Análise de vigas de concreto armado sob altas temperaturas e sua resistência residual

Abstract

A engenharia de segurança contra incêndio tem crescido muito nos últimos anos, e tem voltado sua atenção para definição de parâmetros de projeto, dimensionamento e verificação. Nesse sentido, já se tem disponível na literatura códigos normativos que abrangem algumas condições para análise de estruturas em situação de incêndio. No entanto, se tratando da resistência residual dos elementos de concreto armado, a literatura ainda é escassa, principalmente em relação aos esforços de cisalhamento. Devido a essa circunstância, propõe-se, neste trabalho, avaliar a resistência ao momento fletor e ao cisalhamento de vigas de concreto armado em situação de incêndio e após incêndio. As vigas analisadas são oriundas da simulação de um edifício residencial composto por 16 pavimentos e possuem diferentes seções transversais, taxas e cobrimentos da armadura, vãos e tempos de exposição ao fogo de 60, 90 e 120 min sob a curva de incêndio-padrão ISO 834-1:1999. As vigas são dimensionadas à temperatura ambiente de acordo com a ABNT NBR 6118:2014. Em situação de incêndio, os métodos tabulares prescritos pelas normas ABNT NBR 15200:2012 e Eurocode 2 (Part. 1-2):2004 serão comparados entre si ao método simplificado de cálculo da norma europeia (Método das Isotermas dos 500°C). Após incêndio, será realizado um procedimento que contempla o Método das Isotermas dos 500°C e fatores de redução da resistência do aço proposto por Molkens (2017). Em situação de incêndio o momento fletor se mostrou mais crítico, como a literatura já preconiza, principalmente nas vigas de menor cobrimento, porém, o cisalhamento também apresentou sua resistência reduzida para vigas com maior taxa de armadura longitudinal e transversal, assim como as de mesma relação altura/vão. Entretanto, após incêndio as vigas apresentaram maior necessidade de reforço para esforços de cisalhamento, sobretudo nas que possuem cargas elevadas, menor vão e, consequentemente, maiores taxas de armação. Portanto, as resistências ao esforço cortante após incêndio mostraram-se carecidas de atenção nos projetos de reforço estrutural, visto que se trata de um esforço causador de rupturas rápidas e repentinas.