Embed Size (px)
DESCRIPTION
Dissertação sobre pilar de aço em situação de incêndio.
Citation preview
FACULDADE INTEGRADA METROPOLITANA DE CAMPINAS
(METROCAMP)
João Gabriel MASALA
Leandro Manoel SILVA
SOFTWARE EDUCACIONAL GRATUITO PARA
ANÁLISE DE PILAR DE AÇO EM SITUAÇÃO DE
INCÊNDIO
CAMPINAS
2015
João Gabriel MASALA
Leandro Manoel SILVA
SOFTWARE EDUCACIONAL GRATUITO PARA
ANÁLISE DE PILAR DE AÇO EM SITUAÇÃO DE
INCÊNDIO
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à
Faculdade Integrada Metropolitana de
Campinas para a obtenção do título de Bacharel
em Engenharia Civil.
Orientador: Prof. (M.Sc.) Paulo Cavalcante
Ormonde
CAMPINAS
2015
Oliveira, João Gabriel Masala O48s Software educacional gratuito para análise de pilar de aço em situação de incêndio/ João Gabriel Masala Oliveira, Leandro Manoel da Silva, - Campinas, 2015. 105 f.: enc. Orientador: Prof. (M.Sc.) Paulo Cavalcante Ormonde Trabalho de Conclusão de Curso – Faculdade Metrocamp, curso de Engenharia civil. 1. estrutura de aço 2. Situação de incêndio 3. Pilar. I. Silva, Leandro Manoel da. II. Ormonde, Paulo Cavalcante. III. Título.
624.1821
João Gabriel MASALA
Leandro Manoel SILVA
SOFTWARE EDUCACIONAL GRATUITO PARA
ANÁLISE DE PILAR DE AÇO EM SITUAÇÃO DE
INCÊNDIO
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à
Faculdade Integrada Metropolitana de
Campinas para a obtenção do título de Bacharel
em Engenharia Civil.
Aprovado em 13/11/2015
BANCA EXAMINADORA
________________________________________________________
Prof. (M.Sc.) Paulo Cavalcante Ormonde
Faculdade Integrada Metropolitana de Campinas
_________________________________________________________
Prof .(Dr.) Antonio Pedro Clápis
Faculdade Integrada Metropolitana de Campinas
__________________________________________________________
Prof. Esp. Sidnei Marcelo Cominotti
Faculdade Integrada Metropolitana de Campinas
Dedicamos este trabalho a Deus que nos deu a
força e perseverança para seguirmos e ser
possível realizar nossos sonhos.
AGRADECIMENTOS
À Deus por todas as bênçãos recebidas.
À minha esposa Jessica, que sempre sonhou junto comigo esta realização, tendo a
paciência e sabedoria para que junto alcançássemos este objetivo.
À toda minha família que me apoiou na profissão escolhida e soube entender a minha
ausência em algumas ocasiões, especialmente meus amados pais, Nelson e Neide.
Ao professor Paulo Ormonde, que nos orientou e devido as suas aulas e a forma que
lecionou sobre estruturas nas disciplinas de Estrutura Metálica, me fez despertar o
interesse por este tema.
À empresa Fire Target, que permitiu em alguns momentos me ausentar em horário
comercial, para que pudesse elaborar este trabalho.
À todos os professores, que através de seus conhecimentos e experiências, puderam
muitos nos ensinar, e devido a estas aulas e minha dedicação, me sinto preparado
para desenvolver as funções de um engenheiro civil.
Ao meu amigo João, que juntos construímos uma grande amizade, que nos levou a
decidirmos a realizar este trabalho juntos.
À todos os amigos que tive a oportunidade de aprendermos juntos, onde foram criados
verdadeiros laços de amizade, e podemos aprender um com os outros.
Leandro Manoel da Silva
Primeiramente a Deus que propiciou as oportunidades para que este trabalho pudesse
ser desenvolvido. Dando-me força e saúde para que todos os dias eu seguisse adiante
com um propósito em minha vida. E a Nossa Senhora Desatadora dos Nós a qual sou
profundamente devoto e admirador.
Aos meus amados pais, Vicente e Heloísa, pela confiança, o apoio, exemplos de
união, coragem e amor.
À minha avó Vera, por ser uma das pessoas mais especiais que já conheci em minha
vida. Exemplo de força, perseverança e que apesar das dificuldades jamais se deixa
abalar.
Ao meu irmão Guilherme, pelos momentos juntos e trocas de conhecimentos.
À minha querida namorada Laura, por tantas dificuldades superadas juntas, pelo
companheirismo e paciência em todos os momentos difíceis.
