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DIMENSIONAMENTO AO FOGO DE
    ESTRUTURAS DE ALVENARIA
 COMPARAÇÃO ENTRE AS TABELAS DA
EN1996-1.2 E O MÉTODO AVANÇADO DE
              CÁLCULO



                                Daniel Araújo
                                2004108251
 Objectivos:
   Comparação entre métodos de dimensionamento ao
    fogo de estruturas de alvenaria
   No presente estudo é efectuada a comparação entre
    dois dos métodos apresentados na EN 1996-1-2(EC6):
       valores tabelados apresentados no Anexo B
       método avançado de cálculo previsto no Anexo D
   Comparar os dados obtidos com os obtido pelo
    programa ABAQUS.

 Objectos     de comparação:
   Paredes de espessura 60, 90, 120 mm.




          Segurança de Estruturas ao Fogo 2012/2013
                                                         2
 Paredes Resistentes
 Paredes não Resistentes
 Paredes com função de compartimentação
 Paredes sem função de compartimentação




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                                                        3
Alvenaria de tijolo cerâmico
Alvenaria de blocos de silicato de cálcio
Alvenaria de blocos de betão de agregados densos
 ou leves
Alvenaria de blocos de betão celular autoclavado




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                                                    4
R  – Apenas resistente
 R,E,I – Resistente e compartimentação
 E,I – Apenas de Compartimentação
 R,E,I,M – Resistente, compartimentação e de
 impacto mecânico
 E,I,M   – Compartimentação e impacto mecânico




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                                                      5
Material da parede                  Mínima espessura (mm) da parede para o tempo (min) de
                                                   resistência ao fogo do critério pretendido

   Tipo de unidades, argamassas,       15     20    30    45     60    90     120     180       240   360
agrupamento de unidades, incluindo                         Espessura da parede (mm)
a espessura combinada se requerida e
            a densidade.




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                                                                                                            6
 Parao método avançado de cálculo a
 curva utilizada é a da ISO 834 que
 representa a variação da temperatura em
 função do tempo. A sua expressão é dada
 por:




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                                                     7
t (s)           °C)    t (s)       °C)     t (s)       °C)    t (s)      °C)
  0            20      1860     846,69     3720     950,24    5580    1010,89
 60          349,21    1920     851,43     3780     952,64    5640    1012,49
120           444,5    1980     856,02     3840     954,99    5700    1014,08
180          502,29    2040     860,48     3900     957,31    5760    1015,64
240          543,89    2100      864,8     3960     959,59    5820    1017,2
300          576,41    2160     869,01     4020     961,84    5880    1018,73
360          603,12    2220      873,1     4080     964,06    5940    1020,25
420          625,78    2280     877,08     4140     966,24    6000    1021,75
480          645,46    2340     880,96     4200     968,39    6060    1023,24
540          662,85    2400     884,74     4260     970,51    6120    1024,72
600          678,43    2460     888,43     4320     972,61    6180    1026,18
660          692,54    2520     892,03     4380     974,67    6240    1027,62
720          705,44    2580     895,55     4440      976,7    6300    1029,05
780          717,31    2640     898,98     4500     978,71    6360    1030,47
840          728,31    2700     902,34     4560     980,69    6420    1031,88
900          738,56    2760     905,62     4620     982,65    6480    1033,27
960          748,15    2820     908,84     4680     984,58    6540    1034,65
1020         757,17    2880     911,98     4740     986,48    6600    1036,02
1080         765,67    2940     915,07     4800     988,37    6660    1037,37
1140         773,72    3000     918,08     4860     990,22    6720    1038,71
1200         781,35    3060     921,04     4920     992,06    6780    1040,04
1260         788,62    3120     923,95     4980     993,87    6840    1041,36
1320         795,55    3180     926,79     5040     995,67    6900    1042,67
1380         802,17    3240     929,59     5100     997,44    6960    1043,97
1440         808,52    3300     932,33     5160     999,19    7020    1045,25
1500          814,6    3360     935,02     5220     1000,92   7080    1046,52
1560         820,45    3420     937,67     5280     1002,63   7140    1047,79
1620         826,08    3480     940,27     5340     1004,32   7200    1049,04
1680          831,5    3540     942,83     5400     1005,99
1740         836,74    3600     945,34     5460     1007,64
1800          841,8    3660     947,81     5520     1009,28

