Dimensionmento de estruturs de concreto rmdo em situção de incêndio. Métodos tbulres presentdos em norms interncionis. Crl Neves COSTA (1) ; Vldir Pigntt e SILVA (2) (1) Engª Civil, M.Sc., Doutornd, Deprtmento de Engenhri de Estruturs e Fundções Escol Politécnic, Universidde de São Pulo emil: crlc@usp.br (2) Professor Doutor, Deprtmento de Engenhri de Estruturs e Fundções Escol Politécnic, Universidde de São Pulo emil: vlpigss@usp.br Av. Prof. Almeid Prdo, trv. 2, n 271, sl 123 LMC. Dept. Eng. Estruturs e Fundções [Ed. Eng. Civil]. CEP: 05508-900, Cidde Universitári, São Pulo S.P. Brsil. Tels.: (11) 3091-5542 / 5562. Fx: (11) 3091-5181. Resumo A norm brsileir NBR 14432:2000 Exigêncis de Resistênci o Fogo dos Elementos Construtivos ds Edificções, present o tempo requerido de resistênci o fogo (TRRF) ser ssegurdo pels estruturs em situção de incêndio. O TRRF estbelecido pr s estruturs de um edificção é definido em função do uso e ds dimensões d edificção, independente do mteril construtivo utilizdo. A Instrução Técnic do Corpo de Bombeiros de São Pulo, IT n 08/01 Segurnç Estruturl ns Edificções - Resistênci o Fogo dos Elementos de Construção, publicd em 2001, torn esss exigêncis obrigtóris no Estdo de São Pulo. A norm brsileir, NBR 5627:1980 Exigêncis Prticulres ds Obrs de Concreto Armdo e Protendido em Relção à Resistênci o Fogo foi cnceld pel ABNT, em 2001, por estr destulizd. O Anexo B, constnte n versão de 2001 do texto de revisão d NBR 6118 forneci s dimensões mínims serem considerds em projeto, pr os elementos de concreto em função do TRRF; presentv tmbém os ftores de redução ds crcterístics mecânics do concreto e do ço em função d tempertur. Posteriormente, versão conclusiv de 2002 do referido texto de revisão suprimiu o referente o ssunto, convertendo-o em propost de texto-bse pr um futur norm específic. Neste trblho é presentdo o pnorm interncionl ds recomendções normtivs pr o projeto de estruturs de concreto em situção de incêndio. São presentdos tmbém, os métodos tbulres indicdos por diverss norms interncionis; trt-se d form mis expedit de dimensionmento de estruturs de concreto em situção de incêndio. Foi relizd um nálise comprtiv entre esses métodos e s dimensões usuis mínims ds estruturs correntes, fim de verificr o gru de segurnç contr incêndios ds estruturs brsileirs. Plvrs-chve: segurnç estruturl, estruturs de concreto, dimensionmento, incêndio, resistênci o fogo, normtizção.
1 Introdução O concreto rmdo é um mteril constituído por vários mteriis (cimento Portlnd, águ, gregdos miúdos, gregdos grúdos e ço) consoliddos como um único mteril endurecido. O mteril endurecido concreto rmdo comport-se à tempertur mbiente, como um mteril homogêneo. Em lts temperturs, heterogeneidde do concreto rmdo é relçd. Há diltções térmics diferenciis dos componentes do concreto endurecido. A bix condutividde térmic do concreto em relção os metis e mssividde dos elementos de concreto contribui pr formção de elevdos grdientes térmicos. Há pressões nos poros do concreto devido à evporção d umidde, s quis conduzem à formção de tensões térmics n microestrutur do concreto endurecido. Esss tensões levm à fissurção excessiv e enfrquecimento do concreto (COSTA et l. (2002b)). Há redução progressiv de resistênci e rigidez em função d tempertur elevd, qul deve ser considerd no projeto de edifícios visndo à segurnç estruturl em situção de incêndio. Dentre s forms de desgregção porque pss o concreto quecido, destc-se o fenômeno do splling, que pode ssumir um cráter imprevisível, durnte os primeiros minutos de incêndio (COSTA et l. (2002)). Segundo o Merrim-Webster Online Dictionry, o verbo to spll signific to brek off chips, scles, or slbs EXFOLIATE. Os lscmentos do concreto são esfolições e desintegrções ds cmds superficiis dos elementos de concreto, qundo expostos lts temperturs por longos períodos ou, grdientes térmicos elevdos crcterizdos por quecimentos muito rápidos. Esses lscmentos têm sido lrgmente divulgdos pel litertur técnic interncionl como splling. A inversão de grdientes n fse de resfrimento do incêndio conduz o umento de fissurções progressivs, reduzindo ind mis resistênci residul do concreto. O ço, embor mis estável temperturs elevds experiment efeitos de fluênci e de diltção excessiv, lém d redução d resistênci e do módulo de elsticidde. A redução ds proprieddes mecânics do concreto rmdo é considerd no dimensionmento dos elementos estruturis. Códigos interncionis d Améric do Norte, Europ e Oceni presentm métodos simplificdos de dimensionmento em função do tempo requerido de resistênci o fogo, de cordo com o nível de risco dos edifícios. Nos píses desenvolvidos, s estruturs de concreto em situção de incêndio, são correntemente projetds com bse no conhecido método tbulr (BS 8110 Prt 2 (1985), ACI-216R (1989), NZS 3101 (1995), AS-3600 (2001), pren 1992-1-2 (2002)) de dimensionmento em situção de incêndio. O método tbulr é o mis simples de todos os métodos de dimensionmento de estruturs de concreto em situção de incêndio. Trt-se de simples tbels, s quis presentm dimensões mínims d áre d seção trnsversl e do cobrimento ou d distânci (distânci compreendid entre o eixo d rmdur principl e fce expost o clor mis próxim) em função do tempo requerido de resistênci o fogo (TRRF). O tempo de resistênci o fogo é definido com bse n curv-pdrão ISO-834 (1975) de incêndio. 2 Normtizção brsileir Atulmente, o CEB (1997) pud ISAIA (2002) define o conceito de durbilidde ds estruturs de concreto como cpcidde de um estrutur presentr o desempenho requerido durnte o período de serviço pretendido, sob influênci dos ftores de degrdção incidentes, ou sej, durnte tod su vid útil, estrutur deve presentr segurnç tnto em situção norml, como em situção excepcionl. V Simpósio EPUSP sobre Estruturs de Concreto 1
