Análise numérica de vigas de aço em situação de incêndio: um estudo paramétrico
Yagho de Souza Simões1; Carol Ferreira Rezende Santos1; Rafaella Moreira Lima Godim Resende1; Lisiane Pereira Prado1
1 Escola de Engenharia de São Carlos - EESC/USP
doi:10.20906/CPS/CILAMCE2017-0682
Resumo
As estruturas quando sujeitas a elevadas temperaturas apresentam redução das propriedades mecânicas, a exemplo da rigidez e resistência, uma vez que ocorre a degradação do material constituinte. Quando se trata de estruturas metálicas, atenção especial é dada, pois o aço não apresenta bom comportamento em situação de incêndio, por apresentar alta condutividade térmica. Em face disso, este trabalho propõe realizar um estudo de vigas de aço sujeitas à ação do fogo, através de uma modelagem numérica termoestrutural via Método dos Elementos Finitos com o uso do código computacional ABAQUS. Nesse contexto, a viga de aço foi modelada em aspecto térmico e termoestrutural, com o uso de elementos de casca, DS4 e S4R, respectivamente, com aquecimento uniforme, simulando uma estrutura real. Os modelos numéricos foram validados com base em ensaios experimentais. A partir da calibração, realizou-se uma análise paramétrica considerando a variação do fator de carga (25%, 50% e 75%) e da rigidez da ligação viga-pilar, de modo a verificar a influência desses na temperatura crítica e no tempo de resistência ao fogo desse elemento estrutural. Concluiu-se que quando ambos os parâmetros aumentavam, a resistência ao fogo da viga diminuía, especialmente o fator de carga.
Palavras-chave: Modelagem numérica termoestrutural; Análise paramétrica; Análise numérica de viga de aço; Incêndio