        Segurança de Estruturas ao Fogo 2012/2013
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Segurança de Estruturas ao Fogo 2012/2013
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As paredes com função de compartimentação têm que
 satisfazer certas funções quando estão expostas ao
 fogo, em termos de limitar a propagação do incêndio
 (chamas, gases quentes, calor excessivo) e a subida
 de temperatura para além das áreas designadas
O critério EI, segundo o EC6 é apenas válido para
 paredes com uma relação altura/espessura inferior a
 40




      Segurança de Estruturas ao Fogo 2012/2013
                                                       10
A  finalidade deste estudo tem em vista
  verificar a resistência ao fogo de três
  espessuras de paredes: 60, 90 e 100 mm
 As espessuras escolhidas correspondem
  às menores dos pares de valores das
  seguintes classificações: EI 30, EI 60 e EI
  120


        Segurança de Estruturas ao Fogo 2012/2013
                                                    11
Segurança de Estruturas ao Fogo 2012/2013
                                            12
°C)   ƛ (W/m K)                  °C)     Ca (J/Kg K)     °C)   ρ (Kg/m^3)
 20        0,42                   20           564        20         1000
100        1,57                  100         19000       100         1000
200         3                    200          5000       200         1000
300         3                    300          4600       300         1000
400         3                    400          4200       400         1000
500         3                    500          3800       500         1000
600         3                    600          3400       600         1000
700         3                    700          3000       700         1000
800         3                    800          2600       800         1000
900         3                    900          2200       900         1000
1000        3                    1000         1800       1000        1000
1100        3                    1100         1400       1100        1000
1200        3                    1200         1000       1200        1000




          Segurança de Estruturas ao Fogo 2012/2013
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T (s)        °K)        T (s)         °K)
2627    127,408714      2702     136,349365
2632    127,946602      2707     137,015289
2637    128,492447      2712     137,690491
2642    129,046341      2717     138,375076
2647    129,608337      2722     139,069168
2652    130,178528      2727     139,772903
2657    130,757004      2732     140,486404
2662    131,343826      2737     141,209778
2667    131,939102      2742     141,943176
2672    132,542877      2747     142,686707
2677    133,155273      2752     143,440506
2682    133,776352      2757     144,204697
2687    134,406204      2762     144,979416
2692    135,044922      2767     145,764801
2697    135,692612      2772     146,560974

                     Segurança de Estruturas ao Fogo 2012/2013
                                                                 14
T (s)        °K)     T (s)         °K)
4607    134,520325   4682     140,800354
4612    134,914764   4687     141,247711
4617    135,312561   4692     141,698807
4622    135,713745   4697     142,153656
4627    136,118332   4702     142,612305
4632    136,526337   4707     143,074768
4637    136,937805   4712     143,541077
4642    137,352737   4717     144,011261
4647    137,771179   4722     144,485352
4652    138,193146   4727     144,963394
4657    138,618652   4732     145,445389
4662    139,047745   4737     145,931412
4667    139,480423   4742     146,421463
4672    139,916748   4747     146,915604
4677    140,356705   4752     147,413849

                 Segurança de Estruturas ao Fogo 2012/2013
                                                             15
T (s)       (°K)        T (s)        (°K)
5358    134,997086      5433     140,46048
5363    135,343033      5438    140,846237
5368    135,691513      5443    141,234756
5373    136,042557      5448    141,626099
5378    136,396179      5453    142,020248
5383    136,752396      5458    142,417236
5388    137,111221      5463    142,817078
5393    137,472672      5468    143,219803
5398    137,836761      5473    143,625412
5403    138,203491      5478    144,033951
5408    138,572891      5483    144,445435
5413    138,944977      5488    144,859879
5418    139,319763      5493    145,277298
5423    139,697266      5498    145,697739
5428    140,077499      5503    146,121201


                     Segurança de Estruturas ao Fogo 2012/2013
                                                                 16
   Comparando os resultados obtidos com os valores tabelados do Eurocódigo
    6, os tempos de resistência ao fogo são superiores, o que seria de prever.
    Para a classificação EI30 o tempo de resistência foi superior cerca de 16
    minutos, já para a classificação EI60 o tempo foi de 18 minutos.