Em csos de incêndio, edificção deve: minimizr propgção ds chms pr outrs dependêncis d edificção ou pr edificções vizinhs, ssegurr cpcidde de suporte fim de permitir fug dos usuários e, qundo necessáris, s ções de combte em incêndio em segurnç. Proteger vid e reduzir s perds ptrimoniis são obrigções legis do profissionl que projet, constrói ou dministr um empreendimento e do poder público que o control. Se o projeto estruturl presentr um ftor rzoável de segurnç, brngendo os efeitos d ção térmic no concreto rmdo, o elemento estruturl ssegurrá um estbilidde ceitável durnte vid útil d edificção. Porém, se lscmentos e fissurções excessivos ocorrerem, rmdur de ço pode frgilizr-se rpidmente devido à exposição o clor e levr o elemento estruturl à ruín. Dess form, os dnos progressivos do concreto podem colocr em risco ção de slvmento e combte o fogo n edificção. As Figurs 2.1, 2.2 e 2.3 mostrm o colpso globl que lguns edifícios de concreto sofrerm nos últimos nos: um edifício de um fábric de roups em Alexndri (2000), um edifício residencil em São Petersburgo (2002) e um edifício depósito de mteriis têxteis. Podemos ind citr os edifícios Sede I e Sede II d CESP (1987) e Ed. Ccique (1996) no Brsil, os quis sofrerm colpso prcil ou totl devido o incêndio. Figur 2.1: Desbmento de um edifício residencil de múltiplos ndres de concreto rmdo, em São Petersburgo, no di 3 de junho de 2002, durnte o incêndio (BBC News (2002), O Estdo de São Pulo (2002) pud COSTA (2002)). Figur 2.2: Colpso estruturl de um edifício em concreto que servi como fábric de roups em Alexndri (Egito) (BBC News (2000) pud COSTA (2002)). Figur 2.3: Ruíns do depósito ds lojs Zêlo S/A, por ocsião do incêndio (COSTA (2002)). A NBR 14432 (2000) Exigêncis de Resistênci o Fogo de Elementos Construtivos ds Edificções indic os tempos requeridos de resistênci o fogo (TRRF s) que devem ser respeitdos pels edificções brsileirs, independentemente do mteril estruturl utilizdo. O TRRF é obtido do modelo do incêndio-pdrão. A IT 08 (2001) Segurnç Estruturl ns Edificções Resistênci o Fogo dos Elementos de Construção do Corpo de Bombeiros do Estdo de São Pulo, com V Simpósio EPUSP sobre Estruturs de Concreto 2
pequens lterções, incorpor NBR 14432 (2000) tornndo- obrigtóri em São Pulo. No Brsil já houve um norm exclusiv pr estruturs de concreto em situção de incêndio NBR 5627 (1980) cnceld em 2001 e substituíd pelo Anexo B do texto de revisão d NBR 6118, versão de 2001. Posteriormente, esse nexo foi suprimido n versão finl de 2002 do referido texto de revisão. A NBR 5627 (1980) Exigêncis prticulres ds obrs de concreto rmdo e protendido em relção à resistênci o fogo presentv um método tbulr pr dimensionmento ds estruturs de concreto. Atulmente não há qulquer norm brsileir que permit o meio técnico respeitr legislção vigente (NBR 14432 (2000), IT-08 (2001) em São Pulo) no Brsil. N usênci de normtizção brsileir pr o dimensionmento de estruturs de concreto em situção de incêndio, o projetist de estruturs precisrá recorrer norms estrngeirs pr elborr um projeto estruturl em consonânci com legislção em vigor. 3 Tempo de Resistênci Requerido o Fogo 3.1 Tempertur do comprtimento em chms As principis ções que cusm esforços ns estruturs à tempertur mbiente são: ção d grvidde e ção eólic (ventos). Em situção de incêndio, o projeto deve considerr tmbém ção térmic. A ção térmic é designd pel ção dos fluxos de clor por rdição e convecção nos elementos estruturis. A elevção d tempertur nos elementos d estrutur é conduzid pel ção térmic. Durnte o incêndio, o fluxo de clor por rdição é gerdo pel diferenç de tempertur entre s chms e superfície dos elementos estruturis e de comprtimentção. O fluxo de clor por convecção é gerdo pel diferenç de densidde entre os gses do mbiente em chms: os gses quentes são menos densos e tendem ocupr tmosfer superior, enqunto os gses frios, de densidde mior, tendem se movimentr pr tmosfer inferior do mbiente. Pr fcilitr determinção d ção térmic ns estruturs form formuldos modelos mtemáticos de incêndio, os quis descrevem vrição d tempertur do comprtimento em função do tempo do sinistro. N nálise estruturl, o incêndio é crcterizdo pel relção entre tempertur dos gses quentes e o tempo, representd por meio de curvs tempertur-tempo ou, simplesmente, curvs de incêndio. A prtir desss curvs é possível clculr máxim tempertur tingid pels peçs estruturis e su correspondente cpcidde resistente. Num incêndio rel, curv representtiv d vrição de tempertur é crcterizd por três estágios delimitdos por dois pontos (Figur 3.1): flshover e tempertur máxim. Esss regiões denominm-se: Ignição: região que represent o início d inflmção e tempertur cresce grdulmente; esse estágio é tmbém conhecido como pré-flshover e termin no instnte conhecido por flshover (instnte de inflmção generlizd). Fse de quecimento: região crcterizd por um mudnç repentin de crescimento de tempertur; todo o mteril combustível no comprtimento entr em combustão e tempertur dos gses quentes cresce rpidmente té tingir o pico d curv tempertur máxim dos gses do mbiente. Fse de resfrimento: rmo descendente que represent redução de tempertur dos gses no mbiente. A curv tempertur-tempo de um incêndio rel não é determind fcilmente, pois diversos ftores determinm vribilidde de um incêndio em relção outro: crg de incêndio, gru de ventilção, crcterístic dos mteriis d comprtimentção e dimensões do comprtimento. V Simpósio EPUSP sobre Estruturs de Concreto 3
