Comprovação ao Fogo Tricalc 7.2 realiza a comprovação completa ao fogo das estruturas de betão, aço, madeira e alvenarias - PDF
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1 Home Comprovação ao Fogo Tricalc 7.2 realiza a comprovação completa ao fogo das estruturas de betão, aço, madeira e alvenarias Introdução A versão Tricalc 7.2 oferece, entre outras novidades, uma apresentação que permite realizar a comprovação ao fogo de todos os elementos estruturais, tanto de madeira como de betão, aço ou alvenaria. O programa calcula a resistência ao fogo de cada um dos elementos e, no caso de não cumprirem com a resistência exigida, indica os isolamentos necessários. Comprovação ao fogo em versões anteriores a Tricalc Em versões anteriores do programa já existiam opções de comprovação ao fogo, ainda que estivessem limitadas exclusivamente a barras de madeira. As opções correspondentes a essa comprovação ao fogo incluíam-se nas opções de cálculo de secções de madeira. A filosofia das normas implementadas em Tricalc (CTE, Eurocódigos, normas americanas) assenta na consideração que no decorrer de um incêndio as barras de madeira sofrem uma perda de secção devido à carbonização do material. A comprovação consiste em realizar um cálculo da estrutura com as secções reduzidas, submetidas a combinações de acções de hipóteses específicas de incêndio. O programa também permite considerar um isolamento que o utilizador defina introduzindo-se o tempo que atraso ou inicio da carbonização. Relativamente às estruturas de betão, não se realizava uma comprovação específica ao fogo. Só existia a opção de considerar os critérios de armadura para estruturas R90 ou superior, descritos na l CTE DB SI para vigas, lajes reticulares e lajes maciças de betão armado. Comprovação ao fogo em Tricalc 7.2 Esta nova versão de Tricalc amplia a comprovação ao fogo a todos os elementos estruturais, não só de madeira mas também de aço, betão e alvenarias, quer para barras como para lajes e paredes. Ficam excluídos os elementos de fundação (sapatas, estacas, muros de cave, paredes de contenção, laje de fundação) uma vez que não se exige a sua comprovação ao fogo. Todas as opções relativas ao fogo foram unificadas num só submenu dentro do menu Cálculo. Estas opções permitem fixar critérios gerais de comprovação para toda a estrutura e atribuir opções diferentes para zonas específicas. Normas A comprovação ao fogo realiza-se segundo o estabelecido nas distintas normas de cálculo contempladas pelo programa, formando três grandes grupos: normas espanholas (CTE, EHE-08), Eurocódigos e normas americanas. Estas normas resumem-se na seguinte tabela:
2 Cabe destacar que o programa realiza a comprovação ao fogo em lajes de chapa perfilada e alvenarias. Nas normas americanas, inclui-se a comprovação ao fogo de barras de madeira segundo AF&PA/ASCE Standard e a comprovação de betão segundo a ACI 216. Betão armado Em geral, todas as normas fixam recobrimentos mínimos para as armaduras longitudinais e as dimensões mínimas que devem ter as peças de betão para garantir uma determinada resistência ao fogo, em minutos. No caso de existir uma resistência insuficiente, o programa não aumenta o recobrimento ou as dimensões das peças. O programa considera a colocação de um material de protecção contra o fogo, para que o recobrimento e as dimensões da secção de betão sejam suficientes. No cálculo de pilares com os Eurocódigos Estruturais, também se limita a esbelteza máxima e a excentricidade máxima do axial. Além disso, nos valores de recobrimento ou dimensões mínimas intervêm o nível de solicitação axial na situação de incêndio. Para os elementos que trabalham fundamentalmente à flexão (vigas, lajes reticulares e lajes maciças), tanto a norma espanhola (EHE-08 e CTE DB SI) como o Eurocódigo (EN ) fixam o comprimento mínimo da armadura de negativos existente sobre os apoios quando se exija uma resistência ao fogo R 90 ou superior. Secções de aço Para os elementos de aço da parede delgada (secções conformadas a frio e perfis laminados de Classe 4) não se permite que a temperatura do aço alcance os 350 C. Nos restantes casos, existem vários procedimentos consoante a norma utilizada: No cálculo de