Análise de tensões em pavimentos rígidos aeroportuários submetidos a cargas mecânicas e cargas térmicas sazonais não lineares

Abstract

O objetivo deste trabalho é analisar os efeitos da distribuição de temperatura não linear na espessura da placa nas tensões em pavimentos de concreto nas cidades de São Paulo e Sacramento. O presente trabalho estabelece uma metodologia para consideração de temperaturas medidas em pavimentos aeroportuários em diversas épocas do ano e observar as possíveis consequências da variação térmica para as distribuições de tensões. Desta forma, a distribuição de temperatura lineares e não lineares foram considerados para diferentes configurações das aeronaves A380 e B747 para analisar as tensões induzidas em pontos críticos do pavimento, por meio de programas que utilizam o método dos elementos finitos na solução dos problemas. Os resultados apontam que o gradiente térmico influencia diretamente as tensões de tração e compressão da placa de concreto. Para os casos do A380 e B747, os resultados mostraram que o trem de pouso completo do B747 induz maiores tensões de tração, quando gradientes de temperatura foram considerados, para ambas as espessuras analisadas. Os resultados das magnitudes das tensões mostram que as tensões de base e topo da placa são similares quando somente consideradas as tensões geradas pelo gradiente térmico linear ∆T. Entretanto, quando as tensões auto equilibrantes oriundas da distribuição de temperatura na espessura são consideradas, a cidade de Sacramento apresenta magnitudes de tensão de tração bem superiores as apresentadas pela cidade de São Paulo. Os resultados mostram e quantificam a importância da consideração da distribuição não linear de temperaturas no pavimento, uma vez que estas podem induzir maiores tensões de tração tanto na base da placa quanto no topo quando comparados com as tensões geradas somente considerando o gradiente térmico linear.