Contribuição ao estudo de tensões de natureza térmica em sistemas de revestimento cerâmico de fachada

Abstract

As fachadas das edificações são geralmente revestidas por uma composição de diferentes materiais. As ações solicitantes, entre elas a ação da temperatura, e as diferentes características físico-mecânicas dos materiais utilizados produzem estados de tensões e deformações atuantes nas fachadas que ainda são pouco conhecidos e pesquisados. O objetivo desta pesquisa é o desenvolvimento e a aplicação de uma metodologia, empregando elementos finitos (EF), que torne possível uma investigação das tensões e deformações no sistema de revestimento cerâmico sob ação da temperatura, considerando-se também a influência de algumas variações construtivas e de materiais. Inicialmente foram obtidas algumas propriedades dos materiais empregados num sistema de revestimento constituído por: emboço, argamassa colante, peças cerâmicas e rejunte. Em seguida, idealizou-se para a região central da fachada, um modelo numérico em EF para simular o comportamento das camadas de materiais bem como a interface com o restante da fachada. Esta interface visa representar adequadamente a mecânica de interação com o restante da fachada. Sob efeito de um perfil térmico (específico da região de Brasília) imposto ao modelo, foram estudadas as variações das tensões devidas à mudança na rigidez da argamassa colante, espessura do emboço, coeficiente de absorção térmica da cerâmica e tipo do rejunte. Visando simplicidade, este trabalho se reporta apenas as tensões normais no meio das camadas, bem como as tensões normais e de cisalhamento entre as interfaces das camadas do sistema de revestimento cerâmico. Através da análise dos resultados, verificou-se que a metodologia utilizada permitiu o conhecimento das tensões atuantes no sistema de revestimento cerâmico, sendo possível observar que: a espessura da camada de emboço não influencia no estado de tensão, a rigidez do rejunte altera substancialmente as tensões, o uso de cerâmicas com elevado coeficiente de absorção térmica (cores escuras) gera tensões elevadas e finalmente o uso de argamassa colante com módulo de elasticidade baixo produz tensões menores.