                Segurança de Estruturas ao Fogo 2012/2013
                                                                                 17

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Apresentação daniel araujo

  • 1. DIMENSIONAMENTO AO FOGO DE ESTRUTURAS DE ALVENARIA COMPARAÇÃO ENTRE AS TABELAS DA EN1996-1.2 E O MÉTODO AVANÇADO DE CÁLCULO Daniel Araújo 2004108251
  • 2.  Objectivos: Comparação entre métodos de dimensionamento ao fogo de estruturas de alvenaria No presente estudo é efectuada a comparação entre dois dos métodos apresentados na EN 1996-1-2(EC6): valores tabelados apresentados no Anexo B método avançado de cálculo previsto no Anexo D Comparar os dados obtidos com os obtido pelo programa ABAQUS.  Objectos de comparação: Paredes de espessura 60, 90, 120 mm. Segurança de Estruturas ao Fogo 2012/2013 2
  • 3.  Paredes Resistentes  Paredes não Resistentes  Paredes com função de compartimentação  Paredes sem função de compartimentação Segurança de Estruturas ao Fogo 2012/2013 3
  • 4. Alvenaria de tijolo cerâmico Alvenaria de blocos de silicato de cálcio Alvenaria de blocos de betão de agregados densos ou leves Alvenaria de blocos de betão celular autoclavado Segurança de Estruturas ao Fogo 2012/2013 4
  • 5. R – Apenas resistente  R,E,I – Resistente e compartimentação  E,I – Apenas de Compartimentação  R,E,I,M – Resistente, compartimentação e de impacto mecânico  E,I,M – Compartimentação e impacto mecânico Segurança de Estruturas ao Fogo 2012/2013 5
  • 6. Material da parede Mínima espessura (mm) da parede para o tempo (min) de resistência ao fogo do critério pretendido Tipo de unidades, argamassas, 15 20 30 45 60 90 120 180 240 360 agrupamento de unidades, incluindo Espessura da parede (mm) a espessura combinada se requerida e a densidade. Segurança de Estruturas ao Fogo 2012/2013 6
  • 7.  Parao método avançado de cálculo a curva utilizada é a da ISO 834 que representa a variação da temperatura em função do tempo. A sua expressão é dada por: Segurança de Estruturas ao Fogo 2012/2013 7
  • 8. t (s) °C) t (s) °C) t (s) °C) t (s) °C) 0 20 1860 846,69 3720 950,24 5580 1010,89 60 349,21 1920 851,43 3780 952,64 5640 1012,49 120 444,5 1980 856,02 3840 954,99 5700 1014,08 180 502,29 2040 860,48 3900 957,31 5760 1015,64 240 543,89 2100 864,8 3960 959,59 5820 1017,2 300 576,41 2160 869,01 4020 961,84 5880 1018,73 360 603,12 2220 873,1 4080 964,06 5940 1020,25 420 625,78 2280 877,08 4140 966,24 6000 1021,75 480 645,46 2340 880,96 4200 968,39 6060 1023,24 540 662,85 2400 884,74 4260 970,51 6120 1024,72 600 678,43 2460 888,43 4320 972,61 6180 1026,18 660 692,54 2520 892,03 4380 974,67 6240 1027,62 720 705,44 2580 895,55 4440 976,7 6300 1029,05 780 717,31 2640 898,98 4500 978,71 6360 1030,47 840 728,31 2700 902,34 4560 980,69 6420 1031,88 900 738,56 2760 905,62 4620 982,65 6480 1033,27 960 748,15 2820 908,84 4680 984,58 6540 1034,65 1020 757,17 2880 911,98 4740 986,48 6600 1036,02 1080 765,67 2940 915,07 4800 988,37 6660 1037,37 1140 773,72 3000 918,08 4860 990,22 6720 1038,71 1200 781,35 3060 921,04 4920 992,06 6780 1040,04 1260 788,62 3120 923,95 4980 993,87 6840 1041,36 1320 795,55 3180 926,79 5040 995,67 6900 1042,67 1380 802,17 3240 929,59 5100 997,44 6960 1043,97 1440 808,52 3300 932,33 5160 999,19 7020 1045,25 1500 814,6 3360 935,02 5220 1000,92 7080 1046,52 1560 820,45 3420 937,67 5280 1002,63 7140 1047,79 1620 826,08 3480 940,27 5340 1004,32 7200 1049,04 1680 831,5 3540 942,83 5400 1005,99 1740 836,74 3600 945,34 5460 1007,64 1800 841,8 3660 947,81 5520 1009,28 Segurança de Estruturas ao Fogo 2012/2013 8
