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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANA DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA ENGENHARIA CIVIL RAPHAEL CARNEIRO VASCONCELOS ANÁLISE E DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURAS DE AÇO SUBMETIDAS À SITUAÇÃO DE INCÊNDIO FEIRA DE SANTANA, BA - BRASIL 2009
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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANA
DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA
ENGENHARIA CIVIL
RAPHAEL CARNEIRO VASCONCELOS
ANÁLISE E DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURAS
DE AÇO SUBMETIDAS À SITUAÇÃO DE INCÊNDIO
FEIRA DE SANTANA, BA - BRASIL 2009
Raphael Carneiro Vasconcelos
ANÁLISE E DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURAS
DE AÇO SUBMETIDAS À SITUAÇÃO DE INCÊNDIO
Trabalho de conclusão de curso apresentado à
Universidade Estadual de Feira de Santana como
parte dos requisitos referentes à obtenção do
título de graduação em Engenharia Civil.
Orientador: Prof. Geraldo José Belmonte dos
Santos
FEIRA DE SANTANA-BA, 2009
TERMO DE APROVAÇÃO
Raphael Carneiro Vasconcelos
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao corpo
docente do curso de graduação em Engenharia Civil do
Departamento de Tecnologia da Universidade Estadual de
Feira de Santana, como parte dos requisitos necessários à
obtenção de graduação em Engenharia Civil.
Aprovada por:
Prof. Geraldo José Belmonte dos Santos
Prof. Koji de Jesus Nagahama
Prof. Hélio Aragão
FEIRA DE SANTANA 2009
A todos aque les que
buscam a sabedor ia .
AGRADECIMENTOS
A Deus por tudo .
À fa mí l ia e amigos que se mpre fo ra m grandes e m supor te e
mot iv ação an tes e duran te o desenvo lv imento des te t raba lho .
Ao o r ien tador Gera l do Be l monte pe las con t r ibu ições teó r ico -
f i losó f icas a lé m de inc ent iv o ao desenv o lv imento des te , des de
an tes de in ic iado o s eu desenv o lv imento .
Ao Labora tó r io de mec ân ic a co mputac ional (L A MEC) pe la
concessão do espaço e dos mic roco mputadores para o
desenv o lv imento des se es tudo .
A todos os dema is con t r ibu in tes que de a lgu ma fo rma v ie ram a
t raduz i r suas pequenas pa lav ras em grandes incen t iv os .
LISTA DE FIGURAS Referenciadas por capítulo
Figura 3. 1 – Triângulo do fogo ........................................................................................................................25 Figura 3. 2 – Desenvolvimento do incêndio ao longo do tempo ......................................................................29 Figura 3. 3 – Comparação entre a deterioração do aço e concreto quando há um aumento de temperatura. 32 Figura 5. 1 – Detalhamento de um modelo de incêndio padrão em vigas. ......................................................40 Figura 5. 2 – Detalhamento de um modelo de incêndio padrão em pilares. ....................................................41 Figura 5. 3 – Curva de incêndio padrão ISO 832 ..............................................................................................43 Figura 5.4 – Curva de tensão e deformação do aço por faixa de temperatura .................................................44 Figura 6.1– Pórtico completo estudado por Araújo (1993) ..............................................................................59 Figura 6.2– Simplificação do pórtico estudado por Araújo (1993) ...................................................................60 Figura 6.3– Curvas de Ganho de Temperatura segundo Zhao (2000) ...............................................................61 Figura 6.4– Curvas de Ganho de Temperatura segundo Zhao (2000) incêndio padrão ....................................62 Figura 6.5– Estrutura numerada com representação do incêndio ...................................................................66 Figura 6.6– Resultados de flexão para o caso 1 ...............................................................................................68 Figura 6.7– Resultados de compressão para o caso 1 ......................................................................................68 Figura 6.8– Resultados de cortante para o caso 1 ...........................................................................................69 Figura 6.9– Resultados de flexão para o caso 2 ...............................................................................................69 Figura 6.10– Resultados de compressão para o caso 2 ....................................................................................70 Figura 6.11– Resultados de cortantes para o caso 2 ........................................................................................70 Figura 6.12– Resultados de flexão para o caso 3 .............................................................................................71 Figura 6.13– Resultados de compressão para o caso 3 ....................................................................................71 Figura 6.14– Resultados de cortante para o caso 3 .........................................................................................72 Figura 6.15– Resultados de flexão para o caso 4 .............................................................................................72 Figura 6.16– Resultados de compressão para o caso 4 ....................................................................................73 Figura 6.17– Resultados de cortante para o caso 4 .........................................................................................73 Figura 6.18– Resultados de flexão para o caso 5 .............................................................................................74 Figura 6.19– Resultados de compressão para o caso 5 ....................................................................................74 Figura 6.20– Resultados de cortante para o caso 5 .........................................................................................75 Figura 7.1– Rotulas plásticas nos pilares .........................................................................................................78 Figura 7.2– Rótulas formadas nos pilares e viga ..............................................................................................79
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS ......................................................................................................................... VI
SUMÁRIO ......................................................................................................................................... VII
RESUMO .............................................................................................................................................IX
ABSTRACT..........................................................................................................................................X
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................... 11
1.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS ..................................................................................................... 11
1.2 JUSTIFICATIVA...................................................................................................................... 15
1.3 OBJETIVOS ........................................................................................................................... 17
1.3.1 Objetivo Geral ...................................................................................................................... 17
1.3.2 Objetivos Específicos ............................................................................................................ 17
2 METODOLOGIA .................................................................................................................... 18
2.1 FASE INICIAL ........................................................................................................................ 18
2.2 ESTUDO ANALÍTICO .............................................................................................................. 18
2.3 ESTUDOS NUMÉRICOs .......................................................................................................... 19
2.4 EXPOSIÇÃO DOS RESULTADOS OBTIDOS ............................................................................... 19
2.5 APRESENTAÇÃO DO TRABALHO ............................................................................................ 19
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ..................................................................................................... 20
3.1 PRINCÍPIOS DE SEGURANÇA CONTRA INCÊNDIO ................................................................... 20
3.1.1 Foco da Segurança Contra Incêndio ...................................................................................... 20
3.1.2 Segurança do Usuário ........................................................................................................... 22
3.1.3 Segurança da Edificação ....................................................................................................... 24
3.2 MECANISMOS RELACIONADOS AO INCÊNDIO ....................................................................... 25
3.3 O EFEITO DAS ALTAS TEMPERATURAS .................................................................................. 29
3 . 3 . 1 Sobre o Aço .......................................................................................................................... 31
3.3.2 Sobre as Estruturas............................................................................................................... 33
4 AÇÕES E SEGURANÇA EM ESTRUTURAS ............................................................................... 35
4.1 ESTADOS LIMITES ................................................................................................................. 35
4.2 AÇÕES.................................................................................................................................. 36
4.3 COMBINAÇÕES DE AÇÕES .................................................................................................... 38
5 DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURAS EM SITUAÇÃO DE INCÊNDIO ................................... 40
5.1 ENSAIOS .............................................................................................................................. 40
5.2 MODELAGEM COMPUTACIONAL .......................................................................................... 45
5.3 MÉTODO SIMPLIFICADO NBR 14323/2003............................................................................ 47
5.3.1 Considerações Iniciais ........................................................................................................... 48
5.3.2 Barras Submetidas à Força Axial de Tração ........................................................................... 52
5.3.3 Barras Submetidas à Força Axial de Compressão ................................................................... 53
5.3.4 Barras Submetidas à Flexão .................................................................................................. 54
5.3.5 Barras Submetidas ao Esforço Cortante ................................................................................ 57
6 ESTUDO DE CASO ................................................................................................................. 59
6.1 APRESENTAÇÃO DO CASO ESTUDADO .................................................................................. 59
6.2 RESULTADOS DO ESTUDO .................................................................................................... 67
6.2.1 O caso 1 ............................................................................................................................... 67
6.2.2 O caso 2 ............................................................................................................................... 69
6.2.3 O caso 3 ............................................................................................................................... 71
6.2.4 O caso 4 ............................................................................................................................... 72
6.2.5 O caso 5 ............................................................................................................................... 74
6.3 DISCUSSÃO .......................................................................................................................... 75
7 CONCLUSÕES ....................................................................................................................... 78
SUGESTÕES PARA TRABALHOS POSTERIORES .................................................................... 82
REFERÊNCIAS ................................................................................................................................. 83
RESUMO
O es tudo sobre a s i tuação de incênd io no Bras i l já é u m assun to
normat i zado pe la NBR 14323 /20 03 , e dessa fo r ma, pode -se
es tudar suas cons ideraç ões sobre a seguranç a es t ru tu ra l pa ra a
s i tuação de incênd io e m e le ment os de conc re to e aço . Para tan to ,
dev e-se rea l iza r as v e r i f i cações també m co m a a juda das normas
re fe ren tes a cada mate r ia l e co m a NBR 14432 / 2000 para se saber
o te mpo que a es t ru tu ra dev e res is t i r ao incênd io . Nes te t r aba lho
são apresen tadas e d iscu t idas as cons iderações ex is ten tes na
norma re lac ionadas às es t ru tu ras de aço . Ass i m co mo seu
t raba lho e m para le lo co m a NB R 88 00 /2008 . Um es tudo de caso é
rea l i zado para u ma es t ru tu ra com car regamento já de f in ido de
fo rma que se possa d imens ionar pe la NBR 8800 /2008 , e a mes ma
é submet id a a u m incênd io e m u m de seus compar t i men tos para
ve r i f i cação de seus e le mentos es t ru tu ra is . Os e lementos
av a l iados são fo rmados de per f i s I co m dup lo e ixo de s i met r i a .
Uma aná l ise nu mér ica de dados , cons iderações sobre os
requ is i tos da nor ma e sobre os mode los de aná l ise u t i l i zados
nesse t r aba lho são apresen tadas como fundamentação da
d is cussão .
P a l a vr as c h a ve : I nc ê nd i o ; No rm a s ; Se gu r anç a ; A ná l i se - e st r u t u ra l ;
ABSTRACT
The s tud ies abou t na tu ra l f i r e in Braz i l a re s tandard i ze d sub jec t b y
NBR 14323 /2003 , and b road l y, i t i s poss ib le to s tudy the secur i t y
cons idera t ions abou t na tu ra l f i re under s tee l and conc re te
e le men ts . For tha t , the ad jacen t mate r ia l s tandards mus t be
ve r i f ied in jo in t wi t h NBR 14432 /2 000 to de te r mina te the t i me o f
f i re res is tance requ i red to ev ery s t ruc tu re cas e. In th is paper
where p res en ted and d is cuss ed the s tandards cons idera t ions
abou t s tee l s t r uc tu res . The para l le l job wi th NB R 8800 /2008 is
cons idered too . A case s tudy is rea l i zed ov er a s t ruc tu re wi th
de f ined load and the e le ments a re dete r min ed b y NBR 8800 /2008 .
In the s t ruc tu re e le ments , the te mpera tu re e lev a t ion is s imu la ted
in one compar tment, to v e r i f y the e f fo r t s on e lements . The y a re
fo rmed b y I (o r H) e le ments wi th doub le sym metr y . A nu mer ic al
ana l ys is o f da ta , cons idera t ions abou t s tandard requ i rements
abou t ana l ys is mode ls o f th is paper a re p resen t as d iscuss ion
base .
K e y w o rd s: N a tu r a l F i r e ; S t and a rd s; S ec u r i t y ; S t ru c t u r a l A na l ys i s ;
11
1 INTRODUÇÃO
1 .1 CONSID ERAÇÕES IN IC IAIS
A u t i l i zação do aço na cons t rução c iv i l é mu i to popu la r e m p aíses
ma is desenv o lv idos . As p r inc ipa is van tagens da u t i l i zação do aço
se re fe rem às fac i l idades cons t ru t ivas , que aumen tam a rapid e z
da execuç ão do empreend i mento , c on jugadas com es t ru tu ras ma is
lev es . Ass im, são do tadas da capac idade de v encer g randes v ãos ,
a lé m de es tru tu ra r fun dações com d i mensões be m menos
s ign i f i ca t iv as em re lação aos dema is s is temas es t ru tu ra is de
fundaç ão .
En t re tan to , quando co mparado aos d iv e rsos mate r ia is de
cons t rução , o aço , mantendo as ca rac te r ís t icas qu ímicas dadas
aos meta is , te m uma a l ta condut iv idade té rmica e incorporação de
tempera tu ra co m ad ição de ca lo r . Nesse c onjun to de
p ropr iedades , há u ma ráp ida perda de res is tênc ia e e las t ic idade
acen tuando-se ao longo do au men to da te mpera tu ra .
Es sa cond ição pode se r tomada como u ma desv antage m na
cons ideração da esco lha do aço co mo mate r ia l responsáv e l pe la
es t ru tu ra de uma ed i f i cação . Is so porque a deb i l i tação das
cond ições do aço na es t ru tu ra quan to à sua u t i l i zação p rev is ta
in ic ia l mente pode v i r a ocas ionar o co lapso p rema tu ro da mes ma,
o que pode t ra zer r i s co a té as v idas humanas dependen tes de la .
Ev en tos re lac ionados aos incênd ios es tão p resen tes desde antes
dos p r ime i ros reg is t ros de desenv o lv iment o soc ia l humano.
12
Par t indo da í , deu -se in íc io às p r i me i ras fo r mas de cu idado ao se
t ra ta r do fogo em cond ições favoráv e is ao des envo lv imento
hu mano e ta mbé m a parce la de r i sco env o lvendo a man ipu laç ão
do mes mo .
Tev e-se a iden t i f i cação dos p r ime i ros mate r ia is c ombus t ív e is
(como a made i ra ) e as cond ições favoráv e is de reação combus t iv a
(como a idade da peça e a tax a de u midad e absorv ida pe la peça) .
Co m a fo r mação dos p r i me i ros cen t ros u rbanos , cons t i tu ídos de
res idênc ias ed i f i cadas em es t ru tu ra s de made i ra , na Idade Méd ia ,
au mentou-se a p reocupação nesse pon to , já que o aquec imento
in terno das res idênc ias e ra c ond ic ionado pe la p resença de fogo .
Fo i a cons tr ução de u ma la re i r a in t e rna à c asa , fe i ta de pedras e
ac res c ida de uma cha miné e m sua par te super ior , v o l tada à
condução da fumaça ao a mb ien te ex te rno à casa , que fav oreceu a
segurança , já que o fogo t r ans mi t i a u ma parce la insu f ic ien te de
ca lo r à made i ra n o que tange ao de senv o lv imento de u m incênd io .
A p reocupação com os efe i tos ev en tua is ge rados numa es t ru tu ra
e m s i tuação de incênd io é recen te no Bras i l quando comparada a
pa íses ma is des env olv idos . Segundo Mar t i ns (2000) , pa íses
per tencen tes à Europa , ass im co mo Es tados Un idos e Japão já
adqu i r i r a m u ma cu l tu ra de inv es t i r em pesqu isas nos ramos da
engenhar ia v isando a segurança dos usuár ios , resu l tando e m
apr i mora mento das suas normas regu la men tadoras .
O Bras i l , que se encon t ra nu m pa tamar de desenv olv imento
in fer io r e desprov ido de f r eqüênc ia e m ev en tos conhec idos como
desas t res na tu ra is , não ap l ica seus recursos para a pesqu isa
apro fundada dess es fa to res . Ho je , a en t idade responsáv e l , no
13
Bras i l , po r u ma regu la mentação v o l tada para supr i r as
necess idades de p revenção e comb ate aos incênd ios é o Corpo de
Bo mbe i ros . O qua l r eal i za co mo pa rce la de t r aba lho de segurança
o de av a l ia r c r i t é r ios de p revenção e ex t inção do incênd io , ass im
como os de compar t i men taç ão do ed i f í c io e ro ta de fuga para as
pessoas .
