É dimensionado um pilar interior no primeiro andar de um edifício de três andares. O pilar é monolítico e encontra-se unido à viga superior e inferior. O método simplificado de dimensionamento contra incêndio A para pilares de acordo com a DIN EN 1992-1-2 é então verificado e os resultados são comparados a [1].
| Material | Betão C35/45 | Valor de cálculo da resistência à compressão do betão | fcd | 19.900 | N/mm2 |
| Aço de Armadura B500S(B) | Valor de cálculo da tensão de cedência | fyd | 434.783 | N/mm2 | |
| Geometria | Estrutura | Comprimento do pilar | lcolumn | 4.200 | m |
| Seção transversal | Altura | h | 200 | mm | |
| Largura | b | 200 | mm | ||
| Área da seção transversal | Ac | 400 | mm2 | ||
| Cargas | Cargas Permanentes | CC1 | Gk | 363.000 | kN |
| CC2 | Sk | 30.000 | kN | ||
| CC3 | Qk | 150.000 | kN |
664x
53x
Configurações do RFEM
- O método simplificado segundo o Capítulo 5 é ativado como método para a verificação da resistência ao fogo.
- Permanente e transitória para temperatura normal de acordo com 2.4.2(2) é o tipo de situação de dimensionamento para cargas de fogo.
- O fator de redução do nível de carga de cálculo ηfi é estabelecido em 0.61.
- A encurvadura por flexão ky para verificação da resistência ao fogo é definida como 0.5.
Resultados
- Forças internas
A combinação de carga governante: 1.35·LC1 + 0.75·CC2 + 1.5·CC3
Força normal NEd [kN] RFEM Solução analítica Razão 737.550 738.000 1.00
- Comprimento efetivo e esbelteza
'Comprimento efetivo e esbelteza Parâmetro Descrição Unidade RFEM Solução analítica Razão ky Fator de comprimento efetivo – 1.000 1.000 1.00 l0 Comprimento eficaz m 4.200 4.200 1.00 l0 Comprimento efetivo m 4.200 4.200 1.00 n Força normal relativa – 0.930 0.932 1.00 iy Raio de giração – 57.700 57.700 1.00 λ Esbeltez – 72.746 73.000 0.99
- Armadura requerida
Parâmetro Descrição Unidade RFEM Solução analítica Razão As,min Área mínima da armadura longitudinal cm2 2.540 2.540 1.00 As,req armadura necessária cm2 12.480 12.400 1.00
- Verificação da resistência ao fogo
O edifício onde o pilar se encontra é considerado como classe de edificação 4. Os requisitos para o pilar é, portanto, uma duração de resistência ao fogo de pelo menos R60. Primeiro, a dimensão de seção mínima segundo o método simplificado A para pilares de acordo com 5.3.2(1), Tabela 5.2(a) é calculada:
Dimensão mínima da seção e distância do eixo da barra de aço de acordo com 5.3.2(1) Tabela 5.2a Parâmetro Descrição Unidade RFEM Solução analítica Razão ηfi Fator de redução do nível de carga de cálculo para situação de fogo – 0.610 0.614 1.00 NEd,fi Força axial na seção devido à carga para a verificação da resistência ao fogo kN 452.856 453.000 1.00 NRd Capacidade do pilar kN 798.835 800.000 1.00 μfi Grau de utilização na situação de fogo kN 0.570 0.566 1.00 bmin,req Dimensão mínima da seção transversal necessária mm 216.7 217.0 1.00 am,req Distância mínima necessária mm 39.3 39.3 1.00
Além disso, é determinada a duração mínima de fogo R. Ela é calculada da seguinte forma:
A seguinte equação é utilizada para calcular a resistência ao fogo determinada com base na capacidade de resistência Rη,fi:
Para fins de simplificação, a literatura assume que μfi = ηfi. Portanto, é necessário recalcular Rη,fi usando o grau de utilização real em situação de fogo μfi para poder compará-lo com os resultados do RFEM:
| Duração mínima do fogo de acordo com Eq. 5.7 | |||||
| Parâmetro | Descrição | Unidade | RFEM | Solução analítica | Razão |
| μfi | Grau de utilização numa situação de fogo | kN | 0.570 | 0.570 | 1.00 |
| ω | Relação de armadura mecânica | – | 0.689 | 0.690 | 1.00 |
| Rη,fi | Resistência ao fogo determinada com base na capacidade de resistência | – | 35.948 | 35.690 | 1.00 |
| Ra | Resistência ao fogo determinada com base no cobrimento da armadura | – | 16.000 | 16.000 | 1.00 |
| Ri | Resistência ao fogo determinada com base no comprimento de encurvadura | – | 27.840 | 27.800 | 1.00 |
| Rb | Resistência ao fogo determinada com base na dimensão da seção transversal | – | 18.000 | 18.000 | 1.00 |
| Rn | Resistência ao fogo determinada com base no número de barras | – | 0 | 0 | 1.00 |
| R | Tempo de resistência ao fogo | min | 83 | 82 | 1.01 |