tempertur θ tempertur máxim do incêndio fse de quecimento fse de resfrimento incêndio rel curv-pdrão ISO-834 ignição inflmção generlizd ( flshover ) tempo tempo Figur 3.1: Curv tempertur-tempo de um incêndio rel (SILVA (2001)). Figur 3.2: Modelo do incêndio nturl. Por questões de simplicidde, curv rel é normlmente substituíd por curvs pdronizds pr ensios. A curv pdronizd mis difundid interncionlmente por meio de norms e procedimentos de ensios é ISO-834 (1975). A curv ISO-834 (1975) é conhecid como curv-pdrão e independe ds crcterístics do mbiente e d crg de incêndio. As recomendções d NBR 5628 (2001) são bseds ness mesm curv. N Améric do Norte, curv-pdrão é representd pel tbel d ASTM E-119. N relidde, curv d ASTM E-119 é ncestrl de tods s curvs-pdrão de mteriis celulósicos, difundids nos códigos normtivos de diversos píses. A tbel d ASTM E119 tem sido dotd desde 1918, inspird ns proposts do Underwriters Lbortory de Chicgo em 1916, pr ensio de pilres (LIE (1972) pud SILVA (1997)). Os vlores dess tbel têm por bse s temperturs máxims de incêndios reis, tomndo por referênci o ponto de fusão de mteriis já conhecido nquel époc (GOSSELIN (1987) pud COSTA (2002)). No modelo do incêndio-pdrão (curv ISO-834) dmite-se que elevção d tempertur do incêndio é logrítmic, em função do tempo (expressão [3.1]); portnto, não há o rmo descendente que represent fse de resfrimento do incêndio (Figur 3.2). θg θg0 = 345 log( 8 t + 1) [3.1] onde: θ g = tempertur dos gses quentes (tmosfer) do comprtimento em chms [ C]; θ g0 = tempertur d tmosfer do comprtimento no instnte t = 0 [ C]; t = tempo [min]. A curv-pdrão ISO-834 (1975) é usd pr ensios e em projetos de construção civil, visndo comprtimentos cuj crg de incêndio é constituíd exclusivmente de celulósicos. Quisquer conclusões com bse ness curv devem ser nlisds com cuiddo, pois o incêndio-pdrão não corresponde o comportmento rel do incêndio. Há curvs de incêndio, chmds de curvs nturis, prmetrizds pel quntidde de mteril combustível (crg de incêndio), pelo gru de ventilção e pels crcterístics térmics e físics dos mteriis d comprtimentção (Figur 3.3). Esss curvs são modelos simplificdos do incêndio rel. Pr projeto ( fire design ), no entnto, não bst determinr ess curv com bse num cenário de incêndio preestbelecido. Devem ser vlidos o gru de confibilidde do cenário escolhido e o risco de que ele poss não ocorrer durnte vid útil d edificção e s sus conseqüêncis. N prátic, costum-se utilizr o conceito de vlor de cálculo d crg de incêndio. O vlor d crg de incêndio que crcteriz o mbiente é multiplicdo por coeficientes de ponderção determindos em função do risco de incêndio V Simpósio EPUSP sobre Estruturs de Concreto 4
e ds conseqüêncis do colpso d edificção (ltur, áre e uso d edificção) e d presenç de medids de proteção tiv (SILVA (2001), IT 08 (2001)). Pr mteriis ltmente inflmáveis (gsolin, querosene, diesel, outros), curv H hydrocrbon curve (equção [3.2], Figur 3.4) é mis utilizd em ensios lbortoriis, sendo mis citd pel litertur técnic interncionl. Ao contrário d curv-pdrão, curv H foi projetd com bse em experiêncis e resultdos de ensios de vários incêndios de hidrocrbonetos. Dus crcterístics importntes diferencim o incêndio de mteriis hidrocrbonetos, do incêndio de mteriis celulósicos: tx do quecimento e o fluxo de clor liberdo durnte combustão (MILKE et l. (2002) pud COSTA (2002)). 0,17 t 2,50 t θ g = 1080 ( 1 0,33 e 0,68 e ) + 20 [3.2] onde: θ g = tempertur dos gses quentes (tmosfer) do comprtimento em chms [ C]; t = tempo [min]. 1200 Figur 3.3: Curvs nturis prmétrics (pren 1991-1-2 Drft (2002)). Os vlores de ν correspondem o gru de ventilção. tempertur θ ( C) V Simpósio EPUSP sobre Estruturs de Concreto 5 1000 800 600 400 200 0 ISO 834 (1975) "H" - curv de incêndio pr hidrocrbonetos (prenv 1991-1-2 (2001)) 0 30 60 90 120 150 180 210 240 tempo (min) Figur 3.4: Curv-pdrão ISO 834 (1975) pr mteriis celulósicos e curv H (pren 1991-1-2 Drft (2002)) pr mteriis hidrocrbonetos. Outrs curvs-pdrão pr mteriis inflmáveis (ASTM E1529 (1993), RWS, RABT) form modelds em função d severidde do incêndio e têm sido interncionlmente recomendds pr situções especiis (COSTA (2002)). 3.2 Tempertur do elemento estruturl A ção térmic no concreto rmdo é trduzid pel redução ds proprieddes mecânics. N nálise estruturl, diminuição d resistênci e do módulo de Young dos mteriis, em função d tempertur é obtid por meio de ftores de redução, os quis correlcionm o decréscimo desss proprieddes mecânics cd nível térmico. Por isso é fundmentl conhecer tempertur do elemento estruturl fim de estimr os vlores ds proprieddes mteriis pr ess tempertur. 3.2.1 Elementos esbeltos A prtir d curv tempertur-tempo dos gses quentes é possível determinr tempertur no elemento estruturl, por meio de expressões d trnsferênci de clor. Tis expressões são fornecids pel NBR 14323 (1999) e são válids pr elementos estruturis metálicos com distribuição uniforme de tempertur. Admitir distribuição uniforme de tempertur em elementos isoldos de estruturs metálics é um prátic que present bo coerênci com relidde. Os elementos de
ço são extremmente esbeltos e se quecem rpidmente, fzendo com que tempertur ns peçs de pequen espessur se uniformize. Adotr mesm simplificção pr elementos de ço em contto com concreto ou lvenri é dimensionr fvor d segurnç e, de regr, é utilizd n flt de nálise térmic mis precis. A máxim tempertur n peç (Figur 3.5) pode ser encontrd com utilizção de curvs nturis. O emprego de modelos de incêndio mis relists permite determinr tempertur máxim do elemento estruturl; o dimensionmento desse elemento pr su tempertur máxim ssegur um resistênci o fogo dequd, durnte vid útil d estrutur. Tempertur ( o C ) Incêndio nturl Tempertur ( o C ) Incêndio-pdrão Tempertur no elemento estruturl Tempertur no elemento estruturl Tempo Figur 3.5: Tempertur no elemento estruturl (incêndio nturl). Tempo (min) Figur 3.6: Tempertur no elemento estruturl (incêndio-pdrão). A tempertur que cus o colpso de um elemento estruturl em situção de incêndio é denomind tempertur crític, isto é, tempertur máxim d estrutur, prtir d qul su ruín é iminente. Pr grntir segurnç estruturl em situção de incêndio, deve-se evitr que tempertur de colpso sej tingid. A tempertur crític depende do tipo de mteril e do sistem estruturl, isto é, crregmento plicdo, vinculções, geometri, etc. (FAKURY et l. (2000)). N prátic empreg-se curv-pdrão pr fcilitr os cálculos, embor hj um dificuldde opercionl: curv tempertur-tempo do elemento estruturl não present tempertur máxim (Figur 3.6). Tl