Author(s): Gouveia, Pedro José Vieira
Date: 2018
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10198/17950
Origin: Biblioteca Digital do IPB
Subject(s): Madeira; Fogo; Elementos finitos; Isolamento; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Biotecnologia Industrial
Este trabalho tem como principal objetivo avaliar a segurança em projeto de ele-mentos estruturais do tipo viga em madeira, com e sem isolamento. Será determinada a carga em projeto a submeter a meio vão em vigas simplesmente apoiadas à temperatura ambiente e com exposição ao fogo em uma ou três frentes. O estudo incide na avaliação da resistência à flexão e no cumprimento das regras de segurança impostas pelos Eurocó-digos. Será apresentado um método analítico de cálculo e propostas equações de projeto de fácil utilização prevendo o efeito da carbonização na madeira pela ação do fogo através da curva padrão ISO 834. O trabalho apresenta ainda a avaliação da resistência ao fogo nestes elementos, quando protegidos com material de isolamento, verificando um atraso no início da carbonização. Foram desenvolvidos diferentes modelos de cálculo numérico utilizando algoritmos de análise mecânica para carga incremental, análise térmica em regime transiente e aná-lise termomecânica. Para cada um destes modelos foi desenvolvido um código em lin-guagem APDL do ANSYS de forma a facilitar a obtenção de resultados no estudo de vários modelos. No total são apresentados 92 modelos de cálculo computacional para a discussão de resultados e comparação com a metodologia de cálculo analítico.
The main objective of this work is to evaluate the structural resistance safety in wooden beam elements, with and without insulation. The design load applied at midspan of the simple supported beam will be determined, at ambient temperature and in fire sit-uations. The study aims to evaluate the bending resistance regarding the safety rules im-posed by the Eurocodes. An analytical method will be developed presenting design equa-tions able to predict the wood behaviour under fire conditions, using the standard fire curve ISO 834. This work also presents the beam behaviour under fire conditions, when protected with insulation material, that results in the delaying on the char layer. Different numerical calculation models were developed using different algorithms mechanical analysis with an incremental load, transient thermal analysis and thermome-chanical analysis. For each numerical model, a code in ANSYS APDL language was de-veloped to facilitate the obtained results in the study. In total, 92 computational models are presented for results discussion and compared with the analytical methodology.