Ainda ass i m, v isando c r i té r ios de segurança , que são a
p reocupação p r inc ipa l da engenhar ia , fo i pub l icada a NB R 14323
e m 2003 , a qua l fo i e mi t id a mun id a de c r i té r ios para aux i l ia r os
engenhe iros p ro je t is tas a prepara rem-se no p rocesso de ma is u ma
cons ideração em pro je tos de es t ru tu ras de conc reto e aço (ou
mis tas ) , ac rescen tando u ma p reocupação re lac ionada à ocor rênc ia
de u m ev en tua l incênd io . Es ta ve io s ubs t i tu indo u ma v ersão
an ter io r da tada de 1999 e que t ra t av a do assun to apenas v o l tado
às es tru tu ras de aço .
Para o des env olv imento dessa nova norma, fo ram pesqu isadas
d iv e rsas ou t ras normas es t range i ras . Mas segundo Mar t ins (2000) ,
a Eurocode 3 fo i esco lh ida como te x to base da normat i zação para
se garant i r a un i fo rmidade do con tex to . E den t re os fa to res que
mot iv a ra m essa esco lha , es tão :
A e laboração rea l i zada por um con jun to de ma is de 18
pa íses .
Um mat e r ia l de pesqu isa bas tan te vas to sobre o assun to .
Atende c r i té r ios a tua is ex ig idos pe l as ou tras normas .
14
Es sa p reocupação com os e fe i tos de incênd io e m es t ru tu ras é um
fa to r que v e m a madurecendo . A fac i l idade de desenv o lv imento de
incênd ios é ev iden te , já que a lém dos mate r ia is e mpregados
d i re ta me nte na cons trução vá r ios dos dema is ac essór ios
per tencen tes a um co mpar t i men to (se ja e le de esc r i tó r io , ou
res idenc ia l ) são in f la máv e is . Den t re esses , es tão os mate r ia is
e le t rôn icos e s in té t icos , a lé m de tu bu lações condu to ras u t i l i zadas
para o abas tec imento de gás na tu ra l nos compar t i men tos .
A exe mp l o d is so há u ma g ran de d is cussão do assun to incênd io no
a mb ien te do a ten ta do con tra as to r res gêmeas do W or ld Trade
Cen te r . Ne la , av a l ia - se a in f luênc ia do g rande ac résc i mo de
tempera tu ras geradas pe lo incênd io das aeronav es após sua
exp losão e desenv o lv imento resu l tante de u m incênd io que v enha
a te r fav orec ido o co lapso que a rru inou a es t ru tu ra e lev ou ao
fa lec imento de mu i tas v í t imas que e ra m usuár ias da ed i f i c ação ,
a lé m de p re jud ica r f í s ica e ps ico log ica mente usuár ios das
ed i f i c ações ad jacen tes . A inda que se tenha uma g rande
d i f i cu ldade de a f i r maç ão quanto às d iv ersas va r iáv e is que
in f luenc ia ra m no desabamento das mes mas , é u m grande incen t iv o
à pesqu isa sobre os e fe i tos da tempera tu ra nos p r inc ipa is t ipos de
es t ru tu ras u t i l i za dos na cons t rução c iv i l (RE YN OLD S, 2005) .
Ho je , a p rá t ica p r inc ipa l ado tada a respe i to de uma ed i f i cação se
concen t ra na comb inação da de tecção p rematu ra do foco de
incênd io com a p res enç a de equ ipamentos para a l í v io do mes mo e
com a d ispon ib i l i zação de ins t ruç ões necessár ias para que
qua lquer pess oa v enha a opera r o equ ipa mento , a lém do uso de
escadas com iso la mento à fu maça e à p ropagação do incênd io .
Mes mo as s i m, se dev e incorpora r nos p roced imentos a av al iaçã o
baseada no per íodo de ev acuaç ão comp le ta da ed i f i caç ão antes
15
que a p rópr ia en t re e m co lapso , não o fe recendo r is co de mor te
aos seus oc upan tes .
Apesar de se r uma perspec t iv a que p r io r iza a seguranç a, deve se r
av a l iado que o ac résc imo dos e fe i tos de incênd io e m u ma
es t ru tu ra a tua de fo r ma d i fe ren te , ex ig indo ma io res d i me nsões
das seções das peças se jam e las con fecc ionadas de conc re to , aço
ou mis tas , caso se ja requer ido que as mes mas res is ta m ao e fe i to
to ta l do ev en to . Essa cons ideração pode to rnar inv iáv e l
economica mente a es t ru tu ra f in a l ado tada . A lé m d isso , a
p robab i l idade de ocorrênc ia dos incênd ios deve se r tomada co mo
ev en tual , podendo ne m v i r a acon tecer du ran te todo o per í odo de
v ida ú t i l da es tru tu ra , requerendo ass im es tudos ad jacen tes a
esse para de te rminar - se o r i s co de desenv o lv imento de incênd i o
nos compar t i men t os in te r io res da es tru tu ra ou focos ev en tua is e m
prox im idades ex te rnas à mes ma.
1 .2 JUST IF ICA T IVA
Cons iderando que a cond ição de incênd io , a qua l pode es ta r
submet ida u ma es t ru tu ra , indu z de te r io ração nas p ropr iedades
mecân icas e ad ic iona a c ond ição de não - l inear idade f í s ica e
geo mét r ica na aná l ise do co mpor ta mento , fa z-s e necessár io a
u t i l i z ação de fe r ra mentas co mput ac iona is so f is t i cad as para a
aná l ise e d imens ionamento da s peças es t ru tu ra is nessas
cond ições .
Alé m d isso , dev ido à ex igênc ia normat iv a para o d imens iona mento
de es t ru tu ras metá l i cas sob cond ição de incênd io se r mu i to
recen te , as esco las de engenhar ia não tê m preparado
16
pro f is s iona is c om u ma fo r mação mín i ma para a tender a ta is
ex igênc ias . Sendo ass i m, a d i spon ib i l i zação de t r aba lhos ,
pesqu isas e av a l iações na área deve m aux i l iar aos engenhe i ros já
fo rmados nessa ta re fa , e tamb é m a judar ia o p rocesso de
p ropagação e t r e ina men to dos p ro f is s iona is e es tudan tes . A
par t i c ipação da in fo rmát ica na engenhar ia te m de mons t rado u m
env o lv imen t o s ign i f i ca t iv o , de fo rma que v em a aux i l ia r a ind a ma is
na fo r mação dos p róx i mos p ro f is s iona is .
Cos ta (2002) a f i rma que as v e r i f i cações de segurança que deve m
ser r eal i zadas e m es t ru tu ras e m s i tuação de incênd io se base ia m
na redução das ca rac te r ís t i cas mecân icas geradas pe las a l tas
tempera tu ras . Regobe l lo e t a l . (200 6) , a f i r ma m que a de te r io raç ão
das p ropr iedades mecân icas geradas por a l tas te mpera tu ras
pode m prov ocar co lapso e m u ma es t ru tu ra e m te mpo
reduz ido .S e i to e t a l . ( 2008) mos t ra que os p r inc íp ios de segurança
con t ra incêndio têm ên fase reduz ida quando s e t ra ta de
ed i f i c ações , hab i tuando os responsáv e is técn icos a p rá t icas de
ba ixa ex igênc ia quan to ao assun to . Serão ess es mes mos
p ro f is s iona is que v i r ão a p ro je ta r e aprov ar os p ro je tos e
execução de ed i f i cações por u m de te rminado espaço de
tempo.Nunes e Be zer ra (200 6) de fende m a e fe t iv a p rev enção da
es t ru tu ra a n ív e is to le ráv e is de segurança do usuár io e das
equ ipes de sa lv amento . Dessa fo rma, não se poderá u t i l i za r o
te rmo “ fa ta l idade” co mo escudo para i mprudênc ia , ine f ic iênc ia ou
ignorânc ia .
17
1 .3 OBJET IVOS
1.3.1 Objetivo Geral
1) Mode la r , s i mu la r , ana l isa r e d i me ns ionar es tru tu ras metá l i cas
com geo me tr ia de per f i s I (ou H) c om dup lo e ixo de s i me t r ia
quando s ub met idas a d iv e rsas fo r mas de ca r regamento ,
av a l iando seu compor ta mento, dan do en foque ao c a r rega mento
gerado por u m incênd io .
1.3.2 Objetivos Específicos
a) Fazer u m es tudo de u ma es t ru tu ra submet ida ao c a r rega mento
para que fo ra des ignada . Ac rescenta r à mes ma u ma s i mu laç ão
de u m incênd io .
b ) Ver i f i ca r os e fe i tos gerados pe la parce la de ac résc imo por
incênd io na es tru tu ra como u m todo e av a l ia r essa
in f luênc ia .
c ) D i mens ionar essa es t ru tu ra segundo os c r i té r ios da NBR
14323 /2003
d ) De ter minar cond ições de segurança da mes ma quan to ao
aquec i mento nos casos es tudados .
18
2 METODOLOGIA
Nessa fase do t r aba lho , mos t ra - se qua l a o rdenação dos ev entos
t ra tados pe lo au tor do mes mo no decor re r do desenvo lv imento do
t raba lho .
2 .1 FAS E IN IC IAL
Rev isão b ib l iog rá f ica do es tado da a r te sobre o tóp ico de es tudo a
se r desenv olv ido , v e r i f i cando a ex is tênc ia de t r aba lhos que
in f luenc ia ra m na es co lha de u m mode lo a se r es tudado nes te
t raba lho . Rea l i zaç ão de u m e s tudo sobre a norma NBR
14323 /2003 e d e ma is normas r e fe rendadas pe la mes ma no
con tex to re fe r ido , v isando à a tua l ização e a to mada de dec isões
quan to ao anda mento do p ro jeto .
2 .2 ES TUDO ANALÍT ICO
Es tudo dos mode los mate mát icos e exper i menta is já publ icados
re fe ren tes ao c ar regame nto gera do por incênd io . Es tudo da
ap l icação desses mode los para a s imu lação de u m ev en to
re lac ionado ao c a r rega mento ad ic i onal ge rado pe lo incênd io e a
sua me lhor fo r ma de t r a t ame nto e m u m mo de lo es t ru tu ra l .
De te r minação da fo rma de expos ição do mode lo es tudado para
ob ter uma me lh or co mpreensão dos ev en tos ass im co mo dos
resu l tados f ina is da s imu lação .
19
2 .3 ES TUDOS NUMÉRICOS
Es tudo dos mode los de cá lcu lo permi t idos pe la N BR 143 23 /2003 e
suas fo rmas de apresen tação dos resu l tados . Nesse a mb iente , há
a in te r fe rênc ia da N BR 880 0 /2008 no qu e tange ao
d i mens iona mento dos per f i s do t ipo I de aço , co m a f ina l idade da
ve r i f i cação dos es fo rços res is ten tes des sas peç as .
2 .4 EX POSIÇ ÃO DOS RE SUL TA DOS O BTIDOS
Ex pos ição dos p r inc ipa is efe i tos gerados pe lo even to ocor r ido ,
quando se t r a tando de um e fe i to re lac ionado ao aumen to de
tempera tu ra no caso es tudado segundo as cons iderações já
e fe t iv adas pe la NBR 14323 /2003 .
2 .5 AP RE SENTAÇ ÃO DO TRABALHO
Apresen tação da monograf ia r e fe ren te ao t raba lho de conc lusão
de cu rso con tendo toda a metodo lo g ia e mpregada e os resu l tados
ob t idos a lém das conc lusões encon t radas . Dessa fo rma po de-se
expand i r a inda ma is o conhec imen to sobre o compor ta mento de
es t ru tu ras de aço submet idas aos es fo rços gerados pe lo aumen to
da te mpera tu ra e incen t iv a r a p rá t ica da cons ideração do mes mo
no di mens iona mento da es t ru tu ra .
20
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
A rev is ão t raz as p r inc ipa is cons iderações teó r icas e
p reocupações re lac ionadas ao tema abordado . Tal mo ment o é
i mpor tan te para funda menta r o le i to r do t raba lho e dar - lhe u ma
con t r ibu ição p rév ia para que o mes mo cons iga acompanhar e
en tender o con tex to h is tó r ico do desenv o lv imento do te ma.
3.1 PRINCÍPIOS DE SEGURANÇA CONTRA INCÊNDIO
Nesse ins tan te do t r aba lho faz-se uma abordage m sobre os
conce i tos de segurança quando se d is cu te o ev en to denominado
incênd io . As p r inc ipa is p reoc upaç ões re lac ionadas à engenhar ia
são t r a tadas de fo rma conc isa e ob je t iv a .
3.1.1 Foco da Segurança Contra Incêndio
As tendênc ias da engenhar ia a tua l são de con fe r i r a inda ma is
segurança aos usuár ios de seus p rodu tos . E tendo -se a v isão de
con fo r to , a ce r teza de se u t i l i za r u m a mb ien te ma is seguro , tan to
para o t r aba lho quan to para a hab i tação , pode v i r a p roduz i r u ma
ma io r t ranqü i l idade aos mes mos . A segurança para a s i tuação de
incênd io , que já ca rac te r izav a em r eg i me n or ma t iv o , a d ispos ição
de e le mentos para o combate ao inc ênd io , só agora em 2003 , fo i
lançada a norma NBR 14 323 ind icando a metodolo g ia ace i ta p a ra
que s e d ispon ib i l i ze u ma es t ru tu ra à s i tuação de incênd io .
21
Segundo Bon i tes e (2007 apud PURK ISS1996) , segurança con t ra
incênd io é de f in ida co mo a ap l icação dos p r inc íp ios c ien t í f i cos de
engenhar ia para os e fe i tos do fogo , com ob je t iv o de reduzi r
pe rdas re lac ionadas à v ida e à p ropr iedade , a t rav és da
quan t i f i cação de r iscos e per igos env o lv idos , de fo rma a p rov er
so luções idea is e m ap l icações p reven t iv as ou a t iv as .
Segundo Vargas e S i lv a (2003) , en tende-se por r i sco à v ida a
expos ição seve ra à fumaça ou ao ca lo r dos usuár ios da ed i f i caç ão
e ev en tua is desabamentos dos e le mentos es tru tu ra is sobre os
usuár ios ou sobre a equ ipe de resga te . E sobre perda pa t r i mon ia l ,
en tende-se a des t ru ição parc ia l ou to ta l da ed i f i c aç ão, dos
es toques , dos documentos , d os equ ipa mentos ou dos
acabamen tos do ed i f í c io s in is t r ado ou da v iz inhança .
Os fa to res que s e dev em ser obs ervados com relação à segurança
con t ra incênd io se dev e aos segu in tes fa to res :
Loca l e fa to r de in íc io ;
Propagação no a mb ien te de o r ige m;
Propagação a de ma is a mb ien tes in te rnos à ed i f i cação
o r ig ina l e cond ições de iso lamento ( con f lag ração) ;
Cond ições de c ombate ao fogo ;
Cond ições de v en t i laç ão do a mb ien t e ;
Fac i l idade de ev acuação do ed i f í c io ;
Propagação para un idades ad jac en tes ;
Quan t i f i cação das cond ições de r is co e da ru ína da
ed i f i c ação ;
22
At iv idade desenv o lv ida no ed i f íc io e t ipo de mate r ia l
combus t í v e l ;
Sis te mát ica de p ro teção con t ra incênd io ;
Onde o atend i ment o desses fa to res dev e ta mbé m assegura r :
Te r ga rant i da a inco lu midade dos hab i tan tes ;
Sa lv aguardar em con jun to a es t ru tu ra e bens mate r ia is ;
Imped i r a con f lag ração do fogo às ed i f i cações ad jacen tes ;
Segundo Bon i tese (2007 apud ROSSO, 1975) , os r i s cos
decorren tes do fogo são p r i már ios e secundár ios . Os p r i már ios se
re fe re m às que i maduras , e os secundár ios re fe re m-s e à as f ix ia ,
env enena mentos , con tusões e co lapsos decor rentes do e fe i to da
combus tão , co mo fa l t a de ox igên io , rad iação , fu maç a , e tc . E
quando se t r a ta de inco lu mid ade dos ocupan tes , r e fe re -se à
garan t ia de in teg r idade aos mes mo s con t ra os r i scos p r imár ios e
secundár ios .