pilares com a norma espanhola CTE, o factor de aproveitamento para a resistência ao fogo é o obtido em situação não de incêndio, mas considerando os seguintes factores: Os esforços são os da situação de incêndio (que são sempre menores). Reduz-se o limite elástico do aço em função da temperatura alcançada. Aumenta-se a esbelteza do pilar em função da temperatura alcançada. No cálculo de vigas e diagonais com a norma espanhola CTE, obtém-se uma temperatura crítica para o aço que não deve ser superada. Esta temperatura crítica obtém-se com base no grau de aproveitamento do pilar, calculado de acordo com a CTE DB SE-A para as solicitações da situação de incêndio. No cálculo de barras com os Eurocódigos Estruturais, realizam-se as comprovações especificadas na EN , que são similares às da situação sem incêndio, e ainda: Os esforços são os da situação de incêndio (que são sempre menores). Reduz-se o limite elástico e o módulo de Young do aço em função da temperatura alcançada. No cálculo de barras com normas diferentes do CTE e dos Eurocódigos Estruturais, utiliza-se o método da temperatura crítica definido na EN , que consiste em determinar a temperatura que alcança o aço, a qual não pode superar a temperatura crítica calculada com base no grau de aproveitamento da barra, calculada de acordo com a norma seleccionada para as solicitações em situação de incêndio.
3 Em todos os casos, caso não se obtenha a resistência ao fogo pretendida, o programa aplica um isolamento, calculando a espessura necessária, em função do material de protecção seleccionado, por forma a diminuir a temperatura alcançada pelo aço até um valor admissível. Resistência ao fogo dos elementos de madeira Neste caso, o critério utilizado não difere de versões anteriores do programa. No geral, a filosofia de todas as normas consiste em considerar uma perda de secção devido à carbonização da madeira. Com as secções reduzidas realiza-se um cálculo com as combinações de hipóteses específicas do incêndio. É possível considerar um isolamento, introduzindo os dados que determinam o tempo que o isolamento atrasa o início da carbonização. Lajes de Chapa Perfilada A comprovação da resistência ao fogo em lajes de chapa perfilada baseia-se nos seguintes pressupostos: Se a chapa tem função resistente (laje de chapa colaborante), a sua temperatura não pode exceder os 350 C. Caso seja necessário, o programa calcula a espessura do isolamento necessário para conseguir que não se exceda esse valor. Se a chapa não tem função resistente (actua só como cofragem), a armadura de positivos não pode exceder a temperatura a partir da qual o seu limite elástico desça abaixo de fyd hfi. Da mesma forma que no caso anterior, o programa calcula o isolamento necessário para garantir o seu cumprimento. Na zona da laje onde se produzem momentos negativos o betão está comprimido na parte inferior, e a sua temperatura não pode exceder o valor a partir do qual a sua resistência desce abaixo de fcd hfi. Da mesma forma que no caso anterior, o programa indica o isolamento necessário para não exceder o limite. As lajes de chapa perfilada que resistem às acções existentes em situação de não incêndio, assume-se que possuem uma resistência, em situação de incêndio, de pelo menos R 30. Resistência ao fogo das paredes de alvenaria Em função do tipo de peça de alvenaria, da sua argamassa e possível capa de protecção, as normas implementadas no programa estabelecem uma relação entre a espessura da alvenaria e a resistência ao fogo (critério R) que comporta. Quando a resistência ao fogo é insuficiente, o programa calcula a espessura do isolamento necessário, em função do material seleccionado para o cálculo. Recintos de incêndio Os recintos são prismas de base horizontal e altura limitada que o utilizador pode definir livremente na geometria da estrutura. Cada recinto pode ter as suas próprias opções de fogo, diferentes das opções gerais estabelecidas para toda a estrutura. Portanto, quando existem zonas da estrutura com diferentes requerimentos de resistência ao fogo, é possível definir recintos e atribuir as suas opções correspondentes. Um exemplo típico é o caso das caves dedicadas a parqueamento nos edifícios de apartamentos.
