Ensaio de simulação de incêndio

O pilar protótipo foi ensaiado sem carregamento e com exposição de três faces ao fogo, em virtude das dimensões originais da câmara do forno, o que propiciou que uma das faces (onde os termopares estavam instalados) permanecesse de livre acesso durante o ensaio de simulação de incêndio.

A face não exposta ao fogo foi posicionada em uma parede refratária adaptada especialmente para a realização do experimento, por onde foram instalados os dezesseis termopares para monitoração da distribuição de temperatura no interior da

Esclarece-se que para a realização do ensaio de simulação de incêndio, houve a necessidade de conceber uma alvenaria de fechamento do forno, onde foi posicionado o pilar de concreto de alta resistência.

Essa alvenaria foi projetada e construída com blocos de concreto estruturais vazados, os quais foram preenchidos com areia, visando um isolamento térmico mais seguro. Nessa parede foram instaladas duas janelas de alívio, tipo alçapão, caso houvesse necessidade de uma eventual inspeção emergencial durante o experimento.

Além disso, a alvenaria foi revestida na parte interna com uma manta de fibra cerâmica tipo XE com 64 kg/m³ e espessura de 51mm, fixada com cimento especial tipo Unistik “A”, tornando-a “refratária” e resistente ao fogo.

A alvenaria de fechamento foi construída sobre um quadro de aço móvel com possibilidade de manobra através de um sistema de talha elétrica de cabos de aço, com capacidade de içamento de até 10t.

O pilar foi fixado nesta alvenaria, sobre o quadro móvel, com chapas metálicas parafusadas, visando a segurança durante esse procedimento de manobra, principalmente para desmobilização40 do elemento de concreto posteriormente ao ensaio de simulação de incêndio.

Complementando o esquema do experimento, uma gaiola confeccionada com tela ondulada de aço galvanizado com malha de 1,5” (3,81cm) de fio 10 (espessura de 3,4mm) foi fixada na alvenaria e posicionada em todo o perímetro das faces expostas ao fogo do pilar.

Essa gaiola teve como principal objetivo proteger e preservar a câmara do forno, contra um eventual caso de ocorrência de spalling severo do tipo violento e

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A alvenaria de fechamento do forno, com espessura de 20cm, foi construída sobre um quadro de aço móvel com largura de 30cm. Como o pilar possuía seção transversal quadrada de 70cm, durante as manobras do quadro para mobilização e desmobilização, havia uma considerável excentricidade entre o centro geométrico do pilar e o centro geométrico do quadro/alvenaria, portanto, o mesmo foi parafusado com diversas chapas metálicas na alvenaria de fechamento, o que, de fato, simulou, também, o sistema de amarração convencional que é utilizado, em geral, nas edificações entre a interface da alvenaria com a estrutura de concreto (especificamente em pilares).

explosivo. A sequência das Figs. 84 a 88 exemplifica bem a descrição das etapas referentes ao esquema adotado no experimento de simulação de incêndio.

Figura 84 – Ilustração do forno do Laboratório de Segurança ao Fogo do IPT onde foi realizado o

experimento.

Figura 86 – Desenho esquemático da execução da alvenaria e do posicionamento da gaiola de proteção.

Figura 88 – Desenho esquemático do experimento (em corte).

A execução da alvenaria propriamente dita, bem como os detalhes envolvidos para sua concepção, a instalação da manta de fibra cerâmica, o posicionamento da gaiola em tela de aço galvanizado e o sistema de fixação do pilar protótipo através de chapas metálicas, podem ser observados na sequencia das Figs. 89 a 98.

Figura 90 – Detalhe do posicionamento da gaiola em tela de aço galvanizado.

Figura 91 – Detalhe da execução da alvenaria com grauteamento na parte vinculada à tela de aço e

à amostra.

Figura 93 – Detalhe da alvenaria e das janelas de inspeção.

Figura 94 – Detalhe da alvenaria concluída (parte externa).

Figura 96 – Detalhe da colocação do pilar na câmara do forno, através da alvenaria previamente

construída.

Figura 97 – Detalhe da fixação do pilar na alvenaria, através de chapas metálicas parafusadas.

Figura 98 – Esquema final para o experimento de simulação de incêndio e detalhe dos dezesseis

Destaca-se que o elemento de concreto também foi revestido com manta de fibra cerâmica tipo XE com densidade 64kg/m³ em suas extremidades (na base e no topo), para simulação da propagação de calor unidirecional (somente nas direções ortogonais às faces) durante o experimento, conforme observado na Fig. 99.

Figura 99 – Detalhe do isolamento das extremidades do pilar com manta de fibra cerâmica.

O esquema do experimento de simulação de incêndio, indicando as três faces expostas ao fogo e as condições gerais, está resumido no corte da Fig. 100. O desenho esquemático do corte foi realizado, como exemplo, nas profundidades dos termopares da Linha A (vide referência na Fig. 71).

O ensaio de simulação de incêndio, através da curva-padrão ISO 834, foi realizado no final de janeiro de 2010. O pilar protótipo durante o experimento laboratorial de simulação de incêndio pode ser observado na Fig. 101.

Figura 101 – Pilar protótipo durante o experimento laboratorial de simulação de incêndio.

6.3 Avaliação geral do pilar protótipo posterior ao ensaio simulação de