Estudo Térmico de Pilares Mistos de Aço e Concreto de Seção Tubular Circular em Situação de Incêndio

Abstract

Os pilares mistos de aço e concreto possuem algumas qualidades pela combinação das propriedades físicas e mecânicas dos dois materiais, e uma das vantagens do uso desse elemento estrutural é a resistência ao fogo, quando comparado a sistemas estruturais somente de aço ou de concreto. O desempenho de um pilar misto de aço e concreto em situação de incêndio é influenciado por vários parâmetros, como: dimensões, esbeltez, rigidez, carregamento, propriedades dos materiais e a interação do elemento com a estrutura envolvente. Em particular sobre as propriedades do aço e do concreto, essas estão diretamente relacionadas à temperatura na qual os materiais são submetidos, visto que com a elevação de temperatura suas propriedades são diminuídas. Esta pesquisa tem como objetivo a análise numérica, via método dos elementos finitos utilizando o programa computacional ANSYS 17.0, da elevação de temperatura em pilares mistos de aço de seção tubular circular preenchidos com concreto de densidade normal, quando submetidos ao incêndio. Os resultados mostram que as elevações de temperaturas no aço e no concreto dependem de parâmetros como o volume de concreto e o volume de aço, visto que os materiais possuem propriedades térmicas bem distintas. O sistema misto para pilares mostrou-se eficaz na diminuição da temperatura do elemento estrutural quando comparado com pilares de aço.