Análise numérica térmica de pilares de aço e mistos de aço e concreto em situação de incêndio visando a avaliação do método simplificado da ABNT NBR 14323: 2013

RESUMO:

O dimensionamento de pilares de aço e mistos de aço e concreto em situação de incêndio está diretamente atrelado à redução da resistência e da rigidez, entre outras propriedades, as quais se manifestam em resposta à elevação da temperatura. Os códigos normativos que tratam do dimensionamento desses elementos sob ação do fogo consideram a ação térmica com base em aquecimento nas quatro faces do pilar, aspecto que não abrange a grande maioria dos casos nas edificações em função da presença de paredes. Nesse mesmo contexto, dada a importância da correta determinação do campo térmico para fins de dimensionamento, bem como dada a simplificação adotada pelos códigos normativos, o presente trabalho se volta exclusivamente a um estudo basicamente direcionado à obtenção de campo térmico representativo para fins de verificação termoestrutural de pilares de aço e mistos. Tendo como foco principal a análise de casos que diferem das configurações prescritas em normas, são propostos modelos numéricos puramente térmicos validados por meio de resultados experimentais, cujas análises constatam uma evidente redução da temperatura no pilar de aço quando revestido com concreto, e ainda com maior evidência quando adicionalmente inseridos em paredes enquanto elemento de compartimentação. De modo a verificar o método simplificado proposto pela ABNT NBR 14323:2013, análises comparativas entre os campos térmicos numérico e obtido pelo modelo normatizado foram realizadas para seções transversais de aço e mistas de aço e concreto. Para os pilares de aço isolados, como esperado, o método normativo se mostrou consistente, porém conservador quando voltado a pilares inseridos em paredes. Em relação aos pilares mistos, os resultados obtidos sinalizam a necessidade de ajuste nas prescrições normativas para fins de determinação de campo térmico e, consequentemente, para fins de dimensionamento desses mesmos elementos.

Palavras-chave:
pilares mistos de aço e concreto parcialmente revestidos; pilares de aço; paredes; incêndio; resistência ao fogo