Author(s): Almeida, David
Date: 2014
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10198/11763
Origin: Biblioteca Digital do IPB
Subject(s): Vigas parcialmente embebidas em betão; Métodos de cálculo simplificado e avançado; Resistência ao fogo; Simulação numérica
Esta tese tem como objetivo ampliar o conhecimento sobre o comportamento de elementos parcialmente embebidas em betão a temperaturas elevadas. A resistência ao fogo de secções HEB e IPE parcialmente embebidas em betão depende da evolução da temperatura durante o processo de aquecimento. O Eurocódigo 4, parte 1.2 [1], propõe a análise da secção transversal utilizando o método das quatro componentes (banzos, alma, aço de reforço e betão) para obter a temperatura média e a redução de geometria após a resistência ao fogo padrão (R30, R60, R90, R120). O estudo pretende validar: o coeficiente empírico apresentado na tabela G.1 anexo G da EN 1994-1-2 [1]; a área residual de betão; a temperatura média no betão e o parâmetro de redução da altura da alma. Será utilizado um método de cálculo térmico avançado (não linear) para obter e validar uma nova proposta de cálculo. Pretende-se ainda determinar a resistência a encurvadura lateral de vigas parcialmente embebidas constituídas por perfis IPE100; IPE200 e IPE300. As vigas serão compostas por estribos soldados à alma ou soldados aos banzos, denominadas PEBA e PEBB respetivamente. Cada seção será avaliada com vãos entre apoios de 2.4, 3.9 e 5.4 metros. As vigas em estudo serão ainda simuladas a temperaturas de 20, 200, 400 e 600ºC. A simulação será incremental e iterativa, utilizando o programa ANSYS.
This thesis has the objective of increase the knowledge about the behaviour of partially encased beams exposed to elevated temperatures. Fire resistance of partially encased sections depends on the temperature evolution during this event. Eurocode 4, part 1.2 [1], proposes the analysis of this cross section using four components (flanges, web, reinforcement and concrete) to address each average temperature and geometry reduction after standard fire resistance (R30, R60, R90, R120). This work intends to validate: the empirical coefficient presented in table G.1 informative annex G of EN 1994-1-2; the residual area of concrete, the average concrete temperature and the parameter for the height reduction of the web. An advanced thermal calculation method (non-linear) was used to validate the new design proposal, verifying the effect of the reduced characteristics strength, reduced modulus of elasticity and reduced cross-section on partially encased section made of HEB and IPE profiles. This study intents to determine the buckling resistance of partially encased beams, made of steel profiles IPE100; IPE200 e IPE300; each one will be studied with a spam between restrain supports of 2.4, 3.9, e 5.4 meters. The beams will also be studied at the following temperatures 20, 200, 400 e 600ºC. The simulation was incremental and iterative, using ANSYS.
