Experimentação e Modelagem de um Protótipo de Mobiliário Urbano em Compósito Cimentício Reforçado com Tecido de Juta
Year: 2026
Type: conference-paper
Abstract: A modificação dos sistemas urbanos é essencial para a construção de cidades mais inclusivas e sustentáveis, demandando a substituição de materiais convencionais de alto impacto ambiental por soluções fundamentadas no uso de biomateriais. Entre as alternativas ao concreto armado tradicional, destacam-se os compósitos reforçados com fibras vegetais, que oferecem vantagens ecológicas e mecânicas. O presente trabalho tem como objetivo principal avaliar experimentalmente e numericamente um protótipo de um banco de praça produzido em compósito cimentício reforçado com tecido de juta. A metodologia empregada foi dividida em duas fases complementares. Na etapa experimental, foram moldados dois protótipos utilizando uma matriz de alta resistência inicial composta por cimento CPV, 10% de sílica ativa e 40% de cinza volante, e em seguida reforçados com camadas de tecido de juta impregnadas manualmente. Posteriormente, foram realizados ensaios de flexão para obtenção das curvas de força versus deslocamento. Na etapa numérica, desenvolveu-se um modelo em Elementos Finitos (MEF) no software SAP2000 utilizando elementos de casca (shell), onde as propriedades do material, especificamente o Módulo de Elasticidade, foram calibradas por meio de retroanálise dos resultados experimentais. Os resultados experimentais demonstraram que o reforço de juta conferiu tenacidade ao compósito, garantindo resistência residual após a fissuração da matriz, com picos de carga variando entre 0,831 kN e 1,256 kN. A análise numérica corroborou esses dados, identificando através da retroanálise uma rigidez variável entre 5,6 e 8,8 GPa. Além disso, a simulação paramétrica revelou que pequenas variações na espessura da peça, inerentes ao processo manual, impactam significativamente o deslocamento da estrutura. Por fim, considerando esses comportamentos, a simulação do banco em escala real sob carga de serviço indicou uma tensão máxima de 0,861 MPa, resultando em um fator de segurança de 5,5, confirmando a viabilidade técnica e a segurança do mobiliário proposto.
Language: Portuguese
Subfield: Civil and Structural Engineering
Field: Engineering
Domain: Physical Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W7163559420