CONCLUSÕES GERAIS

Esta dissertação analisou do ponto de vista analítico e numérico, perfis de aço submetidos à situação de incêndio, um assunto ainda pouco considerado e explorado no meio acadêmico brasileiro sob o aspecto aqui adotado. De fato, as contribuições do meio acadêmico brasileiro têm sido seguir normas estrangeiras e explorar situações de aplicabilidade destas normas sem a preocupação do desenvolvimento teórico, como feito aqui neste trabalho. Nota-se também que o assunto incêndio ainda é de pouco interesse para a maioria dos projetistas estruturais, apesar de ser de grande relevância para a sociedade na prevenção de grandes colapsos estruturais de estruturas de aço.

É de grande importância na execução de projetos de edificações a consideração de uma provável situação de incêndios. Este tema é muitas vezes desconsiderado pela sociedade e pelos projetistas, que preferem relacionar incêndio à palavra “fatalidade” e acham poucas as possibilidades de ocorrência de um incêndio. A sociedade esquece que fatalidades acontecem e podem levar a grandes prejuízos. Na construção civil, cada dia mais inovada com tecnologias que consideram o tempo de execução como um fator primordial, muitos materiais hoje disponíveis estão cada vez mais a favor do incêndio apresentando em sua composição insumos combustíveis e ainda baixa vedação durante um incêndio, como, por exemplo: papel parede, pisos sintéticos, painéis de gesso, portas de vidro, para citar alguns materiais. Portanto, além das medidas de combate e prevenção a incêndio, é importante todo profissional ter um maior conhecimento do comportamento das estruturas quando submetidas a situações de incêndio, com o intuito de promover melhor prevenção a catástrofes causadas pelo incêndio que pode a vir ocorrer.

Como já apresentado, o objetivo desta dissertação foi transmitir aos profissionais da área de estruturas e incêndio um melhor entendimento do comportamento a flambagem lateral com flexo-torção (FLT) de vigas de aço com seção transversal I quando submetidas à situação de incêndio natural. Considerou-se nesta dissertação dois pontos importantes que foram de modo geral enfatizados e questionados ao longo desta pesquisa, quais sejam:

 O conhecimento mais realista da variação de temperatura na seção transversal das vigas de aço quando expostas a incêndios;

 Desenvolvimento de uma formulação analítica para a determinação da carga crítica (FLT), considerando o aquecimento não uniforme ao longo da seção transversal do perfil I, fator este que influencia diretamente na resistência da peça estrutural.

Para melhor entendimento, considerou-se nesta dissertação o incêndio natural por se entender que, na prática, melhor caracteriza a realidade de uma situação de incêndio, com uma fase de aquecimento, desenvolvimento e subseqüente resfriamento.

Para o mapeamento das temperaturas, utilizou-se nesta pesquisa o ANSYS. Tal programa em elementos finitos oferece resultados com excelentes qualidades e bastante confiabilidade para estudos de transientes térmicos, fornecendo de forma precisa as temperaturas ao longo da seção transversal de cada perfil estudado.

Foram estudados nesta pesquisa três tipos de incêndios naturais e cada perfil foi simulado dentre um destes incêndios. As vigas foram escolhidas de acordo com um estudo das principais vigas mais utilizadas em projetos no Brasil, conforme publicado no livro Estruturas de Aço no Brasil (Dias, 1999). Portanto, escolheu-se analisar as vigas CVS 300x113, CVS 500x250, CVS 600x262 e VS 700x166.

Em cada análise desenvolvida nesta dissertação, além das mudanças de geometria nos perfis, as características dos incêndios foram também variadas.

Os perfis de aço com seção transversal I analisados com placa de material refratário sobreposta indicam que a mesa em contato com a placa, no caso mesa superior, apresentam temperaturas inferiores quando comparada à mesa inferior totalmente exposta às chamas do incêndio. Nesta circunstância, as curvas de temperaturas das mesas superior e inferior revelam significativas diferenças de temperaturas entre as mesas que propiciam substancial aumento de resistência quando comparada com a resistência obtida a partir de recomendações da norma brasileira (NBR 14323:1999). Observa-se nos resultados das temperaturas entre as mesas que o tempo de ocorrência da maior diferença de temperatura

temperatura uniforme atingida pelo elemento estrutural de aço. Nota-se ainda que esta temperatura uniforme é a temperatura recomendada pela norma brasileira (NBR 14323:1999) no cálculo da resistência estrutural corrigida apenas por determinados coeficientes que revelam-se insuficientes para mostrar a resistência efetiva da viga.

As partes do perfil que estão mais expostas ao fogo, no caso a mesa inferior e a alma, estão mais aquecidas quando comparadas com as da mesa superior. Esta diferença de temperatura não é levada em conta pelas normas brasileiras, de forma eficaz no dimensionamento de perfis metálicos quando submetidos a situações de incêndio. Nesta dissertação foi proposta uma formulação analítica para calcular a carga crítica e conseqüentemente a resistência à instabilidade lateral com flexo-torção do perfil de aço com seção transversal I. A formulação proposta considera de forma mais efetiva esta diferença de temperatura entre as mesas e a conseqüente diminuição do valor do módulo de elasticidade em função da temperatura. Considerando a análise dos quatro casos estudados nesta dissertação, conclui-se ainda que para vigas de aço com placas termicamente refratárias sobrepostas existe um ganho significativo de resistência nominal quando comparada com os valores prescritos pelas normas brasileiras. Pois a mesa responsável pela instabilidade lateral da viga, no caso a mesa superior, não apresenta diminuição significativa no valor do módulo de elasticidade como ocorre caso a temperatura fosse uniforme ao longo da seção transversal, conforme sugerido na norma.

Observa-se finalmente que a norma brasileira (NBR 14323:1999) parece ser bastante conservadora, quando considera que a temperatura seja uniforme ao longo da seção transversal de estruturas, como as vigas. Em certas situações, como no caso da mesa comprimida ser a menos aquecida num incêndio, os ganhos de resistência nominal podem proporcionar maiores resistências ou maiores vãos livres - considerando as mesmas situações de incêndio quando calculadas pela formulação proposta e pelas recomendações da norma citada.