Simulação computacional de paredes de alvenaria estrutural em situação de incêndio: estudo de caso

Abstract

A prevenção e proteção contra incêndio é abordada cada vez com mais rigor nas normas e leis, fixando requisitos (NBR 14432:2000) a serem garantidos por procedimentos de ensaios (NBR 5628:2012). Infelizmente, os custos dos ensaios são muito elevados e faltam também laboratórios para realizá-los. Existem poucos registros de testes, em escala real, com o elemento estrutural nas condições de serviço, ou seja interagindo com o resto da estrutura. Este trabalho propõe uma estratégia de análise do comportamento de paredes em situação de incêndio através de simulações em modelos computacionais 2D, 3D e pórticos em alvenaria estrutural. Para que fosse possível realizar o estudo, foi feito uma pesquisa bibliográfica abordando diferentes temas a respeito de incêndios. Foi estudado a segurança contra incêndio, as propriedades do concreto e seus elementos frente ao fogo, bem como a avaliação de sua resistência e dimensionamento. A ideia é poder estudar numericamente dois aspectos importantes no desenvolvimento de um incêndio: o fluxo de calor que, experimentalmente, é determinado com o ensaio de resistência ao fogo para conhecer a evolução do campo de temperaturas na seção transversal da parede e o acoplamento termo-mecânico da parede tanto nas condições de ensaio como nas condições em serviço, no qual se analise o efeito das deformações térmicas no desempenho estrutural. Em função do tempo disponível, as simulações foram realizadas com vários programas, já que os programas podem apresentar graus de dificuldades de uso diferentes para a consecução dos mesmos resultados. Os softwares utilizados na pesquisa foram o FDS/PYROSIM, o Mecway FEA, e o DIANA. Analisou-se o comportamento frente a um incêndio de uma miniparede constituída por blocos de concreto e dimensões 14x80x90cm e de um pórtico de dois pavimentos com ligação rígida entre lajes e paredes e com elementos de interface entre lajes e paredes.