Calculadora de resistência ao fogo de concreto

O concreto é geralmente considerado um material resistente ao fogo. Devido a isso, as estruturas de concreto apresentam um bom desempenho em caso de incêndio quando comparadas às estruturas que utilizam outros materiais de construção.. Contudo, quando exposto ao fogo durante um período de tempo, começa a perder resistência e pode tornar-se estruturalmente insalubre. Por causa disso, geralmente é necessário que os engenheiros projetem estruturas de concreto e concreto armado com um período mínimo de resistência ao fogo para garantir a robustez geral desses materiais em uma estrutura.

Quando submetido ao fogo, o concreto armado pode reagir de diversas maneiras que reduzem sua integridade estrutural:

• Fissuração e lascamento do concreto nas faces do elemento.
• Descolamento do concreto da armadura, reduzindo a ação composta (e força geral).
• Redução da tensão de escoamento e rigidez do reforço.

A resistência ao fogo é a capacidade de um elemento estrutural manter sua integridade quando submetido ao fogo.. Isso normalmente é descrito usando um Período de resistência ao fogo (PRFV), medido em minutos. Os códigos de construção exigem valores mínimos de FRP para elementos estruturais, dependendo da classificação do edifício. Os requisitos de FRP podem variar de 30-240 minutos. Alguns códigos dividem os requisitos de FRP em categorias distintas relacionadas aos métodos de supressão de incêndio. Essas categorias incluem:

• Adequação Estrutural: Capacidade de manter a capacidade estrutural.
• Entradas de nós simples para aplicar as pressões do vento Carregamento Dinâmico: Capacidade de impedir a transferência de fogo através do elemento.
• Isolamento: Capacidade de impedir a transferência de calor através do elemento.

Dependendo da classificação, alguns códigos podem exigir valores FRP diferentes para cada categoria.

O Período de Resistência ao Fogo de uma seção de concreto é influenciado pelos seguintes fatores:

• Tamanho: Seções de concreto maiores normalmente têm um FRP mais alto.
• Cobrir: O aumento da cobertura da armadura pode reduzir o potencial de fragmentação/descolamento do concreto.
• Resistência do Concreto: Maiores resistências do concreto aumentaram a resistência ao fogo.
• Nível de carga: Seções de concreto fortemente carregadas normalmente têm um FRP mais baixo.
• Taxa de reforço: Aumentar o reforço da seção pode aumentar o FRP.
• Exposição: Os elementos expostos em todos os lados terão um FRP menor do que as seções protegidas em um lado.

Também é possível aumentar o FRP dos elementos de concreto através da aplicação de revestimentos protetores como vermiculita ou tinta intumescente.

Existem algumas estratégias que você pode adotar para melhorar a resistência ao fogo do concreto. Essas estratégias incluem:

• Diminuir a densidade do concreto, pois o concreto com densidade mais baixa se comporta melhor.
• Use o agregado de concreto correto e escolha agregados com resistência natural ao calor e baixa condutividade térmica.
• Reforce o concreto com materiais resistentes ao fogo, como aço.
• Otimize a relação água/cimento e o tipo de agregado para misturas densas de concreto para produzir um cimento mais resistente ao fogo.
• Se possível, aplique revestimentos à prova de fogo para adicionar proteção adicional.

O FRP é calculado de forma diferente dependendo do código de projeto adotado. Ao usar EN 1992-1-2, o processo abaixo é seguido:

1. Determine a isoterma de 500°C para a exposição ao fogo especificada, fogo padrão ou fogo paramétrico.
2. Cálculo de novas dimensões de seção transversal excluindo o concreto fora da 500 vocês. isotérmica.
3. Determinar a temperatura das barras de reforço nas zonas de tração e compressão.
4. Determinar a resistência reduzida do reforço.
5. Calcule a capacidade de suporte de carga final reduzida.

Ao usar AS 3600:2018, O processo é como se segue:

1. Determine o comprimento efetivo e a esbelteza.
2. Calcule a excentricidade da carga com base no momento/força axial de projeto.
3. Calcular o nível de carga e a taxa de reforço mecânico.
4. Use valores tabulados para determinar a largura mínima da seção e a cobertura da armadura.

A Calculadora de Resistência ao Fogo SkyCiv RC calcula a dispersão da temperatura desenvolvida durante o incêndio na armadura e no concreto de um membro. Em seguida, calcula a seção transversal reduzida dos membros, ou seja,. a secção obtida através da remoção de partes da secção com resistência e rigidez assumidas como zero. Em seguida, estima a capacidade de suporte da força axial e de flexão em sua forma combinada e, finalmente, compara a capacidade com as forças reais às quais o membro está sendo submetido..

As seguintes entradas são necessárias para executar o módulo:

• Tipo de seção (circular ou retangular).
• Dimensões da seção.
• Duração da resistência ao fogo em horas.
• Layout de reforço (diâmetro da barra e espaçamento entre barras) para lados laterais e longitudinais.
• Cargas de projeto (flexão no eixo maior e eixo menor e força axial).
• Tampa lateral.
• Propriedades materiais para concreto e aço de reforço.

O concreto é geralmente visto como um material resistente ao fogo. No BS EN 13501-1:2018 Classificação ao fogo de produtos de construção e elementos de construção Classificação usando dados de testes de reação ao fogo o concreto padrão tem a melhor classificação possível de resistência ao fogo com uma classificação de A1. Os materiais classificados como A1 são incombustíveis, o que significa que não podem ser incendiados como materiais como madeira e madeira.

SkyCiv oferece ferramentas para calcular FRP de concreto de acordo com os seguintes códigos:

• EN 1992.1.2.2004 - são influenciados principalmente pelas dimensões da sapata
• AS 3600:2018 Estruturas de Concreto