3.1.2 Segurança do Usuário
Ao t ra ta r -se da segurança do usuár io de u ma ed i f i caç ão , dev em-
se cons idera r os p r inc ipa is fa to res que v enham a p re jud ica r a
in teg r idade f í s ica do mes mo no pe r íodo e m que se desenv o lve o
incênd io . Co mo c i tado ao f i m da s essão an te r io r , a que i madura e
as f ix ia s ão os ma io res r i s cos aos mesmos .
23
Segundo Rodr i gues e t a l . (2006) os gases p roduzidos nu ma
ed i f i c ação em s i tuação de incênd io são va r iáv e is quando em
compar t i men tos d i fe ren tes da p ró pr ia ed i f i cação em s i quan to
suas va r iações decor ren tes das d i fe renças en t re as ed i f i caç ões .
Es ses são cons t i tu ídos por : vapores e gases l ibe rados
p rov en ien tes da maté r ia ca rbon i zada ; decompos tos do p rópr io
mate r ia l e m con ta to com o incênd io , mes mo não ca rbon i zado ; o a r
aquec ido que ta mb é m propaga m o ca lo r a t rav és da convecç ão.
E o con t ro le desses gases l ibe rados e m f o rma de fu maça é um dos
fa to res que dev em receber a tenção p r iv i leg iada quando o as sun to
t ra tado é incênd io . S eu redi rec i ona mento po de se r r eal i zado
a t rav és de a lçapões de a l í v io de fu maça ou da ex is tênc ia de
pav i mentos com v azios en t re os mesmos , pe r mi t indo a c i rcu lação
dos gases . O es tudo que se dev e rea l i za r no mo mento do p ro je t o
dev e te r c omo ob je t iv o o de garan t i r que ha ja u m padrão de sa íd a
dos gases para a a tmos fe ra , ao invés da re tenção e p ropagação
la tera l do mes mo aos compar t i men tos sucess iv os do mes mo
pav i mento .
Pode-se a judar o usuár io de uma ed i f i cação a reag i r me lhor a
s i tuação de incênd io a t rav és do t re ina men to para a u t i l i zação dos
equ ipa mentos d ispon ív e is na ed i f i cação ev i tando a p ropagação do
mes mo. Pode-se ta mbé m t re iná - lo p a ra encon t ra r a me lhor ro ta de
fuga e conduzi r os dema is e m s i tuação de ca lma para a sa ída ,
ev i tando ass im a s i t uação de pân ico . A lé m d isso , incen t iv a r a
inspeção dos equ ipamentos de combate a incênd io para a
ve r i f i cação dos seus p razos de v a l idade e con t ra ta r responsáv e is
técn icos para a inspeção per iód ica das c ond iç ões de ins ta lações .
24
3.1.3 Segurança da Edificação
Quando se t r a ta da segurança da ed i f i c aç ão, dev e -se garan t i r a
in teg r idade es t ru tu ra l da mes ma. S egundo Vargas e S i lv a (2003) ,
há u ma ma io r p reoc upação com as cond ições do incênd io quando
se te m a cond ição de genera l i za ção do incênd io , cha mada de
f lashover . Ness e ins tan te , pode se r no tada u ma ráp id a
p ropagação das chamas , ass im c omo o ro mp i mento de jan e las ,
exp losões en t re ou t ros . A segurança que pode se r fe i ta a t iv a ou
p rev en t iv a pode se r r ea l i zada da se gu in te fo r ma:
a ) Preparação da a rqu i te tu ra de fo r ma a ev i ta r a con f lag ração .
b ) D i mens iona men to da es t ru tu ra para res is t i r ao incênd io duran te
u m per íodo de te mpo cond i zen te co m a perspec t iv a de en t rada
e m “ f l ashov er” e com a ação dos combaten tes ao fogo .
c ) U t i l i za r de pro teção pass iva nos e le mentos es t ru tu ra is ,
u t i l i zando de rev es t imen tos de p ro t eção té r mica e m e le mentos
iso lados .
d ) Es tudo e mon tage m de u m s is tema de co mbate a i ncênd io
in te rno e m con junto co m o t r e ina mento de ocupan tes para a
ação em per íodo de r is co .
e ) Ins ta lação de de tec to res de foco de incênd io (d e tec to res de
fu maça , de au mento excess iv o de te mpera tu ra , e tc . ) e m loca is
av a l iados e cons iderados de r isco .
25
A segurança da es t ru tu ra v isa man te r e m cond ições ace i táv e is a
ed i f i cação , de fo r ma que seus ocupan tes possam v o l ta r a in teg rá -
la , os bens mate r ia is in te rnos a e la dev em ser p reservados e e m
cond ições ex t remas , ga ran t i r que os danos causados à es t ru tu ra
incend iada não a fe te m a v iz inhança da mes ma.
3 .2 MECA NISM OS REL ACIONA DOS AO IN CÊ ND IO
Do pon to de v is ta f ís ico -qu ímico , o incênd io é apresen tado c omo
u ma reação de comb us tão que ocorre em cade ia . A co mbus tão é o
fenômeno p r inc ipa l d u ran te u m in cênd io . E la pode se r de f in ida
como u ma sér ie de reações qu í micas exo té rmicas de ox idação
mu i to ráp idas , e m que par t i c ipa m como reagen tes os ma te r ia is
combus t í v e is e o ox igên io , tendo co mo conseqüênc ia a l ibe ração
de lu z e ca lo r aco mpanhada de c hamas e ou incandescênc ia ,
(SOUZA, 1998) . Os t r ês e le mentos bás icos conhec idos como o
t r iângu lo do fogo (gás ox igên io , combus t í v e l e ca lo r ) , são de
par t i c ipação essenc ia l ao desenv o lv imento do incênd io e podem
ser v is tos na F igura 3 .1 .
Figura 3. 1 – Triângulo do fogo
Há ta mbé m mecan ismos re lac ionados à manutenção desses t rês
e le men tos que c onfe re m à co mb us tão a manutenção de s eus
e le men tos bás icos , e ass i m a per manênc ia do incênd io . Para a
26
manutenção de gás ox igên io , po r exemp lo , tem-se a
mov ime ntação do a r a t mos fé r ico no in te r io r do co mpar t i men to
incend iado . O a r a tmos fé r ico na tura l me nte sa i e en t ra e m
qua lquer rec in to ou ed i f í c io a t rav és de por tas , jane las , fendas e
ou t ras aber tu ras , e o mov i mento do a r pode se r r ea l i za do de
fo rma na tu ra l ou mecân ica (MESQU ITA, 1943) . Esse fenô meno de
mov ime nto de a r é cha mado d e v ent i lação . A co mpos ição
aprox i mada do a r a t mos fé r ico apresen ta e m to rno de 20% do gás
ox igên io para cada l i t ro de a r a tmos fé r ico ex is ten te (MES QUITA ,
1943) .
A fon te de co mbus t ív el é v a r iáve l e suas perspec t iv as de
ca r regamento dev em ser es t imadas de acordo com a quan t idade e
t ipo de mate r i a l co mbus t í v e l p resen te e m cada t ipo de ed i f i cação
e a energ ia de co mbus tão refe ren t e a cada ma te r ia l . A ma io r ia das
res idênc ias no Bras i l , po r exemp lo , pos suem nor ma l men te
mate r ia is co mbus t ív eis na sua mobí l ia e v es t i men ta de seus
usuár ios . Enquan to isso , a inda há pa íses c omo os Es tados
Un idos , cu jas ed i f i cações res idenc ia is a inda u t i l i za m made i ra
como maté r ia p r i ma es t ru tu ra l ou a u t i l i zação de tubu lação para a
condução de gás à res idênc ia . Made i re i ras ou depós i tos de
combus t í v e l fóss i l são loc al izações onde a fon te de combus t í v e l é
be m ma is abundan te e de in te r fe rênc ia ma is cons ideráv e l a u ma
es t i mat iv a .
Quando se t r a ta do fo rnec imento d e ca lo r são t r ês as fo rmas de
ocor rênc ia bás ica , segundo Nussenzv e ig (1933) ; Condução , que
ocorre necess i tando de um me io mate r ia l só l ido ou l íqu ido par a
conduzi r a energ ia té r mica . Dessa fo r ma espera -se que ha ja a
mín i ma reorgan i zação das par t í cu las do p rópr io me io mate r i a l
pa ra a t r ans fe rênc ia de ca lo r ; Conv ecção , que envo lv e o
27
mov ime nto das massas de um me io mate r ia l f lu ido (ocor rendo
p r inc ipa l men te no es tado gasoso) pa ra a t rans fe rênc ia do ca lo r ,
a t rav és de um proces so chamad o de co r ren tes de convecção
(ness as co r ren tes o f lu ido aquec ido tende a e lev ar seu n ív e l e m
re lação ao p iso do pav imento e m que se encon t ra dev ido à
redução de sua dens idade re la t i v a ocor r ida em função do
aquec i mento , en quan to que o f lu ido menos aquec ido tende a
reduz i r seu n ív e l em re lação ao p iso do pav imento ) ; Rad iação ,
que t r ans fe re o ca lo r de u m pon to a ou t ro a t rav és de ondas
e le t ro ma gné t icas . Essas radiações são emi t idas pe lo co rpo
aquec ido e , ao tocar ou t ro co rpo pode v i r a aquecê - lo , se
t rans fo rman do de onda a ca lo r nov amente .
Os incênd ios têm u m co mpor ta me nto d i fe ren te e m re lação aos
espaços em que a tua m, se jam e les aber tos ou fechados . A
p resença de u ma super f í c ie e m u m incênd io (se ja e la parede ou
te to ) te m o e f e i to i med ia to de au me nta r o c a lor rad ian te re to rnado
para a super f í c ie do combus t í ve l . E a p resença de ma is
super f í c ies au menta esse efe i to (SOUZA, 1998) , r e to rnando ao
loca l das chamas ca lo r su f ic ien te para a manu te nção a té o
au mento d a te mpera tu ra loc a l .
Ou t ro fa to r que a tua d i r e ta mente é a v en t i lação . Quando ocor rem
as reações de co mbus tão , há u m consumo do ox igên io ex is ten te
e m um de te rmi nado co mpar t i me n to . A e f ic iênc ia da v en t i lação
nesse loca l se rá fa to r cons ideráv e l quando se t r a tar da v e loc idade
das reações e conseqüen te au ment o de te mpera tu ra , v is to que e la
con t r ibu i rá com a repos ição do ox igên io que fo ra consumido
an ter io r men te nas p r i me i ras reações da combus tão .
O e fe i to de u m incênd io s obre u ma es t ru tu ra pode se r av a l iado
t rans fo rman do-se os e fe i tos de te mpera tu ra e m car rega men to .
28
Segundo Sou za (1998) a energ ia gerada pe lo incênd io nu m
compar t i men to é ob t ida p e la so ma de todo o mate r ia l co mbus t ív e l
do p rópr io co mpar t i mento dado e m MJ ou e m u n idade equ iv a len te
a kg de made i ra (s endo 1 kg de made i ra = 17, 3 MJ ) . Pode se r
expressa como dens idade de ca r regamento de incênd io (MJ /m 2 ) ,
razão en tre o ca r rega me nto to ta l de incênd io e a á rea do
pav i mento . A l é m d isso , Souza (1998) , ta mbém av a l ia a taxa de
au mento d a te mpera tu ra c omo sen do dependen te do montan t e de
ox igên io d ispon ív e l pa ra a combu s tão e da d is s ipação de ca lo r
a t rav és das paredes e aber tu ras . Av a l ia ta mbé m a in f luênc ia da
d ispon ib i l idade de ox igên io c omo dada pe lo fa to r de v en t i lação ,
de f in ido por :
v A h A mw t . / ( )/1 2 3 .1
Onde:
A w = área to ta l d e aber tu ras (m 2 )
h = a l tu ra méd ia das aber tu ras (m)
A t = área c i rcundan te to ta l do co mp ar t i men to ( m 2 )
Dessa fo rma, pode -se av a l ia r s e o incênd io v a i te r seu supr imen to
de ox igên io e lev ado em re lação ao consumo, passando a
depender apenas do montan te de combus t í v e l pa ra o
desenv o lv imento dos p icos de tempera tu ra . Ou poderá se r u m
incênd io que dependerá p r inc ipa l mente da v en t i lação para que os
p icos de te mpera tu ra se ja m a t ing i dos . Ass im pode -s e cons t ru i r
u ma perspec t iv a sobre o incênd io no seu aspec to de ocor rênc ia
rea l , t r a tando-o c omo i lus t rado na F igura 3 .2 que apresen ta u ma
es t i mat iv a de como se dá o desenvo lv imento de u m i ncênd io e m
29
u m c ompar t i men to , ca rac ter izand o bas icamente suas e tapas
p r inc ipa is .
Figura 3. 2 – Desenvolvimento do incêndio ao longo do tempo
3 .3 O EFE ITO DAS ALTA S TE MPERATURA S
A v a r iação de temperat u ra p rov oca e fe i tos d i fe ren tes , quando se
t ra ta de av a l ia r uma es t ru tura . Te m in te r fe rênc ia d i re ta tan to n os
mate r ia is cons t i tu in tes do e le ment o es t ru tu ra l quan to da fo rma
que o mes mo v enha a tomar . Os efe i tos s ão desc r i tos
cons iderando os segu in tes fo rmatos :
Ele mento L inear ou de bar ra , que co r responde a u m
e le men to t r id i mens iona l , onde u ma das t rês d imensões se
sobressa i quando comparada às de ma is . E m engenhar ia se
30
t ra ta essa d i mensão p r inc ipa l co mo segmento long i tud i na l do
e le men to es t ru tura l . As p r inc ip a is u t i l i zações desses
e le men tos , na engenhar ia c iv i l são como v igas e p i la res e m
es t ru tu ras de aço e conc re to ar mado, tendo ta mbé m
e le men tos de bar ra e m t re l i ças co mo ad ic iona l às v igas e
p i la res fo r mados por es tru tu ra s metá l i cas Quando a
tempera tu ra v a r ia sobre esse t ipo de e le mento , mod i f i cando
sua d i mensão p r inc ipa l , d i z- se q ue houv e uma v ar iação
l inear do co mpr i mento da peça .
Ele mento de p l aca e /ou casca : quando o e le mento
t r id i mens iona l , a lé m de te r o segmento long i tud ina l
cons ideráve l , u ma das faces de sua seção t r ansvers a l passa
a te r in f luênc ia cons ideráve l no e le mento . Esses e lementos
são u t i l i zados p r inc ipa l men te e m l a jes e cober tu ras , se ja m
es tas de es tru tu ra metá l i ca ou de concre to ar mado. Quando
a tempera tu ra v a r ia sobre esse t ipo de e le mento, passa a
mod i f i ca r duas das d i mensões da peça es tru tu ra l
s ign i f i ca t iv amente , d i zendo -se que houv e uma v ar iaç ão
super f i c ia l da peça .
