MODELO PARA ANÁLISE FLUIDO-TERMO-MECÂNICA DE ESTRUTURAS METÁLICAS E MISTAS AÇO-CONCRETO SOB INCÊNDIO

Resumo

Este trabalho apresenta a investigação numérico-computacional de um procedimento de acoplamento unidirecional entre modelos de fluido e termo-mecânico para a análise de estruturas mistas aço-concreto em incêndio. A primeira etapa da análise consiste no desenvolvimento da dinâmica de incêndio, que é calculada por um modelo 3D de Dinâmica de Fluidos Computacional (programa Smartfire). A variação de temperatura em função do tempo nos elementos expostos ao incêndio é realizada na segunda etapa da análise. Finalmente, o comportamento estrutural é analisado por um modelo baseado no Método dos Elementos Finitos (programa Vulcan), e inclui a variação das relações constitutivas dos materiais, para diferentes temperaturas, conforme as partes 1.2 dos Eurocodes. O modelo estrutural 3D utilizado permite a identificação de modos de falha locais e globais para pilares, vigas e lajes sob ação de carregamentos externos e de incêndio, no qual, efeitos não-lineares de segunda ordem como membrana e catenária são considerados na análise. Um estudo de caso real é analisado com a ajuda do procedimento computacional proposto. Os resultados obtidos indicam que modelos acoplados 3D como os tratados neste trabalho, podem ser incorporados em análises de projeto em situação de incêndio, representando verificações mais realísticas e econômicas do que as usualmente realizadas.