4 Outro caso frequente é existir numa mesma estrutura zonas dedicadas a diferentes utilizações, como por exemplo, utilização industrial, armazéns, escritórios, etc. Não existem limitações quanto às superfícies ou alturas dos recintos de incêndio, o que significa que um recinto pode ocupar todo um piso da estrutura ou só uma parte, compreender vários pisos ou só uma zona da estrutura, etc. O programa permite visualizar graficamente os recintos de incêndio definidos na estrutura, representando os seus volumes sombreados tanto em vista tridimensional como no trabalho por planos. Também é possível visualizar claramente os elementos que pertencem a cada recinto, representados com a mesmo cor desse recinto. Esta dinâmica é muito útil para visualizar a que recintos pertencem os elementos situados na fronteira, ou os que atravessam mais de um recinto.
5 Os elementos estruturais pertencentes a um determinado recinto comprovam-se com as opções de fogo estabelecidas para esse recinto. Os elementos que não pertencem a nenhum recinto em concreto, comprovam-se com as opções gerais da estrutura. Este sistema de trabalho é altamente flexível, uma vez que permite definir zonas com diferentes exigências de resistência ao fogo, independentemente dos elementos contidos no seu interior e dos seus materiais. Quando existem elementos situados na fronteira entre dois recintos ou que atravessam diferentes recintos, calculam-se com as opções do mais exigente. Isolamento contra o fogo O cálculo de secções de madeira mantém o critério que já existia em versões anteriores, onde o utilizador selecciona uma protecção face a incêndios indicando o tempo que essa protecção atrasa o início da carbonização, e, a partir daí, o programa obtém a secção reduzida de cada barra. No entanto, para os elementos de betão, aço ou alvenaria adoptou-se um novo critério. Nestes casos, o utilizador selecciona um tipo de isolamento, definindo os seus dados característicos ou seleccionando-o de uma base de dados incorporada no programa. Esta nova base de dados contém uma série de materiais isolantes usuais com os seus parâmetros típicos, ainda que seja totalmente aberta e permita ao utilizador modificá-los ou inclusive introduzir novos tipos de isolamento. Uma vez seleccionado o isolamento, o programa realiza a comprovação ao fogo dos elementos de betão, aço ou alvenaria. Quando não possuem a resistência exigida nas opções de comprovação, calcula-se automaticamente a quantidade de isolamento necessário. Resultados Uma vez realizada a comprovação ao fogo dos elementos da estrutura, é possível obter vários tipos de informação, tanto a nível gráfico como em listagens. Os gráficos de tensões no aço e madeira têm a possibilidade de incluir o efeito do fogo, o que permite ver claramente a sua influência no cálculo e que elementos da estrutura cumprem e quais não. No caso das barras de betão armado, existe a possibilidade de recalcular a resistência ao fogo quando se modifica a armadura de uma barra utilizando as ferramentas de peritagem. Também é possível gerar um relatório completo de resultados, incluindo as opções de cálculo utilizadas e os resultados da comprovação. Este relatório é muito flexível e permite seleccionar que elementos estruturais incluir no mesmo, obter resultados resumidos ou detalhados, incluir a medição dos materiais isolantes obtidos, etc. Arktec, S.A Act. 27 maio 2010
Cálculo de Paredes de Contenção Tricalc.18
Cálculo de Paredes de Contenção Capítulo 33 Cálculo de Paredes de Contenção Tricalc.18 Âmbito de aplicação Este módulo permite o cálculo, comprovação e dimensionamento de Paredes Contínuas de Betão Armado