inconsistênci pode ser soluciond de form fictíci, o rbitrr-se um tempo em que ocorre tempertur máxim. Esse tempo é conhecido por tempo requerido de resistênci o fogo (TRRF) dos elementos e é encontrdo em norms ou códigos. A NBR 14432 (2000) define o TRRF como sendo o tempo mínimo de resistênci o fogo de um elemento construtivo qundo sujeito o incêndio-pdrão. Trt-se de um vlor que é função do risco de incêndio e de sus conseqüêncis. Por simplicidde, o TRRF é vlido subjetivmente e definido pelo consenso d sociedde. Não se trt, portnto, de tempo de desocupção, tempo de durção do incêndio ou tempo-respost do Corpo de Bombeiros ou brigd de incêndio. Os vlores dos TRRF tmbém não devem ser confundidos com vlores definidos pelo poder público, tis como: horário prtir do qul deve hver silêncio em lugres públicos, velocidde máxim em vis públics, etc. O TRRF é um tempo que pode ser clculdo segundo s Teoris ds Estruturs e d Trnsferênci de Clor ou encontrdo experimentlmente. Tendo em vist, entretnto, dificuldde desse cálculo, esse tempo é fixdo n bse do consenso. No cso ds estruturs clculds à tempertur mbiente, os coeficientes de ponderção definidos em norms de engenhri (ABNT/NBR qui no Brsil) retrtm probbilidde de colpso ceitável de um edificção bem dimensiond, durnte su vid útil, à tempertur mbiente. Pr s estruturs clculds em situção de incêndio, os vlores dos TRRF encerrm V Simpósio EPUSP sobre Estruturs de Concreto 6
probbilidde de colpso ceitável de um edificção bem dimensiond, pr situção de incêndio, durnte su vid útil. 3.2.2 Elementos robustos Ao contrário dos elementos metálicos, s peçs de concreto gerlmente não são esbelts. Além disso, condutividde térmic do concreto é bem menor do que do ço. Portnto, considerr distribuição uniforme de tempertur nos elementos de concreto é exgerdmente fvorável à segurnç. O rtifício descrito no item 3.2.1 é prontmente entendido pr o cso de elementos esbeltos, pr os quis dmite-se distribuição uniforme de tempertur. Por outro ldo, o meio técnico hbituou-se usr o modelo do incêndio-pdrão e medir resistênci o fogo em unidde de um tempo (TRRF); ess prátic foi mntid pr estruturs de concreto, ou sej, os elementos estruturis devem respeitr um TRRF pdronizdo. O TRRF é pdronizdo em função do risco de incêndio e de sus conseqüêncis em 30, 60, 90 e 120 minutos. O método tbulr de dimensionmento presentdo em diversos códigos interncionis (BS 8110 Prt 2 (1985), ACI-216R (1989), NZS 3101 (1995), AS-3600 (2001), pren 1992-1-2 (2002)) foi elbordo com bse no conceito do tempo requerido de resistênci o fogo. As tbels do método tbulr têm por bse o princípio do qul tempertur em um ponto d seção trnsversl do concreto é menor tnto qunto mis fstdo ele estiver d superfície expost o fogo. Dess form, qunto mior for seção trnsversl, tnto mior será o núcleo frio e, qunto mis fstd d superfície quecid estiver rmdur, tnto menor será su tempertur. 4 Método tbulr de dimensionmento ds estruturs de concreto em situção de incêndio O método tbulr de dimensionmento é o método mis simples ser utilizdo pr s estruturs de concreto tenderem os requisitos d verificção em situção de incêndio segundo NBR 14432 (2000) Exigêncis de resistênci o fogo de elementos construtivos ds edificções. O conjunto de tbels que ssocim o TRRF e o tipo de elemento estruturl às dimensões mínims serem dotds no projeto permite plicção imedit do método n concepção estruturl d edificção. N litertur consultd, não foi encontrd origem ext desss tbels. A norm mericn ACI 216R 89 present o método tbulr completo pr o dimensionmento dos elementos. Pr os pilres, um tbel simples contendo resultdo de lguns ensios é presentd; pr s ljes é indicdo outro método simplificdo de plicção imedit: determinr s crcterístics geométrics dequds em função do TRRF, por meio de digrms; vigs s vigs, os digrms fornecidos servem pr uxilir outro método de dimensionmento, conhecido como método simplificdo de verificção d cpcidde resistente do elemento. As norms oceânics AS-3600 (2001) e NZS 3101 Prt 1 (1985) tmbém presentm digrms pr dimensionmento de vigs e pilres. Ambs s norms brsileir NBR 5627 (1980) e espnhol Instrucción EH-80 (1980) pud CÁNOVAS (1988) form cncelds. A norm espnhol foi substituíd por normtizção posterior à décd de 80. A presentção de lgums norms ntigs oferece o pnorm d evolução ds recomendções normtivs em relção àquels mis recentes, prticulrmente o Eurocode 2 (pren 1992-1-2 (2002)) e norm ustrlin AS-3600 (2001), pr o estudo comprtivo deste trblho. Os vlores preconizdos pel normtizção brsileir, pr projeto em situção norml são presentdos com finlidde de compr-los àqueles recomenddos principis normis interncionis de projeto em situção de incêndio. V Simpósio EPUSP sobre Estruturs de Concreto 7
4.1 Ljes N Tbel [4.1] estão excluíds s ljes liss e cogumelo. São presentdos os vlores mínimos pr projeto à tempertur mbiente preconizdos pel normtizção brsileir, fim de ser vlido o gru de segurnç contr o incêndio-pdrão ds ljes ncionis sem qulquer medid de proteção o fogo. Projeto tempertur mbiente Projeto em situção de incêndio Espessur mínim h lje Projeto NBR 6118:2002 cobrimentos mínimos norms pren 1992-1-2 (2002) CEB Bulletin N 208 (1991) BS 8110-2 (1985) AS-3600 (2001) NZS 3101 Prt 1 (1985) Instrucción EH- 80 (1980) pud CÁNOVAS (1988) NBR 5627 (1980) cnceld rmd em rmd em rmd em Anexo B do Projeto NBR 6118 (2001) cnceldo Tipo (finlidde) d lje Clsses de gressividde mbientl 2 direções TRRF hlje hlje hlje hlje hlje hlje hlje hlje ❶ ❷ ❸ ❹ ❺ y x y x y x y x y x y x y x y x y x 50 70 100 120 150 20 25 35 45 30 60 10* 10* 10* 60 10 10 10 75 15 15 60 15 10 50 10 10 100 10 60 10 10 10 60 80 20 15* 15* 80 25 10 25 95 20 20 80 20 15 75 10 10 100 20 80 25 10 25 80 10 15 20 90 100 30 10* 20 100 35 15 35 110 25 20 100 25 15 95 20 15 125 30 120 45 20 I.E. 45 100 15 20 30 120 120 40 20 25 120 45 20 45 125 35 25 120 30 15 110 30 15 125 40 150 60 30 30 120 20 25 40 * Normlmente o cobrimento dotdo pr situção mbiente é suficiente. Legend: ❶ cobertur não em blnço ❷ piso ou cobertur em blnço ❸ suportm veículos com peso té 30 kn ❹ suportm veículos com peso cim de 30 kn ❺ ljes protendids I. E. = interpolção liner Not: Nem tods s norms presentm o cobrimento mínimo explicitmente. Ele pode ser estimdo em função d distânci, pel expressão 10 mm Tbel 4.1: Dimensões mínims de ljes mciçs de concreto de densidde norml (gregdos grníticos) recomendds por lgums norms interncionis, em função do TRRF. V Simpósio EPUSP sobre Estruturs de Concreto 8
