Análise térmica de seções transversais em situação de incêndio via método dos elementos finitos

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Vieira, Lourenço Jerônimo de Rezende
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil; Brasil; CEFET-MG
• Palavras-chave em Português: Incêndios - Temperatura; Análise térmica; Transferência de calor; Método dos elementos finitos
• Link de acesso: https://repositorio.cefetmg.br/handle/123456789/301

Nos projetos de edificações, independentemente do material utilizado, os elementos estruturais, além de serem dimensionados para resistir aos esforços atuantes à temperatura ambiente, devem ser avaliados também em situação de incêndio. Em temperaturas elevadas, ocorre a degradação progressiva das propriedades físicas e mecânicas dos materiais, resultando na perda de resistência e rigidez das peças estruturais. A distribuição e a evolução da temperatura nas seções transversais podem ser determinadas por métodos avançados de análise, baseados nas hipóteses da transferência de calor. O trabalho tem como objetivo realizar o estudo da evolução da temperatura nas seções transversais de elementos estruturais de aço, concreto e mistos aço/concreto, submetidas à ação do fogo por meio de uma análise térmica avançada. Dessa forma, foi desenvolvido um programa computacional, escrito em linguagem Fortran 90/95, capaz de realizar a análise térmica em regimes permanente (estacionário) e transiente de elementos bidimensionais, considerando o elemento finito triangular linear com 3 nós. Para validar a eficiência do programa de análise térmica e sua futura inserção no programa para análise termo-estrutural, exemplos numéricos são apresentados, sem e com revestimento térmico, sujeitos a diferentes condições de exposição ao fogo. Os resultados da distribuição da temperatura em função do tempo foram satisfatórios quando comparados com os resultados disponíveis da literatura e pelos softwares Ansys 2021 R1 e SAFIR 2014.a.1, evidenciando o bom desempenho do programa computacional desenvolvido.