Influência da vinculação em modelos numéricos de vigas mistas de aço e concreto em situação de incêndio

Rigobello, R.; Almeida, S. J. C.; Munaiar Neto, J.; Malite, M.; Silva, V. P.

doi:10.1590/S1983-41952010000300007

Resumos

Neste trabalho é discutida a influência da condição de vinculação de extremidade de vigas mistas de aço e concreto, sobre alvenaria, em situação de incêndio. O perfil de aço da viga é formado a frio, com seção transversal do tipo caixão. São consideradas situações de engastamento e rótula ideal para as extremidades da viga de interesse, em modelos numéricos elaborados por meio do código computacional ANSYS. Inicialmente, são realizadas análises numéricas de caráter térmico para a determinação do campo de temperaturas no perfil de aço e na laje, quando submetidos ao incêndio-padrão ISO 834. Em seguida, efetua-se o acoplamento termoestrutural para avaliação do desempenho do elemento em tempera- turas elevadas. Por fim, são apresentadas comparações de interesse entre situações de extremidades da viga considerando-as engastadas e rotuladas, bem como são determinados os redutores do esforço resistente em resposta ao tempo de exposição ao fogo.

incêndio; análise estrutural; análise numérica; vigas mistas; perfis formados a frio

In this paper is discussed the influence of the end conditions in composite cold-formed steel box section and concrete over masonry in fire situ- ation. The software ANSYS was used for numerical simulation of the composite beam. The end conditions are considered as fixed or pinned and axial restrained at the ends. Initially, numerical thermal analysis to determine the field of temperatures in the steel profile and the slab under ISO-fire are carried out. The heat flux between steel, concrete slab and masonry are considered. The structural analysis is carried through for evaluating the performance of the composite beam in fire. Both geometric and materials nonlinearities, as well as the variation of the stress-strain diagram of the materials in function of the temperature are considered. Finally, comparisons between the behavior of beams with fixed ends and pinned ends are shown as well as the reduction factors with the time of exposition to the fire are determined.

fire; structural analysis; numerical analysis; composite beams; cold-formed steel

Influência da vinculação em modelos numéricos de vigas mistas de aço e concreto em situação de incêndio

R. Rigobello^I; S. J. C. Almeida^II; J. Munaiar Neto^III; M. Malite^IV; V. P. Silva^V

^IDepartamento de Engenharia Civil, Universidade de Aveiro, Portugal

^IIEscola de Engenharia Civil, Universidade Federal de Goiás, Brasil

^IIIPPG-GECON - Escola de Engenharia Civil, Universidade Federal de Goiás, Brasil

^IVGEOBIOTEC, Universidade de Aveiro, Portugal

^VLABEST, Universidade de Aveiro, Portugal

RESUMO

Neste trabalho é discutida a influência da condição de vinculação de extremidade de vigas mistas de aço e concreto, sobre alvenaria, em situação de incêndio. O perfil de aço da viga é formado a frio, com seção transversal do tipo caixão. São consideradas situações de engastamento e rótula ideal para as extremidades da viga de interesse, em modelos numéricos elaborados por meio do código computacional ANSYS. Inicialmente, são realizadas análises numéricas de caráter térmico para a determinação do campo de temperaturas no perfil de aço e na laje, quando submetidos ao incêndio-padrão ISO 834. Em seguida, efetua-se o acoplamento termoestrutural para avaliação do desempenho do elemento em tempera- turas elevadas. Por fim, são apresentadas comparações de interesse entre situações de extremidades da viga considerando-as engastadas e rotuladas, bem como são determinados os redutores do esforço resistente em resposta ao tempo de exposição ao fogo.

Palavras-chave: incêndio, análise estrutural, análise numérica, vigas mistas, perfis formados a frio.

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10. Referências bibliográficas

Received: 26 Oct 2013

Accepted: 27 Jun 2014

Available Online: 05 Aug 2014

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[10] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). Projeto e Execução de Obras de Concreto Armado - Procedimento. NBR 6118, Rio de Janeiro, 2000.

Datas de Publicação

Publicação nesta coleção
16 Set 2014
Data do Fascículo
Set 2010

Histórico

Aceito
27 Jun 2014
Recebido
26 Out 2013

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[1] [01] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). Dimensionamento de estruturas de aço de edifícios em situação de incêndio - Procedimento. NBR 14323, Rio de Janeiro, 2000.

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