Proteção passiva estrutural em incêndios : estudo de caso com aplicação do programa VULCAN.

Abstract

O aço, quando exposto a elevadas temperaturas, sofre modificações em suas propriedades químicas e físicas. Por exemplo, torna-se mais dúctil, ou seja, sua capacidade de se deformar aumenta. A proteção passiva estrutural, destacando-se a aplicação homogênea das tintas intumescentes, tem um alto custo no Brasil. O refinamento das análises de estruturas protegidas em incêndio, por meio de modelos matemáticos avançados, permite significativa economia, viabilizando a proteção passiva não homogênea. Para a viga de aço curva de grande vão, que foi o objeto de estudo deste trabalho, deseja-se a optimização do custo da proteção passiva com tinta intumescente. Com o propósito de empregar o programa VULCAN nas análises de uma viga de grande vão da estrutura de cobertura de uma edificação, determinando seu tempo de resistência ao fogo (TRF) sob o modelo de incêndio-padrão, foi determinada a carga máxima à temperatura ambiente, a carga nodal em incêndios e o programa de experimentação numérica. Posteriormente, foi analisada a resposta estrutural da viga sem revestimento contrafogo em situação de incêndio, considerando algumas hipóteses, a viga sobre o peso próprio e a resposta estrutural da viga com revestimento contrafogo em situação de incêndio para os Tempos Requeridos de Resistência ao Fogo (TRRF) de 30, 60, 90 e 120 minutos, e considerando a viga com liberação do deslocamento horizontal. Concluiu-se que a resistência ao fogo de uma estrutura é uma condição essencial de segurança contra incêndio, sendo medida pelo TRF. A viga de grande vão não suportaria o peso próprio sob o incêndio-padrão com aquecimento uniforme por mais do que 10 min sem o emprego de proteção passiva. Enquanto a viga com proteção passiva do tipo contorno em espessuras, para gerar 550°C aos 30, 60, 90 e 120 minutos, revelou-se insuficiente diante do colapso físico que ocorre próximo de 90% TRRF desejado. Para dar à viga o TRRF necessário, empregou-se a proteção dos segmentos de 18 a 27 para uma temperatura crítica de 440°C ao fim do TRRF, mantendo nos segmentos de 1 a 17 a proteção para uma temperatura crítica de 550°C. Dessa forma, obteve-se a estabilidade da viga no TRRF.