Ao meu amigo Leandro, que juntos trocamos inúmeros conhecimentos ao longo de
nossa graduação, e pelo seu exemplo de organização e comprometimento.
Ao meu orientador Professor Paulo Ormonde, ao qual sou imensamente grato por toda
dedicação e contribuição do conhecimento. Por esclarecimentos de dúvidas e apoio
do meu desenvolvimento no curso e em minha pesquisa.
Ao Professo Valdir Pignatta, pelos e-mails trocados e suas orientações que
despertaram o imenso interesse sobre desenvolvimento e pesquisas sobre estruturas
em situação de incêndio.
João Gabriel Masala Oliveira.
“Durante nossa breve existência nesse mundo
devemos nos ocupar de todos os esforços para
que faça sentido nossa vida, senão, seremos
apenas mais um ser que um dia existiu nesse
mundo”
Alexsandro Rego
RESUMO
Foi realizado este trabalho devido às exigências do Corpo de Bombeiros do
estado de São Paulo e as normas pertinentes da ABNT, que nos diz que a estrutura
precisa garantir que os ocupantes da edificação há evacuem com segurança, e o
Corpo de Bombeiros possa combater o sinistro sem que haja o colapso da estrutura.
Devido ao aço perder as suas propriedades mecânicas de forma mais rápida sob a
ação do fogo, em se comparando com as estruturas mais convencionais, como as de
concreto armado, realizamos um estudo visando demonstrar como que as estruturas
de aço suportam a ação de um incêndio e como deve ser realizado a análise estrutural
utilizando o fogo como uma das ações. O objetivo principal deste trabalho foi criar um
software para análise e dimensionamento de perfis de aço, para que atenda aos
requisitos da NBR 14323:2013 e o método simplificado para o dimensionamento de
estrutura de aço em situação de incêndio. O software também calcula o TRRF
utilizando o método do tempo equivalente e verifica se há necessidade de proteção
passiva, através da análise da temperatura crítica e da curva do incêndio padrão, além
disto, analisa quanto ao tempo em minutos da temperatura crítica e o TRRF exigido
pela edificação. Para realizar este estudo e demonstrar o funcionamento do software,
utilizamos um edifício comercial e analisamos um de seus pilares, que se trata de um
pilar com seção “I” de aço laminado, de modo que foi possível, demonstrar como
realizar o cálculo utilizando o fogo como uma ação na estrutura e verificar a
necessidade de sua proteção. Este trabalho busca atender ao Corpo de Bombeiros,
mas de uma forma que se possam reduzir os custos, pois foram utilizados cálculos,
que chegou a valores que, a estrutura pode ser protegida sem que haja um
superdimensionamento, e gastos desnecessários.
Palavras-chave: Estruturas de aço em situação de incêndio. Incêndio. Estrutura
metálica. Proteção passiva.
ABSTRACT
It was carried out this work due to the requirements of the Fire Department of
São Paulo and the relevant ABNT, which tells us that the structure needs to ensure
that the occupants of the building there evacuate safely, and the fire department to
fight the sinister without collapse of the structure. Due to the steel lose its mechanical
properties more quickly under the action of the fire, in comparing with the more
conventional structures, such as reinforced concrete, we conducted a study to
demonstrate how the steel structures supporting the action of a fire and how it should
be carried out structural analysis using fire as one of the actions. The main objective
was to create a software for analysis and design of steel sections, that meets the
requirements of NBR 14323: 2013 and the simplified method for steel structure design
in fire. The software also calculates the TRRF using the time method equivalent and
checks for the need for passive protection, by analyzing the critical temperature and
standard fire curve, moreover, analyzes about the time in minutes the critical
temperature and the TRRF required for the building. To perform this study and
demonstrate the operation of the software, we used a commercial building and analyze
one of its pillars, it is a pillar with the "I" sheet steel, so that it was possible to
demonstrate how to perform the calculation using fire as an action in the structure and
verify the need for their protection. This paper seeks to answer the fire department, but
in a way that can reduce costs because calculations were used, which reached values
that the structure can be protected without a sizing, and unnecessary expenses.