Ele mento só l ido : quando as t r ês d imensões são s ign i f i ca t iv as
no e le mento es t ru tura l . As p r inc ipa is peças cons t i tu in tes
desses e lementos são e le mentos de fundação de conc re to
a rmado (b locos , sapa tas , e tc . ) . Quando a tempera tu ra v a r ia
sobre esse t ipo de e lemento e passa a mod i f i ca r suas
d i mensões in ic ia is , d i z- se que houv e uma v ar iação
vo lu mét r ica da peça es tru tu ra l .
31
3.3 .1 Sobre o Aço
Enquan to a lguns mate r ia is co mo o conc re to e a a lv enar ia pode m
te r suas ca rac te r ís t i cas compro met idas rap ida mente quand o
submet idas a a l tas te mpera tu ras , o aço man té m sua in teg r idade
bás ica . Mesmo ass im, sob cond ições de incênd io , os ma te r ia is
p resen tes em u ma dada ed i f i ca ção perdem a r ig ide z e a
res is tênc ia no ins tan te e m que co meçam a se expand i r , dev endo-
se ao fa to reduzi r o e fe i to das l iga ções metá l i cas nos vá r ios t ipos
de meta l e de au men to da poros idade nos e lement os comb inados
qu i mica mente ( co mo o conc re to ) .
Apesar de ou t ros mate r ia is ta mbé m perdere m res is tênc ia , a boa
condu t ib i l idade té rmic a do aço o lev a a a t ing i r n ív e is de
tempera tu ra e lev ados ma is rap idamente , fa zen do com que a
d i la taç ão do e le men to es t ru tura l s e d ê com ma io r fac i l idade ,
to rnando-o a p reocupação in ic ia l r e lac ionada aos dema is
e le men tos componen tes na es t ru tu ra .
Há ta mbé m o fa to de que as p ropr iedades de de fo r mação ,
res is tênc ia , ca lo r espec í f i co , expans ib i l idade são dependen tes da
tempera tu ra e m que o ma te r ia l se encon t ra (Ba yle y, 1995) . Essas
p ropr iedades fo ra m av a l iadas com o ensa io de incênd io padrão
para v igas e p i la res em peças de aço p rev iamen te ca r regadas
para s eu uso norma l como es t ru tu ra , e s i mu lando seu a mb ien te
func iona l . A F igu ra 3 .3 c on té m u ma represen tação compara t iv a
en t re as perdas de p ropr iedades do aço e do conc re to c om o
ganho de te mperatu ra (N UN ES e B E ZERRA, 2006) .
32
Nota -se por essa repres en tação grá f ica que o e fe i to da v a r iação
té rmica sobre o aço , rep resen tado na cu rv a à esquerda , que a
queda das p ropr iedades de res is tênc ia e e las t ic idade do e leme nto
es t ru tu ra l passa a te r u ma qued a acen tuada a t ing indo n ív e is
p reocupan tes mu i to an tes que o conc re to .
.
Figura 3. 3 – Comparação entre a deterioração do aço e concreto quando há um aumento de temperatura.
An tes de a t ing i r 200°C, o módu l o de e las t ic idade do aço (E)
acen tua sua redução , enquan to que a res is tênc ia ca rac te r í s t i ca do
aço ( f y) co meça a te r u ma reduç ão p reoc upan te após o a t ing i r de
400°C. Enquan to is so , u m mes mo e le men to es t ru tu ra l de conc re to
a rmado assume u m co mpor ta mento quase que l inear de redução
das p ropr iedades do seu ( fy ) a pa r t i r de v a lo res em to rno de
300°C enquan to que a e las t ic idade do mes mo dec resce ma is
suav emente quando co mparad o ao aço , e a inda possu i ma is de
80% de capac idade a a lgo e m to rno de 300°C .
33
Mos t ra - se en tão c la ra mente que a p reocupação p r imár ia dev e -se
se r com as es t ru tu ras metá l i cas , no tangen te às cond iç ões de
segurança de um e le mento es t ru tura l e m s i tuaç ão de incênd io .
3.3.2 Sobre as Estruturas
Ainda que se cons iderassem e fe i tos em cada t ipo de e leme nto , a
ação de ca r rega mento gerado por incênd io é cons iderada
excepc iona l , ou se ja , te m-se u ma pequena p robab i l idade de
ocorrênc ia duran te toda a v ida ú t i l da es t ru tu ra . Dessa fo rma, é
economica mente inv iáv e l que se d i mens ione u ma es t ru tu ra para
res is t i r em cond ições de inc ênd io aos mes mos car regame ntos a
que é sub met ida duran te o per íodo e m que se es tá a tempera tu ra
a mb ien te. A cons ideração dess e t ipo de ação sobre uma es tru tu ra
dev e se r fe i ta v isando à p res ervação da v ida . Dessa fo rma ,
es t i ma-se que a es t ru tu ra res is ta a u m te mpo super io r ao te mpo
máx i mo de desocupação do ed i f í c io .
Segundo Si lv a (2000) , a metodo log ia s i mp l i f i cada de c á lcu lo para
a de te rminação dos es fo rços res is ten tes nas peças não lev a e m
cons ideração as c ond ições de bordo e m que a peça es t ru tu ra l se
encon t ra . No caso de v igas , há in f luênc ia dos apo ios na
red is t r ibu ição de es fo rços podendo se encon t ra r v a lo res
super io res aos ca lcu lados pe la NBR 14323 /2003 para a
tempera tu ra c r í t i ca res is t ida pe la es t ru tu ra em u ma dada c ond ição
de ca r regamen to , cons iderando os e fe i tos de d is t r ibu ição de
es fo rços nos s is temas de v incu lação .
Suss ekind (1947) , a f i r ma que s e a es t ru tura e m ques tão fo r
i sos tá t ic a, qua lquer ou t ra es t ru tu ra equ iv a len te pode se r
34
subs t i tu ída pe la in ic ia l pa ra a fac i l i t ação dos cá lcu los desde que a
mes ma se ja sub met ida a u ma v ar iação un i fo rme de te mpera tu ra .
Es sa cond ição é ace i ta desde que a segunda tenha os mes mos
v íncu los da p r i me i ra . Caso a mes ma es te ja sub met ida a cond ições
va r iáv e is de tempera tu ra em cada u ma de suas faces , o cá lcu lo de
seus e fe i tos em cada e le mento dev e se r c ons iderado .
Si l v a (2000) a inda mos t ra que em caso de se es tudar um pór t i co ,
as r ig idezes dos e le mentos par t i c ipan tes da es t ru tu ra con t r ibue m
para a red is t r ibu ição dos es fo r ços e a men i za r os e fe i tos dos
mo mentos f le to res do s is te ma. Ele mos t ra ta mbé m que a reaç ão
ve r t i ca l no apo io so f re uma v ar iação ín f i ma ao longo da v a r iação
de ca r regamento té rm ico , enquan t o que a reação hor izon ta l é
que m so f re ma io r in f luênc ia da te mpera tu ra . Os v a lo res das
f lechas ta mbé m são in f luenc iados pe la cond ição de pór t i co , que
assume m v a lo res me nores que os encon trados para uma v iga e m
s i tuação de ca r regamento se me lhan te .
Segundo Ba yle y (1995) que no a to de d i mens iona mento da
es t ru tu ra , a ma io r i a dos engenhe i ros não t ra ta da red is t r ibu ição
dos es forços parc ia l dos elementos es t ru tu ra is a t ravés das
l igações , onde , loca is em que se cons ideram ró tu las na v e rdade
são apo ios semi - r íg idos , ou se ja , con t r ibue m na red is t r ibu ição de
es fo rços de f lexão e que podem pr opagar es fo rç os i mprev is tos no
cá lcu lo da es t ru tu ra . A te mpera tu ra de rup tu ra das v igas se rá
au mentada dev ido à ex is tênc ia de conexões que pode m trans mi t i r
mo mentos .
35
4 AÇÕES E SEGURANÇA EM ESTRUTURAS
Es te cap í tu lo v o l ta - se á compreensão peran te as normas
b ras i le i r as e m se t ra tando do ca r rega mento ex is ten te sobre u ma
es t ru tu ra . Os ca r regamentos são t ra tados por ações , as qua is
p rov ocam os e fe i tos a s e rem cons iderados pe los engenhe iros n o
p ro je to es t ru tura l . O t r a ta mento co r re to desses e fe i tos é de
funda menta l i mp or tânc ia no qu e abrange a segurança da
ed i f i c ação .
4.1 ESTADOS LIMITES
En tende-se por es tado l i mi te como a s i tuação a par t i r da qua l a
es t ru tu ra não apresen ta o desempenho adequado à f ina l idad e
e mpregada . As f ina l idades são bas icamente de f in idos por Es tados
L i mi tes Ú l t i mos (EL U) e Es tados L i mi tes de Serv iç o (ELS) .
Con fo r me a o r ien taç ão da NB R 86 81 en tende-se por ELU aque l e
que inv a l ida a u t i l i zação da es t ru tu ra no todo ou parc ia l mente .
Para os ELU, u t i l i za -s e coe f ic ien tes de segurança tan to no
mate r ia l que se rá u t i l i za do para con fecção da es t ru tu ra , quan to no
ca r regamento . Esses coe f ic ien tes são toma dos a t rav és de um
t ra ta mento es ta t í s t i co de va r iação dos ca r regamentos e das
p ropr iedades dos mate r ia is . As normas ex is ten tes no pa ís são
responsáv eis po r r ea l i za r esse t ra ta mento e dar aos engenhe i ros
a o r ien tação dev ida quan to aos c oe f ic ien tes que devem ser
tomados para cada t ipo de ca r rega mento e ma te r ia l .
36
Por ELS en tende-se que se jam es tados que por ocor rênc ia ,
repe t ição ou duração , causam e fe i tos es t ru tu rais que
des respe i tam as c ond ições espec í f icas para o uso da cons t rução .
Ta mbé m são u t i l i zados como ind íc ios do compro met i mento da
durab i l idade da es t ru tu ra . A lé m d isso , com os ELS, fa z- se a
ve r i f i cação da es tru tu ra e m sua s i tuação de se rv iço , cons iderando
as de fo r mações l i mi tes dos e le mentos . Essas , a inda que não
se ja m co mprometedoras quan to às es t ru tu ras , pode m t ra zer
descon fo r to ao usuár io quan to à u t i l i zação das mes mas .
Para o d i mens iona mento e m s i tuação de inc ênd io , a Nor ma t ra ta
apenas dos es tados l im i tes ú l t i mos , já que , com o acen tuado
au mento da te mpera tu ra , te m-se a degradação das p ropr iedades
perde-se o con t ro le da de fo rmação dos e lement os es t ru tu ra is pa ra
essa cond ição . Apenas as cond ições de tempo requer ido d e
res is tênc ia ao fogo es tão es tabe lec idas nos parâmet ros que v isam
à segurança do usuár io quan to ao te mp o nec essár io para a
desocupação da mes ma quando se der a s i tuação de incênd io .
4.2 AÇÕES
Entende–se por ações como sendo as causadoras dos es fo rços ou
de for mações das es t ru tu ras . São e las as responsáv eis pela
p reocupação dos engenhe i ros quando es tão rea l izando um pro je to
es t ru tu ra l . Cabe ao p ro f is s iona l d is t ingu i r qua l o t ipo d e a mb ien te ,
pa ra es t imar em con jun to com a normat i zação bras i le i r a (ou
es t range i ra , no cas o de s er encon t rada cons ideração não
abordada no pa ís ) pa ra de f in i r o s ca r r egamentos a tuan tes na
es t ru tu ra , de fo rma a garan t i r um d i mens iona mento s eguro e
con fo r táv e l ao usuár io E m cará te r p rá t ico as de fo rmações
i mpos tas são in te rp re tadas como ações ind i re tas e as fo rças como
ações d i re tas .
37
As ações a se rem cons ideradas são t ra tadas da segu in te fo rma
pe la N BR 8681 :
Aç ões Per manen tes : São aque las que possuem pequena
var iação em to rno da méd ia de toda a v ida ú t i l da ed i f i cação .
Aç ões Var iáv e is : Ações que ocor rem com v ar i ações
s ign i f i ca t iv as em to rno da méd ia duran te a v ida ú t i l da
es t ru tu ra .
Aç ões Excepc ionais : Ações cu ja va r iab i l i dade é in tensa e m
to rno da v ida ú t i l da es tru tu ra e co m probab i l idade mín i ma
de oc orrênc ia duran te esse per íodo .
O ca r rega mento para a cons ideração dos ELU para o
d i mens iona mento da es t ru tu ra pa ra a s i tuaç ão de incênd io é
t ra tado como excepc iona l sob o r i en tação da NBR 14323 /2003 .
Es se t ipo de ca r regamento ne m sempre é lev ado em cons ideração
no per íodo v o l tado ao d i mens ion a mento da es t ru tu ra , mes mo
tendo-se o conhec i mento degr ada t iv o sobre os mate r ia is
componen tes dos e le mentos es t ru tu ra is .
As es t ru tu ras em que se deve te r uma p reocupação quan to à
ocor rênc ia de ev en tos dessa na tu reza s ão aque las em que não se
há poss ib i l idade da to ma da de med idas p rev en t ivas ou a tenuantes
con t ra os mes mos . Para ta l , f az -se uso do d i mens iona men to para
os ELU para a aver iguação das cond ições de segurança dev ido ao
e fe i to do ca r rega mento e m c on jun t o com o e fe i to ca tas t ró f ico que
o mes mo p rov oca sobre a es t ru tura .
38
4.3 COMBINAÇÕES DE AÇÕES
Alé m de t ra ta r dos coe f ic ien tes de segurança nos ca r regamentos e
nos mate r ia is co mponen tes das es tru tu ras dev e -se ta mbé m t ra tá -
los e m con jun to , e m s i tuaç ão co mb i nada na es t ru tu ra. Nesse c aso ,
há u ma perspec t iv a de que os mes mos não a tue m e m suas
cond ições máx i mas em con jun to duran te todo o te mpo de v ida ú t i l
da es t ru tu ra. Ana l isa m-se as suas in te r fe rênc ias como a tuan tes
e m te mpos a l te rnados . Para tan to se lev a em cons ideração as
poss ib i l idade de ocor rênc ia dos ca r rega me ntos e m parce las
duran te o te mpo de v ida ú t i l da es t ru tu ra, e não a tuando e m te mpo
in teg ra l . Dess a fo rma, a N BR 868 1 t rás coe f ic ien tes també m de
t ra ta mento es ta t í s t i co para que s e ja lev ada em con ta essa
cond ição , pa ra que os dados possa m ser t r a tados de fo r ma ma is
p róx ima da rea l idade poss ív e l em cond ições de segurança .
Es ses coe f ic ien tes são do t ipo ψ , onde essas v a r iáve is são
t ra tadas de t r ês fo rmas , e i s so depende do t ipo de ca rregamento a
que a es t ru tu ra es te ja submet ida . Essas fo rmas es tão
cond ic ionadas à segu in te rep resen tação :
Ψ 0 pa ra as comb inações v o l tadas aos ELU para reduz i r cada
respec t iva ação cons iderada secundár ia para as d iv e rsas
comb inações que dev em ser fe i tas no p rocesso de
d i mens iona mento .
Ψ 1 pa ra as comb inações v o l tadas às comb inações f r eqüen tes
de ca r regament o c a rac te r izadas pe los ELS que tenha m u ma
taxa de ocor rênc ia da o rdem de 1 0 5 v ezes para um per íodo
es t i mado de 50 anos . Essas oc or rênc ias são para es tados
39
l i mi tes rev ers ív e is e que não causem danos per manen tes aos
componen tes da ed i f i cação .
