RESISTÊNCIA AO FOGO DAS ESTRUTURAS DE AÇO

                                                                      Mauri Resende Vargas
Valdir Pignatta e Silva

 

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APRESENTAÇÃO

Este Manual vem contribuir para a literatura disponível na área de segurança contra incêndio, com informações e tabelas atualizadas, retiradas das principais fontes de referência, como normas técnicas brasileiras e internacionais e trabalhos de renomados especialistas brasileiros e internacionais nessa área.
Como é fato conhecido, os objetivos primordiais da segurança contra incêndio são minimizar o risco à vida humana e reduzir as perdas patrimoniais. Sabe-se que a segurança absoluta, em qualquer situação de nossas vidas, é uma condição inviável de ser alcançada, pois a segurança é proporcional ao custo para obtê-la. Assim, já foi afirmado que “não se deve procurar a segurança absoluta, mas sim a melhor solução possível, levando em conta a segurança e o seu custo.
Devido à sua característica didática, o presente manual foi estruturado em nove capítulos, nos quais serão abordados os seguintes tópicos: princípios de segurança contra o incêndio, segurança estrutural, exigências de resistência ao fogo, como obter a resistência ao fogo das estruturas de aço, materiais de proteção térmica, estruturas externas, considerações sobre o projeto de arquitetura e tendências internacionais.
No último capítulo é apresentada uma extensa bibliografia sobre o assunto. As exigências de resistência ao fogo dos elementos de aço, tais como vigas, pilares e lajes, segundo a norma NBR 14432 “Exigências de resistência ao fogo de elementos construtivos de edificações Procedimento”, são abordadas no capítulo 3, com os principais métodos para determinar o tempo requerido de resistência ao fogo (TRRF).
O capítulo 4 apresenta os diversos métodos utilizados para verificar a resistência ao fogo dos elementos estruturais de aço, com ou sem proteção térmica. Métodos analíticos simplificados e recomendações para a utilização de métodos avançados, constam da norma NBR 14323 “Dimensionamento de estruturas de aço de edifícios em situação de incêndio Procedimento”, referenciada neste capítulo. A solução mais freqüentemente utilizada para evitar o aumento excessivo da temperatura das estruturas de aço em situação de incêndio, tem sido o revestimento das mesmas com materiais de proteção térmica, tais como argamassa projetada “cimentitious”, fibras projetadas, placas e pintura intumescente. Detalhes de cada um desses materiais, com suas características e propriedades físicas, e resultados dos ensaios realizados segundo normas técnicas relacionadas, incluindo o dimensionamento das espessuras necessárias, são apresentados no capítulo 5.
Considerando-se que muitos edifícios modernos têm sido construídos com estrutura de aço externa à fachada e que nessas condições a estrutura é aquecida apenas pelas chamas que emanam da janela ou de outras aberturas na fachada do edifício, é possível que os elementos estruturais externos possam dispensar o uso de proteção térmica, mantendo-se a necessária segurança contra incêndio, caso tais elementos sejam posicionados de forma adequada em relação às aberturas das fachadas. A determinação do posicionamento dos pilares externos é mostrada nas tabelas do capítulo 6, obtidas a partir de procedimentos analíticos, admitindo-se uma certa temperatura crítica e uma carga de incêndio.
O uso dessas tabelas é uma ferramenta importante na avaliação preliminar da localização dos elementos de aço exteriores. No capítulo 7, que trata das considerações sobre o projeto de arquitetura, são apresentadas algumas soluções arquitetônicas que poderão ser utilizadas, diretamente ou com adaptações, em projetos de edificações estruturadas em aço, respeitando-se as exigências mais importantes para a segurança à vida e a resistência ao fogo. São apresentados diversos exemplos ilustrativos de projetos para situações de edificações isentas e sem isenção da verificação estrutural em situação de incêndio.
Finalizando o manual, o capítulo 8 apresenta as principais tendências internacionais, com os programas de testes de incêndios reais em edifícios, visando uma correta avaliação do comportamento das estruturas em aço, com o levantamento de critérios de cálculo mais racionais e recomendações construtivas mais adequadas às situações reais de incêndio. Os programas de ensaios de incêndio realizados em edifícios com estrutura em aço no Reino Unido, pelo Building Research Establishment´s Cardington e na Austrália, pela BHP, são amplamente detalhados nesse capítulo, assim como as conclusões obtidas das avaliações realizadas.
O setor siderúrgico, através do Centro Brasileiro da Construção em Aço CBCA, tem a satisfação de tornar disponível para o universo de profissionais envolvidos com o emprego do aço na construção civil, mais este manual, o sexto de uma série relacionada à Construção em Aço. Como centro dinâmico de serviços, com foco exclusivamente técnico e capacitado para conduzir uma política de promoção do uso do aço na construção, o CBCA está seguro de que este manual enquadra-se no objetivo de contribuir para a difusão de competência técnica e empresarial no País. Espera-se que o trabalho seja devidamente valorizado pelos fabricantes de estruturas em aço, profissionais liberais, construtoras, arquitetos, engenheiros, professores universitários e entidades de classe que se relacionam com a construção em aço.

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SUMÁRIO

Apresentação

Capítulo 1
Princípios da segurança contra incêndio
1.1 Conce08
1.2 Fatores que influenciam a severidade de um incêndio
1.3 Fatores que influenciam a segurança do patrimônio
1.4 Fatores que influenciam a segurança da vida

Capítulo 2
Segurança estrutural
2.1 Resistência a altas temperaturas
2.2 Ações na estrutura decorrentes do incêndio
2.3 Ação térmica

Capítulo 3
Exigências de resistência ao fogo
3.1 Método tabular
3.2 Método do tempo equivalente
3.3 Edificações isentas de verificação estrutural em incêndio
3.4 Comentários
sobre as isenções

Capítulo 4
Como obter resistência ao fogo das estruturas de aço
4.1 Estruturas sem revestimento térmico
4.2 Elementos estruturais integrados
4.3 Estruturas mistas
4.4 Estruturas de aço revestidas com material de proteção térmica

Capítulo 5
Materiais de proteção térmica
5.1 Tipos
5.2 Fibras e argamassas projetadas
5.3 Placas
5.4 Pintura intumescente
5.5 Dimensionamento das espessuras do material de proteção térmica
5.6 Estudo de caso

Capítulo 6
Estruturas externas
6.1 Posicionamento dos pilares externos

Capítulo 7
Considerações sobre o projeto de arquitetura
7.1 Edificações isentas de verificação estrutural em situação de incêndio
7.2 Edificações em que há necessidade de verificação estrutural em situação de incêndio

Capítulo 8
Tendências internacionais
8.1 Os ensaios de Cardington
8.2 Ensaio de incêndio na Austrália
8.3 Garagens
Bibliografia

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