Keywords: Steel structures in fire. Fire. Metal structure. Passive protection.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1: Fluxograma para a utilização do software .................................................. 23
Figura 2: Edifício Garagem América, construído em 1954. ....................................... 25
Figura 3: Edifício Avenida Central, inaugurado no ano de 1961. .............................. 26
Figura 4: Perfil Formado a Frio. ................................................................................. 28
Figura 5: Perfis laminados padrão americano ........................................................... 28
Figura 6: Perfis laminados de abas paralelas. ........................................................... 29
Figura 7: Perfis soldados, VS, CVS e CS. ................................................................. 29
Figura 8: Distribuição de frequência da Solicitação S e da Resistência R. ............... 32
Figura 9: Peça submetida a ação de flambagem. ..................................................... 32
Figura 10: Exemplo de peça tracionada .................................................................... 33
Figura 11: Exemplo de peça sob efeito de força de compressão .............................. 33
Figura 12: Exemplo de peça sob efeito de flexão ...................................................... 34
Figura 13: Força de Cisalhamento em uma peça ...................................................... 34
Figura 14: Valores dos fatores de redução para o limite de escoamento e o módulo de
elasticidade do aço com a temperatura .................................................... 37
Figura 15: Variação do Fup em função da temperatura crítica .................................. 38
Figura 16: Curva do incêndio padrão ........................................................................ 39
Figura 17: Fases do Incêndio .................................................................................... 40
Figura 18: O Grande incêndio em Roma ................................................................... 42
Figura 19: Destroços do incêndio no Gran Circus ..................................................... 43
Figura 20: Edifício Andraus em chamas no dia 24 de fevereiro de 1972 na cidade de
São Paulo ................................................................................................. 44
Figura 21: Edifício Joelma em chamas no dia 1 de fevereiro de 1974 na cidade de São
Paulo ........................................................................................................ 45
Figura 22: Edifício World Trade Center em chamas .................................................. 45
Figura 23: Revestimento acústico da boate Kiss ....................................................... 46
Figura 24: Tetraedro do fogo ..................................................................................... 47
Figura 25: Formas de extinção do fogo ..................................................................... 48
Figura 26: Trecho da tab. A do Anexo A da IT 14/2011 (métodos probabilísticos). .. 49
Figura 27: Trecho da tab. A do Anexo A da IT 14/2011 (métodos probabilísticos). .. 49
Figura 28: Tabela do Anexo B da Instrução Técnica (IT) nº 08/2011 do Corpo de
Bombeiros do Estado de São Paulo – Tabela de resistência ao fogo para
alvenarias ................................................................................................. 52
Figura 29: Conceito de tempo equivalente ................................................................ 53
Figura 30: Fatores das medidas de segurança para a determinação do γn (γn1 x γn2
x γn3) ........................................................................................................ 54
Figura 31: Equação para a determinação de γs1 ...................................................... 54
Figura 32: Tabela D2 da IT 14/2011 – Determinação do γs2 .................................... 55
Figura 33: Equação para a determinação de W ........................................................ 55
Figura 34: Exemplo de proteção passiva – Isolamento de Shaft (Compartimentação
Vertical) .................................................................................................... 56
Figura 35: Equipamentos de proteção ativa contra incêndio ..................................... 57
Figura 36: Trecho da Tabela 1 do Decreto Estadual 56.819/2011 do Corpo de
Bombeiros do Estado de São Paulo para classificação da edificação e
áreas quanto a sua ocupação. ................................................................. 61
Figura 37: Tabela 2 do Decreto Estadual 56.819/2011 do Corpo de Bombeiros do
Estado de São Paulo para classificação da edificação quanto a sua altura.
................................................................................................................. 61
Figura 38: Tabela 4 do Decreto Estadual 56.819/2011 do Corpo de Bombeiros do
Estado de São Paulo – Exigências para edificações existentes............... 62
Figura 39: Trecho da Tabela 5 do Decreto Estadual 56.819/2011 do Corpo de
Bombeiros do Estado de São Paulo - Definição de exigências para as
edificações com área menor ou igual a 750 m² e altura inferior ou igual a
12,00m. .................................................................................................... 62
Figura 40: Trecho da Tabela 6A do Decreto Estadual 56.819/2011 do Corpo de
Bombeiros do Estado de São Paulo - Definição de exigências para as
edificações com área superior a 750 m² e altura inferior ou igual a 12,00m