Ψ 2 pa ra as comb in aç ões vo l tadas aos ELS que pode m dura r
a té a metade da v ida ú t i l da es t rutu ra , es sas que pode m
in ter fe r i r na aparênc ia da ed i f i cação e e m e fei tos de longa
duração .
A segu i r , na equaç ão 4 .1 es tá um exemplo de co mb i nação de
ações :
퐹푑 = 훾푔 × 퐹푔푘 + 훾푞 × 퐹푞푘1 + ∑ 훾푞 × 퐹푞푘푛 × Ψ1 4 .1
퐹푑 = Esforço combinado
훾푔 = Coeficiente de majoração das cargas permanentes
훾푞 = Coeficiente de majoração das cargas acidentais
퐹푔푘 = Esforço atuante característico permanente
퐹푞푘 = Esforço atuante característico acidental
휓1 = Coeficiente de minoração proeminente da probabilidade de ocorrência
das ações máximas acidentais em conjunto.
40
5 DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURAS EM SITUAÇÃO DE INCÊNDIO
5.1 ENSAIOS
É a mane i ra t r ad ic iona l de se av al ia r a res is tênc ia ao fogo de u m
e le men to es tru tu ra l , po r me io do ensa io de incênd io padrão de
acordo com a ISO-834( ISO 1992) . O p r inc íp io do ensa io cons is te
e m sub mete r os co mponen tes da e s t ru tu ra ao incênd io padrão . A
ISO de te r mina as d i mensões mín i mas das peças que dev em ser
u t i l i z adas e as d i mensões dos fo rnos em que se rá rea l i zado
ensa io da mes ma peça . As f igu ra s 5 .1 e 5 .2 apresen tam do is
mode los de ensa io para es t ru tu ras de aço .
Figura 5. 1 – Detalhamento de um modelo de incêndio padrão em vigas.
Fonte SOUZA, 1998
Carga Carga Carga Carga
Viga
Lajes de concreto630 x 130 mm
Parededo forno
Roletede apoio
Pórtico de apoio
Largura do forno: 4000 mm
Vão: 4500 mm
1125 mm 1125 mm 1125 mm
41
Figura 5. 2 – Detalhamento de um modelo de incêndio padrão em pilares.
Fonte SOUZA, 1998
Segundo a nor ma b ras i le i r a ABN T N BR 14323 /2003 ,
d i mens iona mento e m s i tuação de incênd io de f ine co mo “a
ve r i f i cação da es tru tu ra , com ou sem pro teção con t ra incênd io , no
que se re fe re à es tab i l idade e à capac idade res is ten te aos
es fo rços so l i c i tan tes e m te mpera tu r a e lev ada , a f i m de se ev i ta r o
seu co lapso em cond ições que p re jud ique m o ev acuar dos
usuár ios da ed i f i cação e , quando fo r o c aso , p re jud ique m a
aprox i maç ão e o ing resso de pessoas hab i l i t adas e equ ipamentos
para as ações de comba te ao fogo , aumente m o r i s c o de
p ropagação do fogo ou de ca lo r e o r i s co à v iz inhança . ”
O ob je t iv o p r inc ipa l dess es ensa ios é o de p roduz i r nu ma peça
es t ru tu ra l u ma cond ição es tá t ica de tens ões seme lhan te à que a
mes ma es ta r ia e m s i tuação de u t i l i zaç ão rea l , ou se ja , fazen do
par te de u ma es tru tu ra . O aque c imento da peça es t ru tu ra l é
execu tado e sua cu rva de tempera tu ra - te mpo é med ida e
con t ro lada a té o mo mento de sua ru p tu ra .
S eç ão A -A
Pa red e do fo rn o
B lo co d e c o nc reto
B lo co d eco nc reto
AA
C arga
3000
mm
P laca d e b ase d e aç o
P lac a d e ba se de aç o
42
As desv an tagens dess a metodo log i a de av a l iação do des empenho
de es t ru tu ras de aço sob incênd io por me io de ensa ios tê m co mo
sua p r inc ipa l p roble mát ica : o a l to cus to env o lv ido ; r es t r i ções
dev idas aos tamanhos dos fo rnos ; v a r iação das ca rac te r ís t i cas
dos fo rnos ; ent re ou tros (SOUZA, 1 998) .
To rna-se nec essár io o desenvo lv imento de técn icas de mode lage m
e adequação à s imu lação nos mic rocompu tadores a f i m de se
conduzi r inv es t igações fundamenta i s . Is so pode s e r fe i to pa ra as
peças de aço , já que o con t ro le de qua l idade na p rodução das
peças é fe i to de fo rma a garan t i r a p resença de uma g ran de
ho mogene idade nas peças , e t raduz indo e m s i tuações onde os
mode los co mputac iona is ge rados pode m ser ma is con f iáv e is nessa
dada cond ição , cons iderando que se necess i ta uma meno r
quan t idade de ensa ios para a ob tenção de resu l tados bas tan te
p róx imos .
Alé m de se mode la r o ensa io , ta mbé m é necessár io conhecer o
desenv o lv imento do incênd io e sua perspec t iv a de duração para
se u t i l i za r esse método . A F igura 5 .3 é o mode lo fo rnec ido pe la
ISO 832 cha mada de cu rv a de incênd io padrão , que de te rmina o
au mento de tempera tu ra co m o te mpo, cons iderando u ma s i tuaç ão
in f in i t a . Co m e la pode-se de te rminar a função de ganho de
tempera tu ra co m o te mpo a trav és da u t i l i zação de u m método
nu mér ic o aprox i mado , de fo r ma a garan t i r u ma min i m ização da
poss ib i l idade de e r ro com a p rev isão . Essa c u rva deve se r
comparada co m a perspec t iv a de duração do incênd io apresen tada
na F igura 3 .2 , pa ra se te r uma me lhor pe rspec t iv a sobre u m
de ter min ado ganho de te mpera tu r a , c as o que i ra -se rea l i za r u m
ensa io . E la també m dev e se r comp arada as cu rv as apresen tadas
na F igura 3 .3 , onde há a d e mo ns t ração da p erda da res is tênc ia
43
das peç as de aço e conc re to nas cond ições de incênd io , podendo -
se com a c omb inaç ão desses t r ês e le mentos , se r p rev is ta uma boa
cond ição de tempo p ara que a es t ru tu ra se ja segura para a
ev acuação dos usuár ios num dado te mpo l i mi te de p ropagação do
incênd io . Nessas cond ições , tamb é m é poss íve l a p rev isão da
segurança da es tru tu ra pós - incênd io av a l iando-se apenas o te mpo
e m que a es t ru tu ra perma nec eu em a t iv idade t r ans ien te de ca lo r
a t i v o .
Figura 5. 3 – Curva de incêndio padrão ISO 832
Alé m da cu rv a de incênd io padrão , usa-se a cu rva aba ixo , na
perspec t iva que o con t ro le de qua l i dade na p rodução de peças de
aço se ja s imi la r e m qua lquer reg i ão do p lane ta . A lguns es tudos
e m que se rea l i zou ensa io des t ru t iv o em es t ru tu ras de aç o
apresen tam u m grá f ico do compor ta mento do aço por fa ixas de
tempera tu ra , to rnando-se ma is uma fe r ra menta na aná l ise v ia
ensa ios . A F igura 5 .4 mos t ra as re lações de tensão e de fo rmaç ão
no aço por fa ixa de te mpera tu ra . Ness as cond ições vê -se que o
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90Tempo (min)
0
200
400
600
800
1000
1200
Tem
pera
tura
da
forn
alha
(°C
)
44
aço so f re d i fe ren tes compor ta mentos a cada cond ição de
tempera tu ra q ue é expos to , sendo necessár ia u ma aná l ise
r igo rosa .
Figura 5.4 – Curva de tensão e deformação do aço por faixa de temperatura
Segundo Bay le y (1995) ex is te m d o is mé todos de av a l iação de
tensões para que se possa carac te r iza r a degradação dos
e le men tos a durante a e lev ação de te mpera tu ras . A p r i me i ra se dá
de fo rma iso té rm ica , que é o tes te ma is t r ad ic iona l , que c ons is te
e m ap l ica r a te mpera tu ra co ns tan te e inc remen ta r os
ca r regamentos a f i m de s e t r açar o d iag ra ma para u ma dada
tempera tu ra cons tan te . A segunda fo r ma cons is te e m ap l ic ar u m
car regamento cons tan te e con t ro la r o au mento de te mpera tu ra e
mon i t o ra r o au mento das tensões també m nos e le mentos .
A norma Bras i le i ra pe r mi te que esse d imens iona mento rea l i zado
a t rav és de ensa ios se ja rea l i za do tan to e m labora tó r ios nac iona is
quan to e m la bora tó r ios es trange i ros . E m c aso de a loca l idade
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0Deformação (%)
0
50
100
150
200
250
300
Tens
ão (N
/mm
^2)
20°C
300°C 400°C
500°C
600°C
700°C
800°C
45
d ispor da p rópr ia no rmat i zação para a rea l i zação desses ens a ios ,
pode-se u t i l i za r a o r ien tação da m esma. Em caso de não hav er
u ma nor ma d ispon ív e l , a NBR 14323 /2003 dev erá se r a
o r ien tadora do p rocesso .
5.2 MODELAGEM COMPUTACIONAL
Segundo NBR 14323 /2003 , “O d i mens iona mento por me io de
métodos ana l í t i cos dev e s er fe i to le vando -s e em cons ideração que
as p ropr iedades mec ânic as do aço e do concre to , a exemp lo de
ou t ros mate r ia is , deb i l i t a m-se p rogress iv amente co m o au mento
de te mpera tu ra e co mo conseqüênc ia , pode ocor re r o co lapso de
u m e lemento es t ru tu ra l ou l iga ção como resu l tad o de s ua
incapac idade de res is t i r às ações ap l icadas . ”
Es sa aná l ise nor ma l men te req uer o uso de fe r ramentas
computac iona is av ançadas a f im de e fe t iv a r o desenv o lv imento do
mode lo e m con jun to com a s i tuação em que se dese ja s imu la r . No
caso da s i tuação de incênd io , deve-se mode la r tan to os e fe i tos de
ca r regamento a que a es t ru tu ra es tá submet ida quan to ao
a mb ien te que as cond ições de incênd io c r ia m e m caso rea l .
Nessas cond ições , a lém de cons idera r os e fe i tos p rov ocados pe lo
fogo di r e ta men te na es tru tu ra , as c ond ições de absorção e
e miss iv idade que são na tu ra is do e lemento es t ru tu ra l , ass im co mo
de e le mentos que o rode ia m dev em ser cons iderados . Por con ta
da co mplex idade e quan t idade d e cá lcu los que se necess i ta fa zer
pa ra que se tenha um mode lo com u ma maio r ap rox imação da
s i tuação rea l , é que se dev e u t i l i za r um s of t ware av ançado para a
a mode la ge m e an á l ise da es t ru tu ra , cons iderando as
46
comp lex idades do ca r regamento e compor ta men to dos mate r ia is e
e le men tos es t ru tu ra is .
Desse modo, a esc olha de u m progr a ma com resu l tados con f iáv e is
é de funda menta l i mpor tânc ia . E seus resu l tados podem ser
con f ron tados com os já ob t idos de for ma a garan t i r a ace i tação
dos resu l tados de uma s i mu lação e m cond ições d i fe renc iadas às
do tes te . Para se garan t i r a e fe t iv idade do p rocesso , os e lementos
que faze m par te do p rocesso de s imu lação dev em ser be m
conhec idos , pe lo usuár io , ass i m como as ex igênc ias da NBR
quan to à mode lage m.
Ou t ro e le me nto fac i l i t ador na co mpreensão dos resu l tados é a
fe r ra menta g rá f ica que a ma io r ia dos p rogramas comerc ia is já
possu i esse s is tema de represen tação . Co m e la , to rna -se v isua l o
e fe i to ge rado pe la s i mu lação numér ica , se m que s e p rec ise
es tudar ap ro fundada mente o mode lo de apresen tação de
resu l tados em qu e se encon t ra m os resu l tados de s aída do
p rogra ma.
Dispondo-se de u m so f t ware que e ng lobe essas van tagens , dev e -
se cons tru i r o mode lo es t ru tu ra l , le mbrando-se que as
p ropr iedades do aço se degradam co m o au mento da te mpera tu ra .
Sendo ass im, o s i mu lador dev e d ispor de e le men tos e m que se
possam e mpregar os fa to res , que pode m es ta r d ispos tos em
normat i zação es t range i ra ou n a c iona l , pa ra a redução das
p ropr iedades da es t ru tura .
47
5.3 MÉTODO SIMPLIFICADO NBR 14323/2003
A Nor ma também apresen ta sua metodo l og ia para o
d i mens iona mento das es t rutu ras e m s i tuação de incênd io ,
cons iderando os e fe i tos da a l ta tempera tu ra co mo c ar rega mento
nos e le mentos es t ru tu ra is , ass i m como a e le mentos que pode m
ser cons iderados iso lan tes té rmicos de uma peça e m ques tão . E la
t raba lha con jugada c om as nor mas c u jos ma te r ia is a mes ma
abrange .
Es se método é ap l icáv e l em re laç ão aos e lementos de aço , às
peças cons t i tu ídas por ba r ras p r ismát icas cons t i tu ídas por pe r f i s
la minados e so ldados não -híb r idos .
Co mo a N BR 14323 /2003 t rás suas cons iderações sobre a
de ter io ração do aço co mo os e fe i t os das a l tas te mpera tu ras , as
normas co r responden tes ao d imens iona mento de e le mentos
es t ru tu ra is de cada t ipo de mate r ia l dev e se r segu ida para as
ve r i f i cações do ELU (es tado l i mi te ú l t i mo) . A inda as s im, é
permiss ív e l que se consu l te a normat i zação es t range i ra para a
ob tenç ão dos dados re fe ren tes à de te r io ração das propr iedades .
Para a con t inu idade do d i mens iona mento , dev e -se consu l ta r a
norma adequada ao p roced i mento re fe ren te a cada t ipo de peça
es t ru tu ra l . Sendo ass im, as NBR 8 800 /2008 e NBR 14762 dev em
ser consu l tadas para os e leme ntos cons t i tu ídos de aço , a
depender do t ipo de per f i l que se dese je usar , se ja e le de paredes
f inas ou per f i s conv enc iona is (so ldados ou la mina dos ) .
48
Cons iderando o que o escopo desse t r abalho se enquadra apenas
no d i mens iona ment o de peças me t á l i cas la minadas ou so ldadas ,
apenas as cons iderações s obre a NBR 8 800 /2008 se rão t r a tadas
na seqüenc ia do t raba lho .
5.3.1 Considerações Iniciais
Os es fo rços so l i c i tan tes de cá lcu lo pode m ser ob t idos por me io de
aná l ise es t ru tu ra l e lás t ica , desprezando -se os efe i tos g loba is de
segunda orde m. As s i tuações em que esses e fe i tos dev em ser
cons iderados são exp l ic i tados na Norma.
O método cons idera a d is t r ibu ição un i fo rme da te mpera tu ra ao
longo da seção e ta mbé m ao lo ngo do co mpr i mento da peça
es t ru tu ra l . Em caso de d is t r ibu ição não -un i fo r me dev e-se u t i l i za r
p roced i mentos fav oráv eis à segurança .