Pr o dimensionmento de ljes, o ACI 216R-89 (1989) fornece digrms, independente ds condições de vínculo. Nesses gráficos, resistênci ds ljes é correlciond à espessur mínim necessári d peç, em função do tempo requerido de resistênci o fogo. É ssumid tempertur máxim de 139 C n superfície extern opost à ção diret do clor. Ess medid ssegur função de comprtimentção d lje em incêndio, impedindo que o sinistro se propgue pr outros comprtimentos d edificção. A Figur 4.1 fornece s espessurs mínims ds ljes e Tbel 4.2 present os resultdos obtidos dess figur. Projeto pr situção de incêndio. TRRF (minutos) hlje 30 60 60 85 90 105 120 125 Tbel 4.2: Espessur mínim de ljes de concreto usul (gregdos silicosos) pr projeto estruturl em situção de incêndio, segundo o ACI 216R-89 (1989). Figur 4.2: Dimensões de lrgur b, cobrimento ds rmdurs c e distânci entre o centro geométrico d rmdur Figur 4.1: Espessurs mínims de ljes e predes em principl e fce expost o fogo. Esss função do TRRF e ds crcterístics d mistur do dimensões são referêncis dos métodos concreto (ACI 216R-89 (1989)). tbulres. vigs isostátics vigs contínus pilres Figur 4.3: Dimensões de lrgur bmin e o cobrimento ds rmdurs distânci entre o centro geométrico d rmdur principl e fce expost o fogo (AS 3600 (2001)). Esss dimensões são referêncis dos métodos tbulres. V Simpósio EPUSP sobre Estruturs de Concreto 9
4.2 Vigs Ns Tbels 4.3 e 4.4 são presentds s dimensões mínims proposts pel normtizção brsileir pr projeto à tempertur mbiente e, pel normtizção interncionl pr projeto em situção de incêndio de vigs isostátics e hiperestátics. Projeto tempertur mbiente Projeto em situção de incêndio Lrgur mínim ds vigs Projeto NBR 6118:2002 cobrimentos mínimos clsses de gressividde mbientl Norms TRRF pren 1992-1-2 (2002) CEB Bulletin N 208 (1991) possíveis combinções entre e possíveis combinções entre e BS 8110-2 (1985) AS-3600 (2001) NZS 3101 Prt 1 (1985) NBR 5627 (1980) cnceld Anexo B do Projeto NBR 6118 (2001) cnceldo possíveis combinções entre e 30 80 25 120 20 160 15* 200 15* 80 25 120 15 160 10 200 10 80 20 80 20 80 25 120 15 140 10 190 10 120 60 120 40 160 35 200 30 300 25 120 40 160 35 200 30 300 25 120 30 120 30 120 40 120 40 140 35 190 30 300 25 25 30 40 50 90 150 55 200 45 300 40 400 35 150 55 200 45 250 40 400 35 150 40 150 45 200 65 140 55 190 45 250 40 400 35 100 120 200 65 240 60 300 55 500 50 200 65 240 55 300 50 500 45 200 50 200 55 240 80 190 65 240 55 300 50 500 45 * Normlmente o cobrimento dotdo pr situção mbiente é suficiente. Pr csos excepcionis (vide item 13.2.2 do Projeto NBR 6118:2002). Legend: = lrgur mínim d vig; = cobrimento mínimo ds rmdurs principis d vig; = distânci entre o centro geométrico ds rmdurs principis e fce mis próxim do elemento de concreto, expost o fogo. Not: Nem tods s norms presentm o cobrimento mínimo explicitmente. O cobrimento pode ser estimdo em função d distânci, por meio d expressão 10 mm Tbel 4.3: Dimensões mínims de vigs bi-poids de concreto de densidde norml (gregdos grníticos) recomendds por lgums norms interncionis, em função do TRRF. V Simpósio EPUSP sobre Estruturs de Concreto 10
Projeto tempertur mbiente Projeto em situção de incêndio Lrgur mínim ds vigs Projeto NBR 6118:2002 cobrimentos mínimos clsses de gressividde mbientl Norms TRRF pren 1992-1-2 (2002) CEB Bulletin N 208 (1991) possíveis combinções entre e possíveis combinções entre e BS 8110-2 (1985) AS-3600 (2001) NZS 3101 Prt 1 (1985) NBR 5627 (1980) cnceld Anexo B do Projeto NBR 6118 (2001) cnceldo possíveis combinções entre e 30 80 15* 160 12* 80 12 200 12 80 20 75 20 80 20 80 12 140 12 190 12 120 60 120 25 200 12* 120 25 200 12 300 12 80 20 120 20 120 20 80 25 120 25 190 12 300 12 25 30 40 50 90 150 35 250 25 400 25 450 25 150 35 250 25 400 25 120 35 150 25 150 25 115 40 140 35 250 25 400 25 100 120 220 45 300 35 450 35 500 30 200 45 300 35 500 35 150 50 200 35 200 35 240 80 220 45 300 35 500 35 Legend: = lrgur mínim d vig; = cobrimento mínimo ds rmdurs principis d vig; = distânci entre o centro geométrico ds rmdurs principis e fce mis próxim do elemento de concreto, expost o fogo. Not: Nem tods s norms presentm o cobrimento mínimo explicitmente. O cobrimento pode ser estimdo em função d distânci, por meio d expressão 10 mm Tbel 4.4: Dimensões mínims de vigs contínus de concreto de densidde norml (gregdos grníticos) recomendds por lgums norms interncionis, em função do TRRF. TRRF (minutos) Dimensionmento em situção de incêndio Instrucción EH-80 (1980) pud CÁNOVAS (1988) possíveis combinções entre e 30 80 20 120 10 160 10 200 10 60 120 35 160 30 200 25 300 20 90 150 50 200 40 280 35 400 30 120 200 60 240 50 300 45 500 40 Tbel 4.5 Dimensões mínims s vigs de concreto de densidde norml (gregdos grníticos), segundo Instrucción espñol EH-80 (1980) pud CÁNOVAS (1988). As dimensões são plicáveis às vigs independente ds condições de vínculo (bi-poids ou contínus). Pr TRRF 90 minutos, áre de ço em cd poio intermediário deve ser igul ou superior à 0,3.l efetivo, onde l efetivo é o comprimento efetivo d vig, compreendido entre os eixos dos poios. O Eurocode 2 (pren 192-1-2 (2002)) fornece informções detlhds pr o cálculo dess áre de ço requerid. 1 Digrm de momentos n iminênci do incêndio (t = 0); 2 Cobertur do digrm de forç de trção solicitnte pelo resistente pr momentos positivos; 3 Digrm de momentos em situção de incêndio; 4 Cobertur do digrm de forç de trção solicitnte pelo resistente pr momentos negtivos. Figur 4.4: Ancorgem d rmdur ser verificd em situção de incêndio. Propost do Eurocode 2 (pren 192-1-2 (2002)). V Simpósio EPUSP sobre Estruturs de Concreto 11
