Estudo analítico e numérico via MEF da instabilidade de vigas metálicas em situação de incêndio

Abstract

Incêndio sempre foi um fator crítico e pouco explorado no desempenho estrutural de edificações. No campo do aço estrutural, gradientes elevados de temperatura, depreciação do material, fluxos térmicos e tempo de exposição ao calor são ações imprevisíveis e de alto impacto nas propriedades mecânicas do aço. Esse material, por sua vez, tem sido gradualmente estudado no sentido de mitigar efeitos drásticos e perdas catastróficas devido aos incêndios. Sob essa óptica, esse trabalho tem o interesse em continuar a linha de pesquisa iniciada na Faculdade de Tecnologia da Universidade de Brasília sobre a resposta de perfis de aço laminado quando expostos à situação de instabilidade e submetidos à incêndio natural. A ciência do fogo, perda de capacidade resistente, modificação nas propriedades físicas do material e o mecanismo de instabilidade são apresentados. Adicionalmente, apresentam-se soluções analíticas em comparação com normas usualmente adotadas (tanto nacionais quanto internacionais) sobre o objeto de estudo. Finalmente, modelos de elementos finitos são apresentados com o uso do software ABAQUS para fundamentação dos resultados analíticos. Percebeu-se que, como os trabalhos anteriormente já propuseram, os resultados dão indícios de que as normas atuais não retratam adequadamente o fenômeno do incêndio na instabilidade por flexo-torção lateral em vigas metálicas.