São os dados da es t ru tu ra para o d i mens iona mento à tempera tu ra
a mb ien te de 20°C:
Módu lo de E las t ic idade (E) : 200 GPa
Coe f ic ien te de Po isson (ν ) : 0 ,3
Módu lo de E las t ic idade Transv ers a l (G) : 77 GPa
Coe f ic ien te de d i la tação té r mica ( β) : 12x10 - 5 / °C
Massa espec í f i ca ( ρ) : 7850 kg / m3
49
As segu in tes cons iderações são fe i tas para a res is tênc ia ao
escoamento e módu lo de e las t ic ida de :
Para taxas de aquec i mento en t re 2°C/ min . e 50°C/ mi n . , o
quadro 5 .1 fo rnece fa to res de redução , r e la t i v os aos va lo res
a 20°C, pa ra a res is tênc ia ao escoamento dos aços
la minados , e o módu l o de e las t ic idade dos aços laminados
e m tempera tu ra e lev ada , res pec t iva mente푘 , 푘 , de modo
que :
k θ =f θ
f 5 .1
k θ = EθE 5 .2
Dados :
f θ = Res is tênc ia ao escoamento do aço à te mpera tu ra θ
f = Res is tênc ia ao escoament o do aço à te mpera tu ra de
20°C
Eθ= M ódu lo de Elas t ic idade do aço à t e mpera tu ra θ
E= Módu lo de E las t ic idade do aço à te mpera tu ra de 20°C
O quadro 5 .1 mos t ra os fato res de mu l t ip l i cação para os
e le men tos metá l i cos á suas respec tiv as tempera tu ras .
50
Quadro 5.1 - Fatores de redução para o aço, NBR 14323/2003 – Tabela 1
Temperatura do
Aço
θ a
(°C)
Fator de redução
para a resistência
ao escoamento
dos aços
laminados
ky,θ
Fator de redução
para o módulo de
elasticidade dos
aços laminados
kE,θ
20
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
0,780
0,470
0,230
0,110
0,060
0,040
0,020
0,000
1,0000
1,0000
0,9000
0,8000
0,7000
0,6000
0,3100
0,1300
0,0900
0,0675
0,0450
0,0225
0,0000
Em caso de a te mpera tu ra não es ta r dev idamente l i s tada e m
a lgu ma tabe la pode-s e fazer u ma i n te rpo lação l inear dos va lo res
encon t rados . Pode-se ta mbé m u t i l i za r as cu rv as mos tradas na
f igura 5 .5 para s e ob te r os fa to res de mu l t ip l i cação adequados à
s i tuação .
Ou t ra fo r ma permi t ida para a de te r minação desses mes mos
va lo res é a geração do po l inômio que ma is se aprox ima dessa
cu rva , em c as o de se r r equer ida uma p rec i são m i l i mé tr ica para a
rea l i zação do ex per i mento e não se d ispor de um so f tware que
t ra te dados u t i l i zando essa metodo log ia .
51
Figura 5. 5 – Fatores de redução para os elementos de aço – Segundo a NBR 14323/2003
Es ses coe f ic ien tes devem ser u t i l i z ados para a de te rminação dos
es fo rços res is ten tes das peças à dada cond ição de te mpera tu ra . A
tabela 5 .2 t r ás os e leme ntos co r responden tes à redução de do is
dos t ipos de e le mentos de l igação , so ldas e para fusos .
Co m ess es e le mentos pode-se de t e rminar ta mbé m as cond ições
de degradação encon t radas para apo ios s emi - r íg idos e incorporá -
los à s imu lação de fo r ma coeren te e com u m grau d e aprox i maç ão
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
80,00%
90,00%
100,00%
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
ky
kE
REDUÇÃO PERCENTUAL DAS PROPRIEDADES DO AÇO- NBR 14323
TEMP (°C)
FATO
R D
ERE
DU
ÇÃO
DA
S PR
OPR
IED
AD
ES
52
adequado a u ma s i mu lação da real i dade e m mode lage m nu mér ica
apro fundada do s is te ma.
Tabela 5.2 - Fatores de redução para ligações em soldas filete e parafusos, NBR 14323/2003
Temperatura
(°C)
Fator de redução para a
resistência dos parafusos
kb,θ
Fator de redução para a
resistência das soldas de
filete
kw,θ
20 1,000 1,000
100 0,968 1,000
150 0,952 1,000
200 0,935 1,000
300 0,903 1,000
400 0,775 0,876
500 0,550 0,627
600 0,220 0,378
700 0,100 0,130
800 0,067 0,074
900 0,033 0,018
1000 0,000 0,000
5.3.2 Barras Submetidas à Força Axial de Tração
As bar ras submet i das un icamen te aos es fo rços so l i c i tan tes de
t ração dev em ser d i mens ionadas cons iderando a menor fo rça
den tre as que lev am à rup tu ra da seção b ru ta , ou à rup tu ra da
seção l íqu ida , sendo :
53
Ntrd = kyθ × Ag × fyγa1 5 .3
Onde :
Ntrd = Es fo rço res is ten te de cá lcu lo
Ag = Área b ru ta da seção so l i c i tada
Ae = Área l íqu ida e fe t iv a da seção so l i c i tada . Es ta é
de ter min ada con fo rme o i te m 5.3 . 2 da NBR 8800 /2008
fy = Res is tênc ia do aço ao esc oamen to
Reco menda-se que uma peça fo r mada por e le men tos t rac ionados
não tenha m sua re lação de esbe l tez (휆 = 퐿 푟) g lobal super io r a 300 ,
segundo o r ien tação da NBR 8800 /2 008 .
L é o ma io r v a lo r de compr i mento de s t rav ado .
r é o ra io de g i ração da peça
5.3.3 Barras Submetidas à Força Axial de Compressão
Para de te rminar - se o es fo rço compress iv o res is ten te de cá lcu lo ,
que també m es tá assoc iado ao es tado l i mi te ú l t i mo de
ins tab i l idade por f lexão , po r to r ção ou por f lexo - to r ção e
f lamb agem loca l , dev e se r de te rmin ada por :
Ncrd = χ × Q × Ag × fyγa1 5 .4
54
Onde:
Ncrd = Es fo rço res is ten te de cá lcu lo
Ag = Área b ru ta da seção so l i c i tada
Q é o fa to r de reduç ão assoc iado à f la mbagem loca l ,
ca lcu lado con fo rme o anexo F da NBR 8800 /2 008 .
χ = Fa to r de redução assoc iado à compressão , ca lcu lado
con fo rme o i te m 5. 3 .3 da N BR 8800 /2008 .
fy = Res is tênc ia do aço ao esc oamen to
Reco menda-se que u ma peça fo rma da por e le mentos co mpr i midos
não tenha m sua re lação de esbe l tez (휆 = 퐾퐿 푟) g loba l super io r a
200 , tendo :
K é o coe f ic ien te de f la mbage m fo r nec ido pe lo Anexo E da NBR
8800 /2008 .
5.3.4 Barras Submetidas à Flexão
Para as bar ras fo r madas por pe r f i l I , sub met idas à f lexão s imp les ,
são t r ês as ve r i f i cações que se deve lev ar em con ta no mo mento
e m que se checa os es fo rços res is ten tes da mes ma. As
ve r i f i cações são quan to à F lamba ge m La te ra l po r Torção (FLT) ,
F lambagem L oca l da A l ma (FLA) e F la mba ge m Loca l da Mes a
55
compr i mi da (FLM) . Essas ve r i f i cações es tão dis pon íve is nos
anexos G e H da NBR 8800 /2008 .
5.3.4.1 Verificações quanto à Flambagem Lateral por Torção (FLT)
São es tas as cond ições a se rem v er i f i c adas quan to a FLT:
Mrd = kyθ × κ1 × κ2 × Mplγa1 pa ra λ ≤ λpl 5 .5
Mrd = Cb × kyθ × κ1 × κ2γa1 × Mpl− (Mpl − Mr) × λ − λpl
λr − λpl
≤ Mplγa1 pa ra λpl < λ ≤ λr 5 .6
Mrd = Mcr × kEθ × κ1 × κ2γa1 ≤
Mplγa1 pa ra λ > 휆푟 5 .7
5.3.4.2 Verificações quanto à Flambagem Lateral da Mesa e Flambagem
Local da Alma (FLM e FLA)
São es tas as cond ições a se rem v e r i f i c adas comuns à FLM e FLA:
Mrd = kyθ × κ1 × κ2 × Mplγa1 pa ra λ ≤ λpl 5 .8
56
Mrd = kyθ × κ1 × κ2
γa1 × Mpl− (Mpl −Mr) × λ − λplλr − λpl
≤
kyθ × κ1 × κ2 × Mplγa1 pa ra λpl < λ ≤ λr 5 .9
No caso do mo men to c r í t i co , onde o v a lo r de λ é ma io r que o de
λ r , as ve r i f i cações para a FLM e FLA, se d i fe renc ia m. Para
t r a ta r - se da FLM, o p roced i mento é da segu in te fo r ma :
Mrd = Mcrγa1 pa ra λ > 휆푟 5 .10
Para t ra ta r -se da FL A, usa -se o p roced i mento ind icado n o
anexo H da NB R 8800 /2008 .
Onde:
Mrd = Es fo rço res is ten te de cá lcu lo
Mpl = Mo mento f l e to r de p las t i f i caç ão da seção t ransv ersa l
Mcr = Mo mento c r í t i co de f la mbage m e l ás t ica
Cb = Fa to r de mod i f i cação para d iag rama de mo mento f le to r não
un i fo r me ao longo da seção .
57
Para s i tuações em que se encon t re m a tuando e m con jun to
es fo rços ax ia is e de f lexão , em re l ação às seções d imens ionadas
aos ELU, dev em ser fe i tas as segu in tes v e r i f i cações :
Se Ncrd × 0,2 ≤ Nsd, ve r i f ica -se a condição :
NsdNcrd + 8 9
× MxsdMxrd + Mysd
Myrd ≤ 1 5 .11
Se Ncrd × 0,2 > 푁푠푑, a condição é a segu inte
NsdNcrd +
MxsdMxrd + Mysd
Myrd ≤ 1 5 .12
5.3.5 Barras Submetidas ao Esforço Cortante
Para os per f i s do t ipo I ,H e U, q uando es tão submet idos ao
es fo rço de f lexão em to rno do e ixo que passa pe lo p lano méd io
da a l ma , fa z- se apenas u ma v er i f i cação
Vrd = kyθVpl 5 .13
Onde:
58
Vrd = Es fo rço res is ten te de cá lcu lo para a s i tuaç ão de
incênd io
Vpl = Es fo rço de p las t i f i cação de te r min ado segundo a
o r ien tação da NB R 8800 /2008
59
6 ESTUDO DE CASO
6.1 APRESENTAÇÃO DO CASO ESTUDADO
O caso es tudado concen t ra -se no pór t i co u t i l i zado por Araú jo
(1993) e m seu es tudo do d i mens iona mento de es tru tu ras
metá l i cas , comp arando a metodo lo g ia e mpregada pe las d iv e rsas
normas de es t ru tu ra metá l i ca da é poca : NBR 8800 /86 , A ISC 86 ,
CAN3- S16.1 - M84 e E CC S/81 . As f igu ras 6 .1 e 6 .2 mos t ra m o
pór t i co mode lo e m que se rá rea l izado o es tudo e també m s ua
fo rma s i mp l i f i cada respec t iv amente .
Figura 6.1– Pórtico completo estudado por Araújo (1993)
60
Figura 6.2– Simplificação do pórtico estudado por Araújo (1993)
Para a p r i me i ra e tapa de cá lcu lo , cons iderando do pór t i co
comp le to , Araú jo o us ou para rea l i za r a t r ans fe rênc ia de ca rga
das es t ru tu ras ad jacen tes para o pór t i co cen t ra l e ass i m
d i mens ionar a lgu mas de suas peças aos es fo rços a tuan tes . As
ca rgas a tuan tes , mes mo que quando em e fe i to de p ré
d i mens iona mento , fo ra m as mes mas to madas por Araú jo (1993) .
Dessa fo rma, o es tudo se rá rea l i zado cons iderando um i ncênd io
ocor rendo no pav imento té r reo da á rea co r responden te a esse
mes mo pór t i c o. A te mpera tu ra ap l icada fo i ado tada s egundo os
ensa ios de Zhao (2000) , usando duas de suas cu rvas com v a lo res
de te mpera turas nas reg iões dos p i la res e nas v igas . A f igu ra 7 .3
mos t ra das cu rv as ob t idas por Zhao ( 2000) , as que se rão
u t i l i zadas nesse t r abalho .
61
Figura 6.3– Curvas de Ganho de Temperatura segundo Zhao (2000)
A esco lha da cu rva p ropos ta por Zhao (2000) se dev e ao fa to de
se te r s ido med ida a v a r iação de tempera tu ra nos e le mentos
a t rav és de d ive rsos tes tes para a de te rmin ação do pon to de
p las t i f i cação fe i to po r e le . A lé m d isso , pode-se conhecer a
tempera tu ra p resen te nas reg iões dos e lemen tos de f o rma
d is t in ta . Caso a es t ru tu ra fos se sub met i da ao incênd io padrão , as
taxas de aquec i mento se r iam ma is e lev adas do que as
tempera tu ras ob t idas por Zhao (200 0) . A f igu ra 6 .4 po de i lus t ra r a
comparação en t re as cu rv as de Zhao (2000) e o inc ênd io padrão .
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
0 5 10 15 20 25
Tem
pera
tura
(°C)
Tempo (min)
Variações de Temperatura por tempo
Região externa do Pilar
Regiao Interna do Pilar
Região Inferior da Viga
Região superior da Viga
62
Figura 6.4– Curvas de Ganho de Temperatura segundo Zhao (2000) incêndio padrão
As c omb inações de ações para o d imens iona mento das peças para
o es tado l i mi t e ú l t i mo fo ram rea l i zadas segundo a o r ien tação da
NBR 8 800 /2008 para a d ec isão das p io res s i tuações de
ca r regamento e m que se poder ia m te r cada e le mento es t ru tu ra l
cons iderado nesse t raba lho . Fora m as comb inações u t i l i zad as :
Sd1 = γg × Fgk + γq × Fqpp 6 .1
Sd2 = γg × Fgk + γq × Fqw 6 .2
Sd3 = γg × Fgk + γq × Fqsc + γq × Fqw × ψ0 6 .3
Sd4 = γg × Fgk + γq × Fqpp × ψ0 + γq × Fqw 6 .4
Sendo o 푆푑 esco lh ido cons iderando o ma io r es fo r ço encon t rado
para cada e le mento en t re ess as c omb inações
050
100150200250300350400450500550600650700750800850900
0 5 10 15 20 25
Tem
pera
tura
(°C)
Tempo (min)
Variações de Temperatura por tempo
Curva 1 - Pilar Ext
Curva 2 - Pilar Int
Curva 5 - Vig Inf
Curva 6 - Vig Sup
Curva de Incêndio Padrão
63
Onde:
Sdi = Co mbin ação de ações co r ren te
γg = Coe f ic ien te de ma jo ração das ca rgas permanen tes
γq = Coe f ic ien te de ma jo raç ão das ca rgas ac identa is
Fgk = Es fo rço a tuan te ca rac te r í s t ico permanente
Fqw = Es fo rço a tuan te ca rac ter í s t i co ac iden ta l ge rado pe lo
ven to
Fqsc = Es fo rço a tuan te ca rac te r í s t i c o ac iden ta l ge rado pela
sobrec arga
ψ0 = Coe f ic ien te de minoração p roe mi nen te da p robab i l idade
de ocorrênc ia das ações máx imas ac iden ta is e m con jun to .
Des ta fo rma, pa ra o d i mens iona mento e m s i tuação de es tados
l i mi tes ú l t i mos , fo ra m encon t rados os per f is e p ropr iedades da
tabela 6 .1 a tendendo aos requ is i tos de segurança . Os dados que
espec i f i cam os per f i s es tão na tabe l a 6 .2 .