do grupo A (Condomínios residenciais). ................................................... 63
Figura 41: Redução da resistência ao escoamento em função da temperatura........ 64
Figura 42: Redução do módulo de elasticidade em função da temperatura.............. 64
Figura 43: Formas de aplicação dos materiais de proteção antitérmica.................... 65
Figura 44: Argamassa Projetada para proteção contra fogo ..................................... 66
Figura 45: Aplicação de fibra Projetada para proteção contra fogo ........................... 68
Figura 46: Tinta Intumescente sobre a ação do fogo ................................................ 69
Figura 47: Viga alveolar com revestimento de manta cerâmica. Acesso em 30/08/2015
................................................................................................................. 70
Figura 48: Revestimento de elemento metálico com placas de lã de rocha .............. 70
Figura 49: Placas de lã de rocha ............................................................................... 70
Figura 50: Planta tipo da edificação .......................................................................... 71
Figura 51: Elevação transversal ................................................................................ 72
Figura 52: Elevação longitudinal ............................................................................... 72
Figura 53: Definição dos pórticos .............................................................................. 73
Figura 54: Detalhe da parede de vedação ................................................................ 74
Figura 55: Distribuição de pilares e vigas .................................................................. 74
Figura 56: Área de influência do Pilar P9 .................................................................. 75
Figura 57: Tela inicial da planilha (Página inicial) ...................................................... 76
Figura 58: Aba com os dados do perfil W530x66 ...................................................... 77
Figura 59: Aba com o desenho das características geométricas do perfil ................ 77
Figura 60: Cálculo do esforço solicitante da estrutura ............................................... 80
Figura 61: Trecho da tabela 2 da NBR 6120:1980 .................................................... 81
Figura 62: Trecho da planilha do Smath Studio (Definição se existe flambagem) .... 82
Figura 63: Trecho da planilha do Smath Studio (Escolha da equação a ser utilizada de
acordo com a definição da flambagem) .................................................... 82
Figura 64: Primeira aba do cálculo do Esforço resistente de cálculo (Rfid)............... 84
Figura 65: Segunda aba do cálculo do Esforço resistente de cálculo (Rfid) ............. 85
Figura 66: Terceira aba do cálculo do Esforço resistente de cálculo (Rfid) e verificação
da estrutura .............................................................................................. 86
Figura 67: Primeira aba do Cálculo do tempo equivalente, conforme IT 08/2011 ..... 87
Figura 68: Cálculo do tempo equivalente, conforme IT 08/2011, continuação. ......... 88
Figura 69: Cálculo da fórmula do incêndio padrão .................................................... 89
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Porcentagem de custo de estrutura metálica ............................................ 30
Tabela 2: Fatores de redução para o aço de acordo com a temperatura .................. 37
Tabela 3: Instruções Técnicas do Decreto Estadual 56.819 do Corpo de Bombeiros do
Estado de São Paulo ................................................................................ 59
Tabela 4: Espessura (mm) da argamassa projetada Monotoke MK6, em função do
fator de massividade F e do TRRF, para θcr = 650º C .............................................. 67
Tabela 5: Ações permanentes da edificação ............................................................. 73
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas
ASTM - American Society for Testing and Materials
a.C. – antes de Cristo
Aef – área efetiva
Af – área do piso do compartimento analisado em m²
Ag – área bruta da seção transversal da barra de aço;
Ah – área de ventilação horizontal em m² (piso)
Av – área de ventilação vertical em m² (portas, janelas e similares)
b - largura
bf – largura da mesa
CB – Corpo de Bombeiros
CBCA – Centro Brasileiro da Construção em Aço
CSN – Companhia Siderúrgica Nacional
d – altura total da seção transversal
da – altura da alma
d.C – depois de Cristo
E - módulo de elasticidade do aço à temperatura ambiente
ELS – Estado limite de serviço
ELU – Estado limite último
FEM – Fábrica de estruturas metálicas
FGi,k - valor característico das ações permanentes diretas;
F (m-)¹ – fator de massividade
FQ,exc - valor característico das ações térmicas decorrentes do incêndio
FQ,K - valor característico das ações variáveis decorrentes do uso e ocupação da
edificação;
FW,K - valor característico das ações devidos ao vento
Fu – limite de resistência a 20°C dos aços laminados a quente
Fup – variação das tensões
fy – resistência ao escoamento do aço do perfil à temperatura ambiente
h – altura;
H – altura;
IT – Instrução Técnica
ITCB – Instrução Técnica do Corpo de Bombeiros do Estado de São Paulo
Kg - Quiograma
kN – Kilonewton
min – minutos
m - metros
m² - metros quadrados
Mj – Carga de incêndio
NB – Norma Brasileira
NBR – Norma Brasileira
Nfi,Rd – resistente de cálculo
NRid – resistente de cálculo
qfi– carga de incêndio
