entre a medição da profundidade previamente marcada e a nova profundidade das hastes após os efeitos dos explosivos.
O procedimento indicado para a obtenção das deformações máximas através do sistema B foi elaborado a fim de garantir um nível razoável de precisão na leitura das deformações.
Importa também referir o seguinte, para se obter resultados razoáveis e precisos, a carga explosiva e a distância R devem ser suficientes para que provoque danos visíveis (deformações, abertura de fendas) sobre os painéis, mas que ao mesmo tempo sejam suficientemente pequenas para evitar o colapso total da estrutura. Deste modo, o sistema de monitorização ideal seria o sistema A, pois recorre ao uso dos sensores medidores de pressão. Contudo, não foi o utilizado, uma vez que houve problemas técnicos no primeiro ensaio, como já referido.
Figura 3.20: Colocação das hastes nas placas de poliestireno expandido