Tabela 6.1 – Material escolhido para o estudo de caso
fy 250 (MPa)
fu 450 (MPa)
Viga (6) Perfil 450x60
Pilares (1 e 2) Perfil 500x73
64
Tabela 6.2 – Dimensões dos perfis para a simulação
Perfil / Dados 450 x 60 500 x 73
bf (mm) 450 500
h (mm) 200 250
tf (mm) 12,5 12,5
tw (mm) 6,3 6,3
A c lass i f i cação da obra para as comb inações de ações segundo as
NBR 8800 /2008 e segundo a NBR 14323 /2003 fo i a de to mar a
es t ru tu ra como u m loca l sem pred o minânc ia de pesos f i xos por
longos per íodos de te mpo e ne m e lev adas c oncen trações de
pessoas , o mes mo c r i té r io ado t ado por Araú jo (1993) pa ra o seu
es tudo . Nessas cond ições , o temp o requer id o de res is tênc ia ao
fogo (TRRF) dev e se r de te rminado .
Para a de te r minação do TRRF, p rocede -se da segu in te mane i ra ,
segundo a o r ien tação da NBR 144 32 /2000 – Anexo A: Ver i f i ca -se
o t ipo de ocupação para que a mesma é des t inada ; Ver i f i ca as
d i mensões quadradas de cada pav imento ac i ma do so lo ; Ver i f i ca -
se o ca r regamen to de incênd io ; Ver i f i ca m-se os t ipos de
ed i f i c ação isen tas à cond ição de v e r i f i cação . Depo is de
ana l isados ta is casos , r ecor re -se ao à ind icação da tabe la A . 1
para comb inar as cond iç ões enc on tradas e ass im de te r minar o
TRRF.
A es t ru tu ra fo i c lass i f i cada da s eguin te fo rma , segundo a NB R
14332 /2000 : pa ra as ed i f i cações de mes ma carac te r í s t i ca da
c lass i f i cação e de te rminação do TRRF, fo i adotado que a á rea d os
pav i mentos fosse in fe r io r a 750 m 2 , e já sabendo que a a l tura da
ed i f i c ação é in fe r io r a 12m (C lasse P2) , tem-se como TRRF o
tempo de 30 minu tos ex ig ido pe la nor ma. Para ta l , a co mb inação
u t i l i zada para o d i mens iona me nto e m s i tuação de a l ta
tempera tu ra :
65
Sd = γg × Fgk + Fqexc + 0,28 × Fqk 6 .5
Onde :
Sd = Co mbin ação de ações co r ren te
Fgk = Es fo rço a tuan te ca rac te r í s t ico permanente
γg = Coe f ic ien te de ma jo ração das ca rgas permanen tes
Fqexc = Es fo rço gerado pe la te mpera tu ra
Fqk = Es fo rço a tuan te ca rac te r ís t i co gerado pe las de ma is
ca rgas ac iden ta is
O so f tware u t i l i zado para a mode lage m f o i a v e rsão 2 .12
es tudant i l do F too l . Para a ob ten ção dos resu l tados v ia F too l ,
f o ra m mode lados os pór t i cos para cada caso de ca r regamento
(peso p rópr io , ca rgas ac iden ta is e es fo rços gerados por ven to ) , de
fo rma que se pudess e ex t ra i r o es fo rço ind iv idua l de c ada
e le men to para cada t ipo de so l i c i t ação . De posse desses dados ,
fez-se as co mb inações de es fo rços e o d i mens ionamento para EL U
dos e lementos me tá l i cos , pa ra essa cond ição .
O incênd io fo i to mado c omo a tuan d o na reg ião aba ixo do e le mento
6 . A nu meração re fe ren te aos e lementos é mos trada na f igu ra 6 .5
para uma me lhor o r ien tação e av a l iação dos casos . Para a
ex t ração dos es fo rços nessa condição , fo i mode lado u m quar to
pór t i co , apenas para a s i mu lação de ac résc imo de te mpera tu ra .
Para ob te r os resu l tados , en t rav a-se com a tempera tu ra na ab a
co r responden te no g rá f ico para cada e le mento no F too l segu ida
de processamento d e cá lcu los e ex tração dos es fo rços .
66
Figura 6.5– Estrutura numerada com representação do incêndio
Para a rea l i zação das v e r i f i cações co r responden tes aos e fe i tos da
tempera tu ra no pór t i co re fe r ido , as v e r i f i cações do mes mo fo ra m
d iv id idas em casos em separado para a me lhor co mpreensão dos
resu l tados e fac i l i t ação da ob tenção das conc lusões quan to aos
mes mos . Os casos es tão d iv id idos da segu in te fo r ma :
Caso 1 : To mando o pór t i c o s i mp l i f i c ado e ap l ic ando a
tempera tu ra cons tan te em todos os e lementos . Essa é a
cons ideração suger ida e la NBR 143 23 /2003 .
Caso 2 : To mando o pór t i co s imp l i f i cado e ado tando a
tempera tu ra g rad i en te apenas nos p i la res , ve r i f i c ando
cond ições a lé m da cons ideração da nor ma.
Caso 3 : To mando o pór t i co s imp l i f i cado e ado tando a
tempera tu ra g rad ien te nos p i la res e nas v igas , es tendendo a
ve r i f i cação do caso 1 ;
67
Caso 4 : To mando o pór t i co co mp le to e adotando a
tempera tu ra g rad ien te apenas nos p i la res , da mes ma fo rm a
que o es tudo rea l i zado no Caso 1 ;
Caso 5 : To mando o pór t i co co mp le to e ado tando a
tempera tu ra g rad ien te nos p i la res e nas v igas , da mes ma
fo rma que o es tudo rea l izad o no Ca so 2 ;
6.2 RESULTADOS DO ESTUDO
Nesse sub-cap í tu lo , mos t ra m-se os resu l tados ob t idos de es fo rços
já comb inados pe la or ien tação da NBR 14323 /2003 e m cada c aso ,
pa ra as va r iações de es fo rços a tuan tes quando comparados aos
es fo rços res is ten tes dos elemen tos es t ru tu ra is , em separado para
as v ar iações de es fo rços . Para tan to , se rão de mons t rados apenas
os e lementos em que se encon t ram d i re ta mente e m con ta to co m o
au mento d a te mpera tu ra , ou se ja , os e le mentos 1 , 2 e 6 .
6.2.1 O caso 1
As tendênc ias encon t radas para esse caso em re lação ao es fo rço
de f lexão nos e le mentos es tão demons t radas na f igu ra 6 .6 . Ne la
pode-se no ta r o encon tro en tre os d iag ra mas da peça que fo r ma o
p i la r a u ma te mpera t u ra p róx i ma do s 550 °C.
68
Figura 6.6– Resultados de flexão para o caso 1
A f igu ra 6 .7 t r ás os resu l tados para as cond ições de es fo rço ax ia l
encon t rados para o caso 1 . Nesse caso , apenas os va lo res de
compressão fo ra m u t i l i zados para esse ev en to .
Figura 6.7– Resultados de compressão para o caso 1
No ta - se que ocorre o encon tro en t re os d iag ramas para os
e le men tos de p i la res ta mbé m já nas p rox i midades dos 550 °C .
A f igu ra 6 .8 t ra ta dos resu l tados de es fo rço co r tan te encon t rados
para o caso 1 .
0
100
200
300
400
500
0 200 400 600
Esfo
rços
(kN
x m
)
Temperatura (°C)
Flexão nos elementos 1 e 2
Esforços Solicitantes Esforços Resistentes
0100200300400500
0 200 400 600
Esfo
rços
(kN
x m
)
Temperatura (°C)
Flexão no elemento 6
Esforços Solicitantes Esforços Resistentes
0
500
1000
1500
2000
0 200 400 600
Esfo
rços
(kN
)
Temperatura (°C)
Compressão nos elementos 1 e 2
Esforços Solicitantes Esforços Resistentes
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
0 200 400 600
Esfo
rços
(kN
)
Temperatura (°C)
Compressão no elemento 6
Esforços Resistentes Esforços Solicitantes
69
Figura 6.8– Resultados de cortante para o caso 1
Nota -se que ocorre o encon tro en t re os d iag ramas para os
e le men tos de p i la res ta mbé m já nas p rox i midades dos 600 °C .
6.2.2 O caso 2
As tendênc ias encon t radas para ess e caso em re lação ao es fo rço
de f lexão nos e le mentos es tão demons t radas na f igu ra 6 . 9 . Ne la
pode-se no ta r o encon tro en tre os d iag ra mas da peça que fo r ma o
p i la r a u ma te mpera tu ra p róx i ma d os 200 °C para os e le mentos 1
e 2 e p róx i mo aos 500 ° C para o e le mento 6 .
Figura 6.9– Resultados de flexão para o caso 2
0,0
100,0
200,0
300,0
400,0
500,0
0 200 400 600
Esfo
rços
(kN
)
Temperatura (°C)
Cortantes nos elementos 1 e 2
Esforços Resistentes Esforços Solicitantes
0,0
100,0
200,0
300,0
400,0
500,0
0 200 400 600
Esfo
rços
(kN
)
Temperatura (°C)
Cortantes no elemento 6
Esforços Resistentes Esforços Solicitantes
0100200300400500600700800900
0 100 200 300 400 500 600
Esfo
rços
( kN
xm
)
Temperatura (°C)
Flexão nos elementos 1 e 2
Esforços Solicitantes Esforços Resistentes
0
100
200
300
400
500
0 100 200 300 400 500 600
Esfo
rços
(kN
x m
)
Temperatura (°C)
Flexão no elemento 6
Esforços Solicitantes Esforços Resistentes
70
A f igu ra 6 .10 t r ás os resu l tados para as cond ições de es fo rç o
ax ia l encon t rados para o caso 2 . Es ta não d i fe re tão
cons iderav e lmente da encon t rada n o caso 1 .
Figura 6.10– Resultados de compressão para o caso 2
A f igu ra 6 .11 t r a ta dos resu l tados de es fo rç o co r tan te encon t rados
para o caso 2 .
Figura 6.11– Resultados de cortantes para o caso 2
Es tes també m não d i fe re m dos resu l tados encon t rados no caso 1
e é u ma observ ação s ign i f i c a t iv a para a con f igu ração es tudada .
0
500
1000
1500
2000
0 200 400 600 800
Esfo
rços
(kN
)
Temperatura (°C)
Compressão nos elementos 1 e 2
Esforços Solicitantes Esforços Resistentes
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
0 200 400 600
Esfo
rços
(kN
)
Temperatura (°C)
Compressão no elemento 6
Esforços Resistentes Esforços Solicitantes
0,0100,0200,0300,0400,0500,0
0 200 400 600
Esfo
rços
(kN
)
Temperatura (°C)
Cortante nos elementos 1 e 2
Esforços Resistentes Esforços Solicitantes
0,0100,0200,0300,0400,0500,0
0 200 400 600
Esfo
rços
(kN
)
Temperatura (°C)
Cortante no elemento 6
Resistentes Solicitantes
71
6.2.3 O caso 3
A f igu ra 6 .12 mos t ra os resu l tados de f lexão nos e lementos . Aqu i
já é poss ív e l iden t i f i ca r que a mb os os e lementos es tão tendo
in te rcep tações en t re seus respec t ivos d iag ramas a tempera tu ras
in fe r io res a 200 ° C.
Figura 6.12– Resultados de flexão para o caso 3
A f igu ra 6 .13 t r ás os resu l tados para as cond ições de es fo rç o
ax ia l encon trados para o caso 3 .
Figura 6.13– Resultados de compressão para o caso 3
0,0100,0200,0300,0400,0500,0600,0700,0
0 100 200 300 400 500 600
Esfo
rços
(kN
x m
)
Temperatura (°C)
Flexão nos elementos 1 e 2
Esforços Resistentes Esforços Solicitantes
0100200300400500600700
0 100 200 300 400 500 600
Esfo
rços
(kN
x m
)
Temperatura (°C)
Flexão no elemento 6
Solicitantes Resistentes
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
0 200 400 600 800
Esfo
rços
(kN
)
Temperatura (°C)
Compressão nos elementos 1 e 2
Esforços Resistentes Esforços Solicitantes
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
0 200 400 600
Esfo
rço
(kN
)
Temperatura (°C)
Compressão no elemento 6
Esforços Resistentes Esforços Solicitantes
72
A f igu ra 6 .14 t r a ta dos resu l tados de es fo rç o co r tan te encon t rados
para o caso 3 .
Figura 6.14– Resultados de cortante para o caso 3
6.2.4 O caso 4
A f igu ra 6 .15 mos t ra os resu l tados de f lexão nos e lementos . Aqu i
já é poss ív e l iden t i f i ca r que a mb os os e lementos es tão tendo
in te rcep tações en t re seus respec t iv os d iag ramas a tempera tu ras
pouco a lém dos 100 ° C.
Figura 6.15– Resultados de flexão para o caso 4
0,0
100,0
200,0
300,0
400,0
500,0
0 200 400 600 800
Esfo
rço
c (k
N)
Temperatura (°C)
Cortante nos elementos 1 e 2
Esforços Resistentes Esforços Soliciatantes
0,0
100,0
200,0
300,0
400,0
500,0
0 200 400 600
Esfo
rço
(kN
)
Temperatura (°C)
Cortante no elemento 6
Esforços Resistentes Esforços Solicitantes
0
200
400
600
800
1000
0 100 200 300 400 500 600
Esfo
rços
(kN
x m
)
Temperatura (°C)
Flexão nos elemenos 1 e 2
Esforços Solicitantes Esforços Resistentes
0100200300400500
0 100 200 300 400 500 600
Esfo
rços
(kN
x m
)
Teperatura (°C)
Flexão no elemento 6
Esforços Solicitantes Esforços Resistentes
73
No ta - se , po ré m, que para o e le m ento 6 , o c ompor ta mento dos
d iag ra mas é se me lhan te ao caso 2 .
A f igu ra 6 .16 mos tra as v a r iações dos es fo rços de compressão
para o caso 4 .
Figura 6.16– Resultados de compressão para o caso 4
As v a r iações enc on t radas para o efe i to co r tante no caso 4 são
mos t radas na f igu ra 6 .17 .
Figura 6.17– Resultados de cortante para o caso 4
0
500
1000
1500
2000
0 200 400 600
Esfo
rços
(kN
)
Temperatura (°C)
Compressão nos elementos 1 e 2
Esforços Solicitantes Esforços Resistentes
0
500
1000
1500
2000
0 200 400 600Es
forç
os (k
N)
Temperatura (°C)
Compressão no elemento 6
Esforços Solicitantes Esforços Resistentes
0100200300400500
0 200 400 600
Esfo
rços
(kN
)
Temperatura (°C)
Cortante nos elementos 1 e 2
Esforços Solicitantes Esforços Resistentes
0100200300400500
0 200 400 600
Esfo
rços
(kN
)
Temperatura (°C)
Cortante no elemento 6
Esforços Solicitantes Esforços Resistentes
74
6.2.5 O caso 5
A f igu ra 6 .18 é a responsáv e l pe los resu l tados dos es fo rços de
f lexão para o c aso 5 .
Figura 6.18– Resultados de flexão para o caso 5
Na f igu ra 6 .1 9 es tão os es fo rços ax ia is pa ra o caso 5
Figura 6.19– Resultados de compressão para o caso 5
A f igu ra 6 .20 apresen ta os resu l tados de co r tan te para o caso 5 .
