Publicação
Three-dimensional simulation of composite slabs under fire conditions
| Resumo: | Este estudo apresenta uma análise numérica de lajes mistas através do Método dos Elementos Finitos (FEM) utilizando o Matlab (PDE Toolbox) e compara os seus resultados com os valores obtidos através dos métodos simplificados da norma EN 1994-1-2. A comparação entre os métodos analíticos e numéricos tem como objetivo analisar o comportamento e a influência dos novos parâmetros, bem como a resposta térmica dos quatro perfis de lajes mistas com o intuito de compreender a evolução temporal nos elementos estruturais durante a exposição ao fogo. O método de solução requer a caracterização dos materiais a temperaturas elevadas. O modelo de interface adicional inclui uma resistência térmica entre a placa de aço e a cobertura de betão, representada pelo efeito da camada de ar que geralmente se cria durante os testes experimentais. O principal objetivo deste trabalho é determinar a resistência ao fogo por isolamento de lajes mistas com uma plataforma de aço colaborante ao comportamento do betão de peso normal; o tipo de aço escolhido foi o S350 quando submetido a uma curva de fogo padrão ISO-834. Esta investigação apresenta uma análise da resposta térmica do conjunto e do desempenho de 4 componentes intervenientes na resistência mecânica para avaliação do critério R (todas as partes da placa de aço: flange inferior, intermédia e flange superior e os varões de reforço nas lajes mistas). Este estudo compreende dois modelos trapezoidais (Cofraplus 60 e Polydeck 59s) e dois modelos re-entrantes (Multideck 50 e Bondek) com diferentes espessuras de h1. No total, foram realizadas 80 simulações para a validação e elaboração do estudo paramétrico, utilizando os modelos numéricos desenvolvidos para propor novos propostas e coeficientes (Proposta I, II, III e IV) para estimar a temperatura dos componentes presentes no critério de carga (R) e também a estimativa do tempo de resistência de isolamento (I) em comparação com o modelo proposto no Anexo D do Eurocódigo 1994-1.2. |
|---|---|
| Autores principais: | Lima, Lídia da Rocha Souza |
| Assunto: | Resposta térmica Lajes mistas de aço-concreto Resistência ao fogo Betão de densidade normal Modelo numérico Eurocódigo 4 MATLAB Incêndio padrão |
| Ano: | 2022 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Instituto Politécnico de Bragança |
| Idioma: | inglês |
| Origem: | Biblioteca Digital do IPB |
| Resumo: | Este estudo apresenta uma análise numérica de lajes mistas através do Método dos Elementos Finitos (FEM) utilizando o Matlab (PDE Toolbox) e compara os seus resultados com os valores obtidos através dos métodos simplificados da norma EN 1994-1-2. A comparação entre os métodos analíticos e numéricos tem como objetivo analisar o comportamento e a influência dos novos parâmetros, bem como a resposta térmica dos quatro perfis de lajes mistas com o intuito de compreender a evolução temporal nos elementos estruturais durante a exposição ao fogo. O método de solução requer a caracterização dos materiais a temperaturas elevadas. O modelo de interface adicional inclui uma resistência térmica entre a placa de aço e a cobertura de betão, representada pelo efeito da camada de ar que geralmente se cria durante os testes experimentais. O principal objetivo deste trabalho é determinar a resistência ao fogo por isolamento de lajes mistas com uma plataforma de aço colaborante ao comportamento do betão de peso normal; o tipo de aço escolhido foi o S350 quando submetido a uma curva de fogo padrão ISO-834. Esta investigação apresenta uma análise da resposta térmica do conjunto e do desempenho de 4 componentes intervenientes na resistência mecânica para avaliação do critério R (todas as partes da placa de aço: flange inferior, intermédia e flange superior e os varões de reforço nas lajes mistas). Este estudo compreende dois modelos trapezoidais (Cofraplus 60 e Polydeck 59s) e dois modelos re-entrantes (Multideck 50 e Bondek) com diferentes espessuras de h1. No total, foram realizadas 80 simulações para a validação e elaboração do estudo paramétrico, utilizando os modelos numéricos desenvolvidos para propor novos propostas e coeficientes (Proposta I, II, III e IV) para estimar a temperatura dos componentes presentes no critério de carga (R) e também a estimativa do tempo de resistência de isolamento (I) em comparação com o modelo proposto no Anexo D do Eurocódigo 1994-1.2. |
|---|