4.3 Pilres As Tbels 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9 e 4.10 presentm os vlores mínimos d seção dos pilres em função do TRRF, visndo segurnç contr incêndio. A Tbel 4.8 present lgums tbels fornecids pelo Eurocode 2 (pren 1992-1-2 (2002)) pr o dimensionmento de pilres. No método tbulr do Eurocode 2 (pren 1992-1-2 (2002)), lém d quntidde de fces exposts o clor, são considerdos o índice de esbeltez (λ), tx mecânic de rmdur (ω) e excentricidde do crregmento ( e ). Diverss combinções entre e distânci são presentds em função do TRRF, pr vários vlores de λ, ω e e. São inúmers s combinções entre tis crcterístics. Projeto tempertur mbiente Projeto NBR 6118:2002 cobrimentos mínimos clsses de gressividde mbientl Projeto em situção de incêndio norms CEB Bulletin N 208 (1991) BS 8110-2 (1985) tods s fces exposts possíveis combinções entre, e F d f ck = 20 (MP) f ck = 45 (MP) 1 fce expost tods s fces exposts 50% d seção expost 1 fce expost TRRF AS-3600 (2001) NZS 3101 Prt 1 (1985) Fd pilr Fd Fd Fd 3,0 200 820 370 1300 30 150 25 200 25 150 25 6,0 100 360 140 500 3,0 440 730 830 1500 60 200 35 240 30 200 35 6,0 200 360 260 510 190 25 30 40 50 3,0 530 1000 1000 1800 90 240 50 300 35 240 50 6,0 330 640 470 1300 3,0 810 1500 1500 3000 120 300 50 350 35 300 50 6,0 480 1000 1000 2100 Em csos especiis permite-se 120 mm b < 190 mm (vide item 13.2.3 do Projeto NBR 6118:2002). 200 25 100 10 150 20 125 20 100 20 150 10 150 10 240 30 120 25 200 25 160 25 120 25 200 20 200 20 300 35 140 35 250 30 200 25 140 25 240 35 250 35 350 35 160 40 300 35 240 25 160 25 300 45 300 45 Aço: f yk = 500 MP A s = 1,5%A c f yk = 400 MP A s = 2,0%A c Legend: = lrgur mínim d vig; = cobrimento mínimo ds rmdurs principis d vig; = distânci entre o centro geométrico ds rmdurs principis e fce mis próxim do elemento de concreto, expost o fogo. Not: Nem tods s norms presentm o cobrimento mínimo explicitmente. O cobrimento pode ser estimdo em função d distânci, por meio d expressão 10 mm Tbel 4.6 Dimensões mínims recomendds pel normtizção brsileir e pelos principis códigos interncionis ( fire design ), pr pilres de concreto de densidde norml (gregdos grníticos) em função do TRRF. V Simpósio EPUSP sobre Estruturs de Concreto 12
Projeto tempertur mbiente Projeto em situção de incêndio Anexo B do Projeto NBR 6118 (2001) Projeto NBR 6118:2002 norms Instrucción NBR 5627 (1980) cnceld cnceldo EH-80 (1980) seção qudrd inteirmente possíveis combinções entre e cobrimentos mínimos pud comprimid mis de 1 fce expost 1 fce expost CÁNOVAS clsses de gressividde (1988) mis de 1 1 fce η mbientl fce expost expost fi = 0,2 η fi = 0,5 η fi = 0,7 η fi = 0,7 I frc II moderd III forte IV muito forte TRRF 30 150 10 150 10 150 10 150 10 100 10 60 200 20 200 120 25 150 10 170 10 190 10 120 10 190 25 30 40 50 90 240 30 300 160 45 170 10 210 10 240 35 140 10 120 300 35 360 200 60 190 40 250 40 280 40 160 45 Em csos especiis permite-se 120 mm b < 190 mm (vide item 13.2.3 do Projeto NBR 6118:2002). Legend: η = fi F d, fi F d F d = vlor de cálculo d ção em situção norml;, onde: F d,fi = vlor de cálculo d ção em situção de incêndio. Tbel 4.7: Dimensões mínims recomendds pel normtizção brsileir e pel Instrucción espñol, pr pilres de concreto de densidde norml (gregdos grníticos) em função do TRRF. Corpo-de prov n Tipo de gregdo Crregmento (kn) Durção do ensio (hr : min) Modo de ruptur 1 silicoso 0 4:00 nenhum 2 silicoso 1300 2:50 compressão 3 silicoso 800 3:38 compressão 4 silicoso 710 3:40 compressão 5 silicoso 0 5:00 nenhum 6 silicoso 170 3:00 flmbgem 7 silicoso 1070 3:28 compressão 8 silicoso 1800 2:26 compressão 9 silicoso 1300 3:07 compressão 10 clcáreo 800 8:30 compressão 11 clcáreo 1070 6:06 compressão 12 clcáreo 1800 3:36 compressão Nots: seção trnsversl de 406 mm x 406 mm seção trnsversl de 203 mm x 203 mm Tbel 4.8: Desempenho de pilres ensidos, de dimensões 305 mm x 305 mm. Pr seções trnsversis menores, s respectivs dimensões estão indicds ns nots supr (ACI 216R (1989)). V Simpósio EPUSP sobre Estruturs de Concreto 13
Projeto tempertur mbiente Projeto em situção de incêndio Projeto NBR 6118:2002 pren 1992-1-2 (2002) 0,fi 3 m e M máx d, fi e Limites de 1,5 2 e = 100mm 0,025 cobrimentos mínimos plicção As < 0,04 A b N c pilr d, fi b desprezr efeitos de 2ª ordem considerr efeitos de 2ª ordem. clsses de gressividde mbientl possíveis combinções entre e possíveis combinções entre e mis de 1 fce expost 1 fce expost TRRF µ fi = 0,2 µ fi = 0,5 µ fi = 0,7 µ fi = 0,7 ω (minutos) η = 0,15 η = 0,3 η = 0,5 η = 0,7 I II III IV frc moderd forte muito forte 200 30 300 30 0,1 150 25* 150 25* 200 32 250 25* 350 25* 30 200 25 200 25 155 25 0,5 150 25* 150 25* 150 25* 200 30 250 25* 300 27 200 30 1,0 150 25* 150 25* 150 25 300 25* 150 30 200 40 300 40 0,1 200 36 250 46 200 25* 300 25* 500 25* 500 25* 60 200 25 155 25 0,5 150 25* 150 35 250 35 350 40 200 25* 350 25* 550 25* 190 25 30 40 50 300 31 350 40 150 30 250 40 300 50 1,0 150 25* 200 25* 400 25 600 30 200 40 300 40 500 50 550 40 0,1 200 31 300 45 350 53 250 25* 400 25* 550 25* 600 25* 90 155 25 0,5 150 35 200 45 300 45 550 50 200 25* 300 25* 550 25* 600 40 300 25 400 38 450 40** 200 40 250 40 500 50 1,0 200 25* 300 25* 550 25* 600 45 250 50 400 50 550 60 0,1 550 25* 250 40 350 45** 350 57** 350 25* 550 25* 600 45 120 175 35 0,5 200 45 300 45 450 50 500 60 300 25* 550 25* 600 25 600 50 350 35 450 40* 450 51** 200 40 250 50 450 45 1,0 250 25* 400 25* 600 30 600 60 ** Armdur principl com no mínimo 8 brrs. * Normlmente o cobrimento recomenddo em situção norml é suficiente. Legend: N µ fi = N d, fi Rd (20 C ) ω = A f s c yd A f cd η = 7 N d, fi 0, ( A ) c fcd + As fyd, N d,fi é o crregmento (combinção excepcionl de ções) de 1ª ordem plicdo o pilr. Tbel 4.9: Dimensões mínims de pilres de seção circulr ou retngulr (desprezndo-se esbeltez) em função do TRRF, proposts pelo Eurocode 2 (pren 1991-1-2 (2002)) e pelo Projeto NBR 6118 (2002). V Simpósio EPUSP sobre Estruturs de Concreto 14
