Estudo do comportamento de diferentes materiais de cobertura frente à chuva de granizo, a partir do impacto de uma esfera de aço
Recent climate changes have increased the incidence of rain and hail storms, which can damage homes, buildings, factories, plantations, automobiles, among others. Thus, the study of roofing materials has become extremely necessary in regard of resistance to impact by hail. The simulation of hail is...
| Autor principal: | Martinez, Larissa Pereira Lopes |
|---|---|
| Formato: | Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) |
| Idioma: | Português |
| Publicado em: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
2020
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| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/12261 |
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riut-1-122612020-11-16T11:24:50Z Estudo do comportamento de diferentes materiais de cobertura frente à chuva de granizo, a partir do impacto de uma esfera de aço Study of different roofing materials’ behaviour against the impact of hail, simulated by an ice sphere Martinez, Larissa Pereira Lopes Peres, Fabiano Moreno Peres, Fabiano Moreno Rosário, Francisco Souza, Sueli Tavares de Melo Resistência de materiais Telhas Cristais de gelo Strength of materials Tiles, Roofing Ice crystals CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA Recent climate changes have increased the incidence of rain and hail storms, which can damage homes, buildings, factories, plantations, automobiles, among others. Thus, the study of roofing materials has become extremely necessary in regard of resistance to impact by hail. The simulation of hail is complex because of its specific morphology, therefore many simulation studies have been made using steel balls and ice balls. In Brazil, the standard ABNT NBR 15575-5 - Annex C describes a test method to verify the roofing material's resistance to hail damage, stones and others by using steel balls. In this work the occurrence of damage in different types of roofing materials in relation to the free drop of a steel ball with an inch diameter was analysed according to the standard. In addition, the coefficient of restitution for the materials was measured to correlate the result with the ability of the material to resist the impact. The coefficient of restitution is measured according to adaptations of the standard NBR 13818 - Annex Q. The coefficient of restitution values were related to the amount of absorbed and/or returned energy by the material and with the susceptibility to damage from a dropping rigid body. Ceramic tiles were performed on a three-point bending test. The results showed that the impact of solid particles, such as hail, can cause cosmetic effects on covering materials depending on the incident energy. Furthermore, the impact of solid particles gives rise to fissures or similar defects in ceramic and fiber cement tiles, and may lead the tiles to a functional failure (loss of tightness). Considering the ceramic tiles, the results of the mechanical test suggest reduction of mechanical strength. However, this verification of any reduction in the mechanical strength of the ceramic tiles requires further experimental evidence. 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. 2020-11-16T11:24:50Z 2020-11-16T11:24:50Z 2016-11-03 bachelorThesis MARTINEZ, Larissa Pereira Lopes. Estudo do comportamento de diferentes materiais de cobertura frente à chuva de granizo, a partir do impacto de uma esfera de aço. 2016. 86 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2016. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/12261 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Londrina Brasil Engenharia de Materiais UTFPR |
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Resistência de materiais Telhas Cristais de gelo Strength of materials Tiles, Roofing Ice crystals CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA |
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Recent climate changes have increased the incidence of rain and hail storms, which can damage homes, buildings, factories, plantations, automobiles, among others. Thus, the study of roofing materials has become extremely necessary in regard of resistance to impact by hail. The simulation of hail is complex because of its specific morphology, therefore many simulation studies have been made using steel balls and ice balls. In
Brazil, the standard ABNT NBR 15575-5 - Annex C describes a test method to verify the roofing material's resistance to hail damage, stones and others by using steel balls. In this work the occurrence of damage in different types of roofing materials in relation to the free drop of a steel ball with an inch diameter was analysed according to the standard. In addition, the coefficient of restitution for the materials was measured to correlate the result with the ability of the material to resist the impact. The coefficient of restitution is measured according to adaptations of the standard NBR 13818 - Annex Q. The coefficient of restitution values were related to the amount of absorbed and/or returned energy by the material and with the susceptibility to damage from a dropping rigid body. Ceramic tiles were performed on a three-point bending test. The results showed that the impact of solid particles, such as hail, can cause cosmetic effects on covering materials depending on the incident energy. Furthermore, the impact of solid particles gives rise to fissures or similar defects in ceramic and fiber cement tiles, and may lead the tiles to a functional failure (loss of tightness). Considering the ceramic tiles, the results of the mechanical test suggest reduction of mechanical strength. However, this verification of any reduction in the mechanical strength of the ceramic tiles requires further experimental evidence. |
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Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
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2020 |
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MARTINEZ, Larissa Pereira Lopes. Estudo do comportamento de diferentes materiais de cobertura frente à chuva de granizo, a partir do impacto de uma esfera de aço. 2016. 86 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2016. |
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