Projeto de Incêndio Estrutural de acordo com a EN 1993-1-2 (Curvas de Incêndio)

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Utilizando o RF-STEEL EC3 , pode aplicar as curvas nominais de temperatura-tempo no RFEM ou no RSTAB . A curva tempo-temperatura padrão (ETK), a curva externa de incêndio e a curva de incêndio de hidrocarbonetos são implementadas. Além disso, o programa oferece a opção de especificar diretamente a temperatura final do aço. A temperatura do aço pode ser calculada através da curva de temperatura / tempo paramétrica, conforme descrito no anexo da EN 1992‑1‑2. As diferentes exposições ao fogo são explicadas neste artigo.

Fogo

O fogo é uma ação sobre a estrutura e, portanto, é regulamentado com todas as condições de fronteira na EN 1991-1-2. Esta norma também inclui todas as curvas nominais de temperatura-tempo e modelos simples de incêndio natural que podem atuar sobre uma estrutura.

Curvas nominais de temperatura-tempo

Ao longo dos anos, foram realizados muitos testes de incêndio para avaliar o comportamento de componentes estruturais no caso de incêndio. Durante os testes, foi possível determinar o desenvolvimento de um incêndio ao longo do tempo, bem como a curva de temperatura dependendo da carga de incêndio e dos componentes e materiais. Estas curvas de temperatura-tempo são aplicáveis apenas até um determinado ponto, uma vez que não incluem qualquer fase de desenvolvimento do fogo nem de arrefecimento. Devido a estes testes e por uma questão de uma avaliação uniforme padrão, foi codificada uma lei do tempo da temperatura baseada em acordos internacionais. A EN 1991-1-2 oferece três conceitos de curva de incêndio que podem ser utilizados para o método simplificado de acordo com a EN 1993-1-1.

Figura 01 - Fire Curve Concepts According to DIN EN 1991-1-2

Curva padrão de temperatura e tempo (ETK):
Θg = 20 + 345 ∙ log10 (8 ∙ t +1)
αc = 25 ∙ [W/(m ∙ K)]

Curva de incêndio externa:
Θg = 660 ∙ (1 - 0,687 0. e 0,32 ∙ t - 0,313 -3 e -3,8 ∙ t ) + 20
αc = 25 ∙ [W/(m ∙ K)]

Curva de incêndio de hidrocarbonetos:
Θg = 1,060 ∙ (1 - 0,325 ∙ e -0,167 ∙ t - 0,675 ∙ e -2,5 ∙ t ) + 20
αc = 50 ∙ [W/(m ∙ K)]

Além do mais, existe uma curva de incêndio parametrizada, mas esta pretende ser utilizada para o dimensionamento geral da proteção contra incêndio de acordo com a EN 1993-1-2. Neste caso, a curva tempo-temperatura padrão é a curva de incêndio mais utilizada, porque a maioria dos estudos experimentais em materiais de proteção contra incêndio foi realizada de acordo com esta curva. Em contraste, a curva externa do fogo não é de grande importância, uma vez que a temperatura da curva sobe até 660 ° C e, portanto, não é adequada para um tempo mais longo de exposição ao fogo com o material de proteção contra incêndio. A curva de incêndio de hidrocarbonetos é semelhante à curva de incêndio de túnel porque a temperatura desta curva sobe até 1350 ° C e o aumento é ainda mais íngreme do que o de qualquer outra curva de fogo.

exposição ao fogo paramétrica

Se a exposição paramétrica ao fogo for utilizada como cenário de incêndio, o efeito de redução de carga do componente estrutural deve ser garantido. Nenhuma falha do componente deve ocorrer durante a fase de incêndio, incluindo a fase de arrefecimento, ou dentro do tempo de resistência ao fogo necessário. O Apêndice A da EN 1991-1-2 fornece uma curva temperatura-tempo paramétrica. Este cenário de incêndio já não é permitido na Alemanha, visto que existe um Anexo Nacional vinculativo da EN 1991-1-2 que deve ser aplicado. Este cenário foi substituído por um incêndio de dimensionamento. Isto permite uma descrição completa de um possível cenário de incêndio, ou seja: desde a fase de desenvolvimento sobre a fase de incêndio do compartimento até a fase de deterioração.

Figura 02 - Parametric Temperature-Time Curves According to EN 1991-1-2/NA

As secções da curva são limitadas por pontos distintos que resultam na distribuição da taxa de libertação de calor. Ao determinar os valores de temperatura, é necessário distinguir entre incêndios controlados por ventilação e incêndios controlados por combustível. Além do mais, este modelo de fogo natural é de uso limitado. Aplica-se a superfícies com uma área de até 400 m² e uma altura de até 6 m. No caso de incêndios dimensionados controlados por ventilação, o valor característico da taxa máxima de libertação de calor pode ser calculado utilizando as equações fornecidas no Apêndice A.

Referência

[1]  Eurocódigo 1: Ações em estruturas - Parte 1‑2: Ações gerais - Ações de incêndio em estruturas; EN 1991‑1‑2: 2002 + CC: 2009
[2] Anexo Nacional - Parâmetros determinados a nível nacional - Eurocódigo 1: Ações em estruturas - Parte 1‑2: Ações gerais - Ações em estruturas expostas ao fogo; DIN EN 1991‑1‑2/NA: 2015‑09
[3] Eurocódigo 3: Dimensionamento de estruturas em aço - Parte 1-1: Regras gerais e regras para edifícios; EN 1993-1-1: 2005 + CA: 2009
[4] Anexo Nacional - Parâmetros determinados a nível nacional - Eurocódigo 3: Dimensionamento de estruturas em aço - Parte 1-1: Regras gerais e regras para edifícios; DIN EN 1993-1-1/NA: 2015‑08
[5] Eurocódigo 3: Dimensionamento de estruturas em aço - Parte 1‑2: Regras gerais - Dimensionamento de incêndios estruturais; EN 1993‑1‑2: 2005 + CC: 2009
[6] Anexo Nacional - Parâmetros determinados a nível nacional - Eurocódigo 3: Dimensionamento de estruturas em aço - Parte 1-2: Regras gerais - Dimensionamento de incêndios estruturais; DIN EN 1993‑1‑2/NA: 2010‑12

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Software de engenharia estrutural para análises de elementos finitos (AEF) de estruturas planas e espaciais constituídas por lajes, paredes, vigas, sólidos e elementos de contacto

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3.540,00 USD
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RSTAB 8.xx

Programa principal

Software de engenharia para o dimensionamento de estruturas reticuladas de pórticos, barras e treliças, com cálculos lineares e não-lineares de esforços internos, deformações e reações de apoio

Preço de primeira licença
2.550,00 USD
RFEM Estruturas de Aço
RF-STEEL EC3 5.xx

Módulo adicional

Dimensionamento de barras em aço de acordo com o Eurocódigo 3

Preço de primeira licença
1.480,00 USD
RSTAB Estruturas em aço
STEEL EC3 8.xx

Módulo adicional

Dimensionamento de barras de aço de acordo com o Eurocódigo 3

Preço de primeira licença
1.480,00 USD