TRRF (minutos) 30 60 Dimensões mínims d lrgur do pilr b min e d distânci entre o Índice de esbeltez eixo d rmdur e fce expost λ η = 0,15 η = 0,3 η = 0,5 η = 0,7 b min b min b min b min 30 150 25* 150 25* 150 25* 200 30 300 25 40 150 25* 150 25* 150 25* 250 30 450 25* 50 150 25* 150 25* 200 25* 300 35 500 25* 60 150 25* 150 25* 200 30 400 40 250 25* 550 25* 70 150 25* 150 25* 250 35 500 35 300 25* 600 30 80 150 25* 150 30 300 35 500 60 250 25 500 25* 600 35 30 150 25* 150 30 200 40 300 50 200 25* 400 25* 600 30 40 150 25* 150 40 250 40 400 50 250 25* 400 25* 600 35 50 150 25* 200 35 300 40 500 45 400 25* 600 25* 600 40 60 150 30 200 40 400 40 200 25* 450 25* 600 30 70 150 35 240 40 450 45 200 25* 550 25* 500 35 80 200 30 300 40 500 50 250 25 550 25 600 40 30 200 25* 200 40 250 40 300 25* 550 25* 40 200 30 200 50 300 50 250 25* 400 25* 600 35 90 50 200 35 250 50 400 50 300 25* 550 25* 600 40 60 200 40 300 45 500 50 400 25 600 25* 600 45 70 200 45 300 50 550 55 450 25* 600 35 600 50 80 200 50 400 50 500 25* 600 35 30 200 40 250 50 450 45 250 25 400 25* 600 30 40 200 45 300 40 500 50 300 25* 500 25* 600 35 120 50 250 40 400 40 550 50 400 25* 550 25* 600 45 60 250 50 400 50 450 25* 500 35 70 300 40 500 45 500 25* 600 35 (1) (1) 80 300 50 500 60 550 25* 600 40 * Normlmente o cobrimento recomenddo em situção norml é suficiente. (1) É necessári lrgur mior que 600 mm. Um vlição prticulr d flmbgem é requerid. N η = 7 d, fi 0, 0, fi λ fi = ; i ( A ) c fcd + As fyd ω = A f s c yd A f cd, onde N d,fi é o crregmento de 1ª ordem plicdo o pilr. V Simpósio EPUSP sobre Estruturs de Concreto 15 550 600 40 40 600 60 600 80 500 600 500 600 50 45 60 50 600 55 600 70 (1) 600 55 (1) 600 60 (1) (1) 600 55 (1) (1) (1) (1) Tbel 4.10: Dimensões mínims d lrgur e d distânci entre o eixo d rmdur e fce expost o fogo pr pilres de seções retngulr e circulr. Tx mecânic de rmdur ω = 0,1. Vlores moderdos pr momentos de 1ª ordem: e = 0,05.b 100 mm (pren 1991-1-2 (2002)). Qundo s crcterístics do pilr não se enqudrm n Tbel 4.8, o Eurocode 2 (pren 1991-1-2 (2002)) fornece váris tbels similres à Tbel 4.10, pr diversos vlores d tx mecânic (ω).
5 Discussão e comentários Algums norms não presentm métodos tbulres, ms oferecem digrms pr o mesmo fim: obter s dimensões mínims d seção dos elementos e do cobrimento ds rmdurs, em função do tempo requerido de resistênci o fogo. As norms ustrlin AS-3600 (2001) e neozelndes NZS 3101 Prt 1 (1985) presentm digrms pr vigs e pilres (Figur 4.3), cujos resultdos são muito semelhntes àqueles encontrdos ns tbels pr ljes e vigs do Eurocode 2 (pren 1992-1-2 (2002)). O ACI 216R (1989) present pens um tbel contendo resultdo de lguns ensios de pilres de seção qudrd pr três seções diferentes, como um indictivo d cpcidde resistente do pilr (Tbel 4.8). Not-se que tx e excentricidde do crregmento, tx mecânic de rmdur e esbeltez não erm considerdos nos métodos tbulres de pilres presentdos em norms mis ntigs. As dimensões mínims d seção e do cobrimento erm função tão somente d quntidde de fces exposts o clor. Isso está explícito n tbel d norm espnhol Instrucción EH-80 (1980) pud CÁNOVAS (1988) e n NBR 5627 (1980) pr o dimensionmento de pilres. Por outro ldo, os vlores propostos nesss norms erm bem superiores àqueles de norms d décd de 90. O CEB FIP Model Code 90 (Bulletin N 208 (1991)) consider intensidde do crregmento xil, o comprimento do pilr e resistênci do concreto ns dimensões d seção. À medid que s pesquiss n áre de Segurnç Contr Incêndio evoluírm, pôde-se comprovr cientificmente eficiênci d respost estruturl ds edificções em situção de incêndio; s dimensões mínims estbelecids nteriormente pr ljes e vigs puderm então, ser reduzids, sem ônus à segurnç estruturl. Houve um refinmento no projeto de pilres, levndo-se em cont os efeitos de instbilidde, do crregmento plicdo e d tx de rmdur, no desempenho do elemento em situção de incêndio. É no dimensionmento de pilres que os métodos tbulres presentm s miores divergêncis entre s norms interncionis. A evolução tecnológic dos mteriis do concreto rmdo, n décd de 90, permitiu obtenção de concretos de resistênci mior e de porosidde mis bix. Em conseqüênci, ns estruturs moderns de concreto, os pilres são mis esbeltos e s seções trnsversis, mis delgds, se comprdos àqueles projetdos nos trás. Entretnto, s novs crcterístics d mistur do concreto e s composições químics dos cimentos Portlnd tuis levrm à redução do bom desempenho em incêndio dos elementos de concreto, devido à menor mss que s peçs estruturis possuem e à mior frgilidde do mteril em virtude ds crcterístics ds misturs. Ess é rzão dos códigos mis recentes presentrem métodos tbulres mis rigorosos: s dimensões mínims umentrm em relção às proposts dos nos 90. Observ-se um tendênci dos métodos tbulres se proximrem dqueles presentdos ns norms dos nos 80, considerds ntieconômics. As emends e ncorgem ds rmdurs devem ser dimensionds pr grntir segurnç estruturl durnte o incêndio. O Eurocode 2 (Figur 4.4) e o CEB-FIP Model Code 90 presentm os comprimentos de ncorgem dequdos ssegurr integridde estruturl durnte o incêndio. 5.1 Comprção entre s recomendções d NBR 6118 (2002) e ds norms interncionis pr situção de incêndio Não foi objeto deste trblho vlir segurnç ds ljes liss, cogumelo, nervurds, treliçds e pré-moldds, correntemente utilizds no Brsil. V Simpósio EPUSP sobre Estruturs de Concreto 16
