Estudo numérico dos efeitos estruturais da exposição de pilares em concreto armado a altas temperaturas

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Ferreira, Matheus Wanglon
• Orientador(a): Silva Filho, Luiz Carlos Pinto da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Análise termomecânica; Incêndios; Elementos finitos; Altas temperaturas; Concreto armado
• Palavras-chave em Inglês: Termomechanical analysis; Fire; Finite element method; High temperatures; Reinforced concrete
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/197769

Com o passar dos anos, devido principalmente as catástrofes provocadas por graves incêndios em prédios, pavilhões industriais, túneis e outras obras de engenharia, percebeu-se um aumento no foco de grupos de pesquisas em estudar o comportamento dos elementos estruturais expostos ao fogo. Sabe-se que os pilares que compõem a estrutura de uma edificação são os principais responsáveis pela integridade da mesma, o que justifica a necessidade e a preocupação em estudá-las e protegê-las. Atualmente, o comportamento e a segurança de elementos estruturais são determinados por procedimentos simplificados presentes nas normas vigentes que abrangem esta área de estudo, tal como a NBR 15200:2012. Desta forma, o presente trabalho tem como principal objetivo a criação de um modelo numérico tridimensional para simulação adequada de pilares de concreto armado em situação de incêndio através do software ANSYS 19.1, com base no método dos elementos finitos (MEF). O modelo proposto visa predizer o comportamento estrutural sob altas temperaturas, pois é sabido que a temperatura elevada reduz significativamente a resistência dos materiais. Para isto, os principais fatores que governam a resposta estrutural dos elementos em função da temperatura são levados em consideração. As análises obtidas com o modelo criado foram confrontadas e validadas com resultados oriundos de ensaios laboratoriais, evidenciando boa correlação entre o campo numérico e o experimental. Ao final do estudo, apresenta-se, em conformidade com a normatização brasileira, uma aplicação prática de dimensionamento e verificação de um pilar usual. Tanto a análise térmica quanto a termomecânica deste pilar permitem concluir que o dimensionamento feito pela NBR 6118:2014 em conjunto com a NBR 15200:2012 oferece a segurança requerida, protegendo o aço frente ao aumento de temperatura e resistindo ao incêndio sem atingir o colapso estrutural.