0,0200,0400,0600,0800,0
1000,0
0 100 200 300 400 500 600
Esfo
rços
(kN
x m
)
Temperatura (°C)
Flexão nos elementos 1 e 2
Esforços Resistentes Esforços Solicitantes
0
200
400
600
800
0 100 200 300 400 500 600Es
forç
os (k
N x
m)
Temperatura (°C)
Flexão no elemento 6
Esforços Solicitantes Esforços Resistentes
0,0
500,0
1000,0
1500,0
2000,0
0 200 400 600
Esfo
rços
(kN
)
Temperatura (°C)
Compressão nos elementos 1 e 2
Esforços Resistentes Esforços Solicitantes
0500
100015002000
0 200 400 600
Esfo
rços
(kN
)
Temperatura (°C)
Compressão no elemento 6
Esforços Solicitantes Esforços Resistentes
75
Figura 6.20– Resultados de cortante para o caso 5
6.3 DISCUSSÃO
A N BR 14323 apresen ta sua a va l iação de func ionab i l ida de
es t ru tu ra l pa ra as cond ições de incêndio . Para tan to , ness e
método s i mp l i f i cado , e la p ropõe que se ja tomada a e lev aç ão de
te mpera tu ra c omo cons tan te e m todo o e le mento es t ru tu ra l
du ran te o aquec i mento . A lé m d isso , esse mes mo método a d mi te
que cada e le mento co mponen te d a es tru tu ra dev e se r ava l iado
ind iv idua l mente duran te o p rocesso de d i mens iona mento , e par a
esse p rocesso , a cu rva ado tada para o mes mo pode se r a cu rv a
de incênd io padrão . Para tan to , os es fo rços res is ten tes de cá lcu lo
não dev em ser to mados co mo ma io res do que os encon trados nas
res pec t ivas normas dos e lemento s . Nessas cond ições , caso o
es fo rço so l i c i tan te v enha a supera r o res is ten te é
au tomat ica mente dec re tado o co lap so da peça , não cons iderando ,
no en tan to , a fo r mação de u ma ró tu la p lás t ic a na mes ma , que
pode es tender o per íodo de v ida ú t i l da es t ru tu ra ao necess ár io , e
po r conseqüênc ia da es t ru tu ra e m q ue a mes ma se enc ont ra .
O c aso 1 , que segu iu ma is r igorosamente as suges tões
d ispon ib i l i zadas pe la NBR 14323 /20 03 , os g rá f icos mos t ra ra m que
a re lação en tre os es fo rços s o l i c i tan tes e res is ten tes t iv e ram u ma
con f igu ração demons t rando o co lapso em v a lo res p róx i mos dos
0,0100,0200,0300,0400,0500,0
0 200 400 600 800
Esfo
rços
(kN
)
Temperatura (°C)
Cortante nos elementos 1 e 2
Esforços Resistentes Esforços Solicitantes
0100200300400500
0 200 400 600
Esfo
rços
(kN
)
Temperatura (°C)
Cortante no elemento 6
Esforços Solicitantes Esforços Resistentes
76
550 °C para os e l e me ntos 1 e 2 , o s qua is cons t i tu í ram os p i la res .
Enquan to is so , o e lemento 6 não apresen tou uma p reoc upaç ão
s ign i f i ca t iv a quan to aos e fe i tos do au me nto de te mpera tu ra . Is so
se dev e ao fa to de que ao se r ana l isado a t rav és do mode lo
s imp l i f i cado , esse e le mento tev e a l ibe rdade d e d i l a ta r -se e
t ransmi t i r os es fo rços d i r e ta ment e para os me mbro s que lhe
dav am supor te .
A p ro jeção es t i mada de acon tec i mento desse v a lo r de te mpera tu ra
s i tua -se em to rno dos 90 minu tos após o in íc io do p rocesso a t iv o
de au mento da te mpera tu ra , en tão , segundo os c r i té r ios de TRRF
para essa es t ru tu ra , cons ideram-se a tend idos os requer i mentos de
res is tênc ia .
O caso 2 , po r s ua v ez, já ap resen t a uma p reocupação ma io r co m
os e lementos cons t i tu ídos por p i la res , já que seu co lapso por
f lexão já fo i de tec tado às p rox imidades dos 200 °C , ou se ja ,
pouco an tes dos 5 minu t os do per íodo mos t rado no g rá f ico de
e lev ação de tempera tu ra. Alé m d isso , de tec tou -se a poss ib i l idade
de co lapsos pe los dema is es fo rços ( co r tan te e compressão) pa ra
os a r redores dos 550 °C, o que p ode se r an tec ipado dev ido ao
co lapso loca l po r ou t ro es fo rço . Alé m d isso , no tou -se a
poss ib i l idade de co lapso por es forço de f lexão na v iga nessa
con f iguração .
Para esse caso , segundo a d i r e t r i z da NB R 14323 /2 003 , a
es t ru tu ra não atende aos requ is i tos re fe ren tes ao TRRF para
essas cond ições .
O caso 3 , já ap resen ta uma s i tuação ma is p reocupan te a inda , já
que tan to os p i la res quan to as v igas apresen ta ram ru ína por
f lexão pouco a lé m dos 150 °C, e , a inda que não se tenha m ma is
p reocupações re fe ren tes aos dema is es fo rços se tê m o c olapso
77
dos e le mentos mu i to an tes do p rev is to e e m ambos os e le mentos
e m cará te r quase s i mu l tâne o , to rnando -se mu i to d i f i cu l toso a
iden t i f i cação de qua l de les chega a ru i r pr i me i ro . A esse c as o ,
não s ão a tend idos os requ is i tos de TRRF
Para o caso 4 , o even to é s imi la r ao ocorr ido no caso 2 , onde os
e le men tos , cons iderando as mes ma s p reocupações , ap resen tando
u ma pequena d iv e rgênc ia quan to aos va lo res . Mas já se pode
no tar u ma p ropagação dos es fo rços aos dema is e le mentos , de
fo rma que não é iden t i f i cado o co lapso do e lemen to de v iga .
As s im, a in f luênc ia da h ipe res tá t ic a dos compar t i men tos e m u m
método menos s i mp l i f i cado do que o an te r io r é perc ept ív e l a t rav és
desses va lo res . Ainda ass im, a es t ru tu ra não a tende aos
requ is i tos de TRRF para as cond ições apresen tadas .
Enquan to is so , o c aso 5 mos tra - se ta mbé m s i m i la r ao caso 3 ,
ass im co mo o mos t rado nas obs erv ações re fe ren tes ao i te m 4 ,
u ma pequena d iv e rgênc ia en t re os va lo res encon t rados demons t ra
també m a in f luênc ia da h ipe res tát ica na red is t r ibu ição dos
e le men tos . E , ass i m co mo as ú l t i mas 3 cons iderações de c aso ,
es ta tamb é m não a tende aos requ is i tos de TRRF para as
cond ições apresen tadas por no r ma.
78
7 CONCLUSÕES
Quando a es t ru tu ra es tá sob o ca r regamento de i ncênd io as
cond ições da seção t ransversa l não es tão em te mpera tu ras
un i fo r mes ao longo da mes ma. Dessa fo r ma , pode -se en tender que
para hav er o co lapso de um e le me nto es t ru tu ra l , essa cond ição é
a ma is segura quando s e t ra ta r da v e r i f i c ação da mes ma para a
s i tuação de inc ênd io , já que a mesma lev a um menor tempo para
que s e tenha fo rmado o co lapso .
Por tan to , o t ra ta mento da es t ru tu ra com te mpera tu ra g rad ien t e
dev e se r es tudado para as d iv e rsas fo rmas de p ro teção ex is ten te
de modo a se d ispor de ma ior p re c isão no tangen te à perda do
e le men to. Alé m d isso , o t ra tamen to , quan to ma is s imp l i f i cado fo r ,
pode t razer r esu l tados que div erge m quan to a rea l idade da
es t ru tu ra como u m todo , já que a mes ma t raba lha e m con jun to . A
f igura 7 .1 mos t ra a loca l ização e a concepção es tru tu ra l
encon t rada para a perda dos p i la res duran te o aumento de
tempera tu ra .
Figura 7.1– Rotulas plásticas nos pilares
79
Es sa é a rep res entação de modo s imp l i f i cado da s i tuação que é
dec la rada como co lapso das peças a tuando na es t ru tura comp le ta .
Ne la é poss ív e l no tar , a t rav és da av a l iação de h ipe res ta t ic idade
da peça que a mes ma é cons iderada h ipos tá t ica ,ou se ja , ins táv e l
e insegura para qua lquer in te r v enção necessár ia . U m resga te a
se r rea l i zad o pe lo co rpo de bo mb e i ros ou u ma pré - inv es t igação
quan to às causas do incênd io que pos sa se r r ea l i zada pe las
en t idades de segur ança loca is pode m ser cons iderados fo ra de
cog i tação an tes de se rem to mada s med idas de segurança nos
a mb ien tes em que se encon t ra m os e le mentos em cond ição de
rup tu ra .O mes mo não é no tado n a f igu ra 7 .2 , onde é poss íve l
no tar que a es t ru tu ra enc on t ra -s e em cond ições seme lhan tes à
an ter io r , co m as represen taç ões dos loca is onde há co lapso dos
e le men tos .
Figura 7.2– Rótulas formadas nos pilares e viga
Ne la no ta - se que mes mo que ocor ra m ró tu las p lás t icas nos nós e
na v iga na reg ião cons iderada sobre o inc ênd io , a es t ru tura a inda
pode se r cons iderada es táv e l g raças à cooperação dos dema is
e le men tos para garan t i r a es tab i l i dade do pór t i co em condiç ão
g loba l de av a l iação .
80
Observ ando esses do is mode los de represen tação , no ta -se que a
av a l iação ind iv idua l de cada e le mento lev a a in te rp re tações
equ iv ocadas quan to ao co mpor ta mento da es t ru tu ra quan to se
de mons t ra m os e le ment os a tuando e m con jun to , e dessa fo rma o
parecer e mi t i do quan to à seguran ça da mes ma . Ass im v ê -s e a
i mpor tânc ia da co mpar t imen tação n o e fe i to g loba l da tempera tu ra
na ed i f i cação , onde , apenas os e le mentos que fo ra m cons iderados
expos tos às e lev ações de te mpera tu ras so f re ram conseqüênc ias
p reocupan tes e não houv e a degradação s ign i f ic a t iv a dos dema is ,
de fo r ma que es ses v ieram a per mi t i r a es tab i l idade da es t ru tu ra .
Des ta fo r ma , ao re -ana l isa r as d ive rsas cons iderações para c ada
caso t r a tado como perda da ed i f i cação como a tendend o aos
requ is i tos de TRRF so l ic i tados pe la nor mat i zação sob ess a ó t ica .
Mes mo d ispondo de u m método menos so f is t i cado para a
av a l iação dos es fo rços em es t ru tu ras , vê -se que a poss ib i l idade
de t r a ta r a mes ma a t rav és do méto do p lás t ico de v er i f i cação dos
e le men tos de aço t r az u ma represen tação me lhor do
acon tec imento e m esca la rea l . W ALD, e t . a l . ( 2006) rea l i zou u m
exper i mento e m esca la rea l , sub metendo u m co mpar t i men to de
u ma dada ed i f i cação às cond ições de incênd io, e dessa fo rma
iden t i f i cou a ex is tênc ia das de fo r mações excess ivas nos
e le men tos metá l i cos de sus ten tação da es t ru tu ra , e fa lhas lo ca is
nesses e lementos . Mes mo ass im, a es t ru tu ra como u m todo não
en t rou em co lapso , podendo en tão suger i r -s e que a mes ma a inda
pode s er cons iderada segura para in te rv enções emerenc ia is .
Nesse sen t ido , pode-se d ize r que a nor ma re fe ren te a inc ênd ios
assume u ma pos tura bas tan te conservadora quan to à p rop os ição
do es tudo das c ond ições re fe ren tes aos e fe i tos de tempera tu ra
quando da ut i l i zação do método s i mp l i f i cado de v e r i f i cação dos
e le men tos es t ru tu ra is . E a inda q ue se ja m ind ic ados o uso de
so f twares comerc ia is so f is t i cados para uma av a l iação com
81
i nco rporação de ró tu las p lás t icas , ex is tem so f t wares co m menor
po tenc ia l de cá lcu lo , ma is acess íve is aos us uár ios que d ispõem
do dev ido in te resse na á rea e de mons tram a poss ib i l idade de se
av a l ia r a es t ru tu ra de fo rma con jun ta , u t i l i z ando u m av anç o na
aná l ise , t i r ando-se v an tagem da ide n t i f i cação das ró tu las p lás t icas
e da c ond ição de h ipe res tat ic idade da es t ru tu ra e red is t r ibu ição
dos es fo rços , quando houv er .
Ta mbé m é poss ív e l de se t r a ta r as es t ru tu ras nas cond ições de
incênd io , rea l i zando a p ro teção té rmic a no e le mento de fo rma a
i mped i r a t r ans fe rênc ia do ca lo r pa ra o mes mo, ev i tando que es te
a t in ja te mpera tu ras acar re tando , co m is so , duas c onseqüênc ias .
Sendo a p r i me i ra o fa to de se r ev i tada a degradação do e lemento
e co mo segunda a reduç ão na geraç ão de es fo rços em decor rênc ia
do aquec i mento . Rogobe l lo e t a l . ( 2006) encon t rou uma reduç ão
s ign i f i ca t iv a na e lev ação de tempera tu ras de e lementos e m
d iv e rsos mo de los de es tudo . Ass im, es ta r ia ga ran t ida a
p reservação da es tru tu ra quan to ao TR RF requer ido .
O es tudo tev e seus ob je t iv os a lcançados , já que fo i poss íve l se r
rea l i zada u ma s i mu lação e d i mens iona mento de e lementos
componen tes e dos e fe i tos de aquec i mento e m u ma es t ru tu ra
fo rmada pe los mes mos . Fora m ava l iados os c r i té r ios normat iv os
da NBR 14323 e m con jun to co m as de ma is re fe rênc ias normat iv as
responsáv eis pe lo t r a ta mento da ques tão . E por f i m, fo ra m
av er iguadas as d iv e rsas in te rp re tações quan to às c ond ições de
segurança da es tru tu ra segundo o mode lo ado tado para aná l ise
en t re os ob je t iv os a demons t ração da i mpor tânc ia da nor ma e da
necess idade de inc lu i r na fo r mação dos engenhe i ros c iv is da
UEFS ta l fo r mação .
.
82
SUGESTÕES PARA TRABALHOS POSTERIORES
Para a con t inuação desse t r aba lho pode -se rea l i za r u m es tudo
u t i l i zando e le ment os f in i tos (ou d i fe renças f in i tas ) pa ra a
mode la ge m e s i mu lação de incênd io e m u m co mpar t i me n to
fo rmado de p er f i s metá l i cos . Des te modo, o mo de lo apresen tado
nesse t r aba lho s erá me lhorado e o t r a ta mento dos resu l tados se rá
mu i to ma is p rec iso , en r iquecendo e a madurecendo o t r a ta ment o
que dev e se r dado a uma es t ru tu ra após a ocor rênc ia de um
incênd io . A lé m d isso , fo ra m obs erv ados ou t ros con tex tos que
pode m con tr ibu i r co m os es tudos nessa á rea
Es tudo das cond ições de segurança de e lementos p ro teg idos
te rmica mente para a s i mu lação de i ncêndio .
Aná l ise e d i mens ionamento de es tru tu ras de conc re to em s i tuaç ão
de inc ênd io .
Es tudo das cond ições de reaprov e ita mento dos e le men tos de aço
após a s i tuação de incênd io .
Es tudo das cond ições dos e leme nt os cons t i tu ídos de conc reto e
metodo log ia de reaprov e i tamento seguro da ed i f i cação após o
incênd io .
Aná l ise da a rqui te tu ra de a mb ien te s compat ív e is ao i mped i mento
de propagação de incênd io .
Es tudo da e f ic iênc ia dos mecan ismos de co mbate ao fogo no
i mped i mento de p ropagação do incênd io .
83
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