5.1.1 Norms oceânics (AS-3600 (2001) e NZS 3101 Prt 1 (1985)) Pr TRRF = 30 ou 60 minutos, s ljes com h lje 80 mm, vigs e pilres tendem os mínimos requeridos pels norms oceânics. Pr o TRRF = 90 minutos, s ljes não tendem os mínimos requeridos pels norms oceânics qundo presentrem espessur h lje < 100 mm. Pr o TRRF = 120 minutos, s ljes não tendem os mínimos requeridos pels norms oceânics qundo presentrem espessur h lje < 120 mm. Pr espessurs superiores 120 mm depende do cobrimento dotdo. As vigs e pilres não presentm dimensões suficientes pr resistirem o TRRF 90 minutos. As dimensões mínims proposts pels norms ustrlin AS-3600 (2001) e neozelndes NZS 3101 Prt 1 (1985) devem ser vlids com cuiddo, o comprr esses vlores às dimensões de projeto estruturl pr situção norml, pois supõe-se que n Oceni, segurnç ds estruturs em situção de incêndio é vlid, considerndo redundânci dos meios de proteção d edificção, exigidos pel legislção locl, tis como: lrmes, detectores de fumç, sprinklers utomáticos, extintores e hidrntes, brigd contr incêndio, comprtimentção, etc. 5.1.2 Norm norte-mericn ACI 216R (1989) As ljes com dimensões usuis tendem os mínimos requeridos pels norms nortemericns pr TRRF 90 minutos. Pr TRRF = 120 minutos lje deve ter h lje 125 mm. Não há método tbulr ou digrms pr verificção de vigs e pilres de mneir expedit. Entretnto, são fornecidos resultdos de ensios de pilres pr lgums seções trnsversis, pr dr um ordem de grndez ds dimensões do pilr no seu desempenho, o projetist. 5.1.3 Norms européis (pren 1992-1-2 (2002), CEB Bulletin N 208 (1991) e BS 8110-2 (1985)) Pr TRRF = 30 ou 60 minutos, s ljes de espessur h lje 80 mm tendem os mínimos requeridos pels norms européis. Pr o TRRF = 90 minutos, s ljes rmds em um direção não tendem os mínimos requeridos pelo Eurocode 2 (pren 1992-1-2 (2002)), pr h lje < 100 mm ou clsses de gressividde mbientl I e II. As ljes rmds em dus direções tendem os mínimos requeridos pelo Eurocode 2 pr h lje > 100 mm. A comprção com BS 8110-2 e o CEB-FIP Model Code 90 (Bulletin N 208 (1991)) depende d combinção entre espessur e cobrimento dotdos. Pr TRRF = 30 ou 60 minutos, s vigs tendem os mínimos requeridos pels norms européis, exceto s vigs isostátics de clsse de gressividde mbientl I. Pr TRRF = 90 minutos, s vigs isostátics com dimensões usuis não tendem os mínimos requeridos pels norms européis. Pr s vigs contínus comprção com s norms européis depende d combinção entre espessur e cobrimento dotdos. As ljes e vigs não presentm dimensões suficientes pr resistirem o TRRF = 120 minutos. No cso dos pilres, comprção com o CEB FIP Model Code 90 depende do número de fces exposts, ds dimensões d seção trnsversl, d resistênci do concreto, d tx de rmdur e do crregmento plicdo. Pr TRRF = 30 ou 60 minutos, os pilres tendem os mínimos requeridos pel BS 8110-2. Pr TRRF 90 minutos, comprção com norm britânic depende do número de fces exposts e ds dimensões d seção trnsversl. Segundo o Eurocode 2, os pilres tendem os mínimos requeridos pr TRRF = 30 minutos, desde que presentem comprimento 0,fi 3 m, áre de ço A s < 0,04.A c, V Simpósio EPUSP sobre Estruturs de Concreto 17
excentricidde 0,15.h pilr (ou b pilr ) e máx 0,4.h pilr (ou b pilr ) e nível de crregmento. Pr TRRF = 60 minutos, os pilres não tendem os mínimos requeridos pelo Eurocode 2, ou pr b pilr < 250 mm ou pr clsses de gressividde mbientl I e II, dentro dos limites cim citdos. For desses limites, o Eurocode 2 fornece tbels, s quis correlcionm s dimensões mínims com tx mecânic de rmdur, o nível de crregmento e excentricidde do crregmento. Pr TRRF 90 minutos, os pilres com dimensões usuis não tendem os mínimos requeridos pelo Eurocode 2 (pren 1992-1-2 (2002)). 6 Conclusões O concreto rmdo, como qulquer outro mteril, sofre os efeitos d ção térmic, podendo comprometer su cpcidde mecânic e de comprtimentção. Os esforços solicitntes colborm n redução progressiv d resistênci do concreto quecido. Tis ftores devem ser vlidos no projeto ( fire design ) d estrutur pr ssegurr su estbilidde. A nov norm de dimensionmento de estruturs de concreto NBR 6118 (2002) recomend umentr cobrimentos e dimensões mínims ds peçs de concreto, visndo umentr durbilidde ds estruturs. Dess form, indiretmente, induzirá à concepção de elementos de concreto com resistênci o fogo, ligeirmente superiores àquels projetds segundo s norms ntigs. Neste trblho s recomendções de segurnç contr incêndio presentds por norms interncionis form comprds às recomendções do Projeto NBR 6118 (2002) pr dimensionmento à tempertur mbiente. Em um nálise expedit, considerndose pens s crcterístics geométrics dos elementos estruturis concluiu-se que pr TRRF igul 30 e 60 minutos os elementos estruturis com dimensões usuis tendem s prescrições interncionis, com lgums exceções. No cso de edificções de mior risco. cujo TRRF 90 minutos, s dimensões usuis ind estão quém ds exigêncis interncionis. Ljes pré-moldds tipicmente utilizds no Brsil ind estão sem solução, pel flt de lbortórios de ensio de resistênci o fogo no pís, fim de vlir o comportmento o fogo desses elementos. O meio técnico brsileiro precis se conscientizr d importânci de seguir-se pdrões interncionis pr o dimensionmento ds estruturs de concreto em situção de incêndio, visndo à qulidde do desempenho ds construções. 7 Agrdecimentos A CAPES Coordenção de Aperfeiçomento de Pessol de Nível Superior, pelo poio ddo est pesquis. 8 Referêncis AMERICAN CONCRETE INSTITUTE (ACI). Guide for determining the fire endurnce of concrete elements. ACI 216R 89. New York, 1989. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). Componentes construtivos estruturis - Determinção d resistênci o fogo. NBR 5628. Rio de Jneiro, 2001. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). Dimensionmento de estruturs de ço de edifícios em situção de incêndio Procedimento. NBR 14323. Rio de Jneiro, 1999. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). Exigêncis de resistênci o fogo de elementos construtivos ds edificções. NBR 14432. Rio de Jneiro, 2000. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). Exigêncis prticulres V Simpósio EPUSP sobre Estruturs de Concreto 18
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