Desenvolvimento de um algoritmo computacional para verificação de seções de concreto armado submetidas à flexão composta oblíqua em situação de incêndio

Abstract

A estrutura de concreto armado, em elevadas temperaturas, pode ter sua capacidade resistente reduzida devido à degradação de suas propriedades mecânicas: o módulo de elasticidade, a resistência à tração e à compressão e as relações tensão-deformação. Com a redução da resistência e da rigidez, há uma grande probabilidade de ocorrer uma ruptura localizada ou até mesmo um colapso progressivo da estrutura. Por esse motivo, para evitar perdas de materiais e principalmente de vidas, exige-se que, durante o dimensionamento de uma edificação, além de se considerar a estrutura em temperatura ambiente, seja feita a verificação da mesma em situação de incêndio de acordo com o Tempo Requerido de Resistência ao Fogo (TRRF) indicado pela ABNT NBR 14432:2001. Neste trabalho apresenta-se a implementação de um algoritmo computacional capaz de verificar a resistência de um pilar com seção qualquer de concreto armado quando submetido à flexão composta oblíqua em situação de incêndio. Para isso, foi implementado um algoritmo integrador de tensões em situação de incêndio com o gerador de malhas EasyMesh e com o algoritmo de análise térmica do Thersys. O programa desenvolvido, denominado Pisafo, foi validado por apresentar resultados satisfatórios quando comparados com os apresentados na literatura técnica, obtidos em experimentos, e com softwares consagrados.

The reinforced concrete structure, at high temperatures, may have its strength reduced due to the reduction of its mechanical properties: the modulus of elasticity, the tensile and compressive strength and the stress-strain relationships. With the reduction of strength and stiffness, there is a high probability of localized rupture or even progressive collapse of the structure. For this reason, to avoid material and mainly lives losses, is required that, during the design of a building, in addition to considering the structure at ambient temperature, it is verified in a fire situation according to the Required Fire Resistance Time (TRRF in Portuguese) indicated by ABNT NBR 14432: 2001. This work presents an implementation of a computational algorithm capable to verify the resistance of a column with any section of reinforced concrete when submitted to compound flexure in a fire situation. For this, an algorithm of stress integrator in fire situation was implemented with mesh generator EasyMesh and the thermal analysis algorithm of Thersys. The developed program, denominated Pisafo, was validated by presenting satisfactory results when compared to those presented in the technical literature, obtained in experiments, and with established programs.