  • 9. Segurança de Estruturas ao Fogo 2012/2013 9
  • 10. As paredes com função de compartimentação têm que satisfazer certas funções quando estão expostas ao fogo, em termos de limitar a propagação do incêndio (chamas, gases quentes, calor excessivo) e a subida de temperatura para além das áreas designadas O critério EI, segundo o EC6 é apenas válido para paredes com uma relação altura/espessura inferior a 40 Segurança de Estruturas ao Fogo 2012/2013 10
  • 11. A finalidade deste estudo tem em vista verificar a resistência ao fogo de três espessuras de paredes: 60, 90 e 100 mm  As espessuras escolhidas correspondem às menores dos pares de valores das seguintes classificações: EI 30, EI 60 e EI 120 Segurança de Estruturas ao Fogo 2012/2013 11
  • 12. Segurança de Estruturas ao Fogo 2012/2013 12
  • 13. °C) ƛ (W/m K) °C) Ca (J/Kg K) °C) ρ (Kg/m^3) 20 0,42 20 564 20 1000 100 1,57 100 19000 100 1000 200 3 200 5000 200 1000 300 3 300 4600 300 1000 400 3 400 4200 400 1000 500 3 500 3800 500 1000 600 3 600 3400 600 1000 700 3 700 3000 700 1000 800 3 800 2600 800 1000 900 3 900 2200 900 1000 1000 3 1000 1800 1000 1000 1100 3 1100 1400 1100 1000 1200 3 1200 1000 1200 1000 Segurança de Estruturas ao Fogo 2012/2013 13
  • 14. T (s) °K) T (s) °K) 2627 127,408714 2702 136,349365 2632 127,946602 2707 137,015289 2637 128,492447 2712 137,690491 2642 129,046341 2717 138,375076 2647 129,608337 2722 139,069168 2652 130,178528 2727 139,772903 2657 130,757004 2732 140,486404 2662 131,343826 2737 141,209778 2667 131,939102 2742 141,943176 2672 132,542877 2747 142,686707 2677 133,155273 2752 143,440506 2682 133,776352 2757 144,204697 2687 134,406204 2762 144,979416 2692 135,044922 2767 145,764801 2697 135,692612 2772 146,560974 Segurança de Estruturas ao Fogo 2012/2013 14
  • 15. T (s) °K) T (s) °K) 4607 134,520325 4682 140,800354 4612 134,914764 4687 141,247711 4617 135,312561 4692 141,698807 4622 135,713745 4697 142,153656 4627 136,118332 4702 142,612305 4632 136,526337 4707 143,074768 4637 136,937805 4712 143,541077 4642 137,352737 4717 144,011261 4647 137,771179 4722 144,485352 4652 138,193146 4727 144,963394 4657 138,618652 4732 145,445389 4662 139,047745 4737 145,931412 4667 139,480423 4742 146,421463 4672 139,916748 4747 146,915604 4677 140,356705 4752 147,413849 Segurança de Estruturas ao Fogo 2012/2013 15
  • 16. T (s) (°K) T (s) (°K) 5358 134,997086 5433 140,46048 5363 135,343033 5438 140,846237 5368 135,691513 5443 141,234756 5373 136,042557 5448 141,626099 5378 136,396179 5453 142,020248 5383 136,752396 5458 142,417236 5388 137,111221 5463 142,817078 5393 137,472672 5468 143,219803 5398 137,836761 5473 143,625412 5403 138,203491 5478 144,033951 5408 138,572891 5483 144,445435 5413 138,944977 5488 144,859879 5418 139,319763 5493 145,277298 5423 139,697266 5498 145,697739 5428 140,077499 5503 146,121201 Segurança de Estruturas ao Fogo 2012/2013 16
  • 17. Comparando os resultados obtidos com os valores tabelados do Eurocódigo 6, os tempos de resistência ao fogo são superiores, o que seria de prever. Para a classificação EI30 o tempo de resistência foi superior cerca de 16 minutos, já para a classificação EI60 o tempo foi de 18 minutos. Segurança de Estruturas ao Fogo 2012/2013 17