Avaliação numérica do uso de modelos reduzidos para estudo da flambagem lateral por flexo-torção de vigas de aço em situação de incêndio

Abstract

A situação de incêndio em uma estrutura pode provocar seu colapso. Os efeitos catastróficos de um incêndio podem ser evitados através do conhecimento do comportamento das estruturas em situação de incêndio. Este trabalho apresenta uma contribuição ao estudo da flambagem lateral por flexo-torção (FLT) de vigas de aço em perfil I sob situação de incêndio. Apresenta-se uma avaliação sobre a aplicação da Teoria da Semelhança ao estudo da FLT objetivando o emprego de modelos reduzidos nos ensaios em laboratório. Faz-se um levantamento das principais formulações matemáticas dos processos físicos da transmissão de calor e da FLT em situação de incêndio visando obter as grandezas físicas relevantes à aplicação da Teoria da Semelhança. Propõe-se uma lei de escala com as condições de semelhança geométrica e física necessárias à construção dos modelos em escala. Avalia-se a evolução da temperatura na seção transversal do perfil de aço e seus reflexos na utilização Teoria da Semelhança servindo-se de simulações numéricas com o Método dos Elementos Finitos (MEF). Faz-se a aferição da lei de escala e dos parâmetros relevantes presentes nos números Π’s valendo-se de modelo numérico via MEF calibrado e validado. Ao final, são feitas considerações acerca das limitações da lei de escala e a respeito das especificações dos materiais para construção dos modelos reduzidos. Espera-se que este estudo seja uma contribuição à adequada representação do comportamento do protótipo em escala reduzida para uma correta previsão do momento fletor de FLT em situação de incêndio de vigas de aço em perfil I.