Análise numérica do comportamento térmico de lajes lisas protendidas submetidas a diferentes cenários de incêndio
Fecha
2023-11-08Primeiro coorientador
Santos Neto, Almir Barros da Silva
Primeiro membro da banca
Graeff, Ângela Gaio
Segundo membro da banca
Bolina, Fabrício Longhi
Metadatos
Mostrar el registro completo del ítemResumen
As lajes lisas protendidas são cada vez mais utilizadas nas edificações devido aos diversos benefícios que o sistema apresenta, como a rapidez construtiva, a redução no número de pilares e o aumento dos vãos livres. No âmbito das normas técnicas para o projeto de estruturas de concreto em situação de incêndio em vigor atualmente, destaca-se o caráter predominantemente prescritivo. As normativas não apresentam um procedimento para a verificação da segurança estrutural em situação de incêndio e não diferenciam a protensão aderente da não-aderente, apesar delas apresentarem comportamentos distintos em altas temperaturas. Além disso, as prescrições da ABNT NBR 15200 (2012) têm por base a curva de aquecimento da ISO 834 (1999). No entanto, quando se tratam de edifícios com elementos em concreto protendido, os incêndios naturais são mais relevantes. A modelagem computacional, utilizando o Método dos Elementos Finitos, tem sido muito utilizada no estudo do comportamento de elementos estruturais em situação de incêndio, visto que os ensaios de resistência ao fogo apresentam custos elevados e uma série de dificuldades executivas. Desse modo, o presente trabalho se propõe a desenvolver um modelo numérico para simular o comportamento térmico de lajes lisas protendidas submetidas à diferentes cenários de incêndio. Utilizando o programa comercial ABAQUS foram desenvolvidos três modelos em elementos finitos: uma laje lisa protendida com cabos aderentes, uma laje lisa protendida com cabos não-aderentes e uma laje lisa em concreto armado. Os modelos foram validados com dados disponíveis na literatura para a curva ISO 834 (1999) e para a curva de hidrocarbonetos. Após a validação dos modelos foram realizadas análises paramétricas, que consistiram na simulação de 18 curvas de incêndio natural, nas quais variou-se a duração da fase de aquecimento e a taxa de resfriamento. Em uma segunda etapa fez-se a verificação da aplicabilidade das prescrições da ABNT NBR 15200 (2012) quando lajes lisas protendidas são expostas à curva de hidrocarbonetos, simulando-se a exposição da laje à curva de hidrocarbonetos por 240 minutos. A partir dos resultados obtidos foi possível concluir que as prescrições do Método Tabular da ABNT NBR 15200 (2012) sobre a distância c1 são insuficientes para limitar a temperatura máxima dos cabos de protensão em 350°C durante a exposição aos incêndios naturais e à curva de hidrocarbonetos. Uma equação para prever a temperatura máxima de cabos de protensão posicionados no interior de lajes lisas de concreto expostas a incêndios naturais foi obtida a partir dos dados das análises paramétricas. A equação é função do tempo de duração da fase de aquecimento e da taxa de resfriamento e foi validada para taxas de resfriamento entre 2 e 10 °C/min.
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