Qs – fator de redução que leva em conta a flambagem local de elementos
R – resistente
r – raio de giração, raio
Rfi,d – resistente de cálculo
S – solicitante
SP –São Paulo
Sfid – solicitante de cálculo
Sfi,d – solicitante de cálculo
T – tempo em minutos
t – espessura
tf – espessura da mesa
tw – espessura da alma
Teq – tempo equivalente
TRRF – Tempo requerido de resistência ao fogo
Xfi – fator de redução associado à resistência à compressão em situação de incêndio
ygi - valor do coeficiente de ponderação para as ações permanentes diretas
yg – valor do coeficiente de ponderação para as ações permanentes diretas
yn – fator adimensional da presença de medidas de proteção ativa
ys – fator adimensional do risco de incêndio
W – fator adimensional associado à altura e ventilação do ambiente
LISTA DE SÍMBOLOS
°C – Graus Celsius
Θc – Temperatura crítica
Θg – Temperatura do incêndio padrão
Ky, Θ – Fator de redução para o limite de escoamento dos aços laminados a quente
Kyo, Θ – Fator de redução para o limite de escoamento dos aços trefilados
Ke, Θ – Fator de redução para o módulo de elasticidade
∑ – Somatória
φo,fi – componente da fórmula do Xfi
α – componente da fórmula do Xfi
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 21
2. METODOLOGIA ................................................................................................... 22
2.2. FLUXOGRAMA ........................................................................................... 23
3. HISTÓRICO DO AÇO NA SOCIEDADE............................................................... 24
3.1. O DESENVOLVIMENTO DA CONSTRUÇÃO EM AÇO NO BRASIL .......... 24
4. VANTAGENS E DESVANTAGENS DAS ESTRUTURAS DE AÇO ..................... 27
5. CARACTERÍSTICAS DO AÇO ............................................................................. 28
6. CUSTOS DE UMA ESTRUTURA DE AÇO .......................................................... 30
7. CONCEITOS PARA PROJETO DE ESTRUTURA ............................................... 31
7.1.ESTADOS LIMITE (ELU E ELS) ................................................................... 31
7.2.FLAMBAGEM................................................................................................ 32
7.3.TRAÇÃO ....................................................................................................... 33
7.4. COMPRESSÃO .......................................................................................... 33
7.5. FLEXÃO ...................................................................................................... 34
7.6. CISALHAMENTO ........................................................................................ 34
8. NORMAS A SEREM SEGUIDAS ......................................................................... 35
9. AÇÃO DO FOGO EM ESTRUTURAS .................................................................. 36
10. CURVA DO INCÊNDIO PADRÃO ...................................................................... 39
11. FLASH OVER ..................................................................................................... 40
12. TEMPERATURA CRÍTICA ................................................................................. 41
13. HISTÓRICO DOS GRANDES INCÊNDIOS ........................................................ 42
14. CONCEITOS ....................................................................................................... 47
14.1.FENÔMENO DO FOGO ............................................................................. 47
14.2.CARGA DE INCÊNDIO ............................................................................... 48
14.3.EVOLUÇÃO DE UM INCÊNDIO ................................................................. 50
14.4.TRRF (TEMPO REQUERIDO DE RESISTÊNCIA AO FOGO) ................... 50
14.4.1.MÉTODO DO TEMPO EQUIVALENTE (REDUÇÃO DO TRRF) ....... 53
14.4.2.ISENÇÕES DE TRRF ........................................................................ 55
14.5.PROTEÇÕES PASSIVAS E ATIVAS .......................................................... 56
14.5.1.PROTEÇÃO PASSIVA ...................................................................... 56
14.5.2.PROTEÇÃO ATIVA ........................................................................... 57
15. NORMAS DE SEGURANÇA CONTRA INCÊNDIO ........................................... 58
15.1.HISTÓRICO DAS NORMAS DE SEGURANÇA CONTRA INCÊNDIO ....... 58
16. DEFININDO A PROTEÇÃO CONTRA INCÊNDIO PARA UMA EDIFICAÇÃO . 61
17. SEGURANÇA ESTRUTURAL CONTRA INCÊNDIO ......................................... 64
18. PROTEÇÕES PASSIVAS DAS ESTRUTURAS CONTRA INCÊNDIO .............. 65
18.1.ARGAMASSAS PROJETADAS .................................................................. 65
18.2.FIBRAS PROJETADAS .............................................................................. 68
18.3.TINTAS INTUMESCENTES ........................................................................ 68
18.4.MANTAS ..................................................................................................... 69
18.5.PAINÉIS RIGIDOS FIBROSOS .................................................................. 70
19. ESTUDO DE CASO ............................................................................................ 71
19.1.AÇÕES NA ESTRUTURA ........................................................................... 73
19.2.CÁLCULO DAS CARGAS ........................................................................... 74
19.3.CÁLCULOS DAS CARGAS PERMANENTES DA EDIFICAÇÃO ............... 75
19.4.CÁLCULOS DAS CARGAS PERMANENTES ESTRUTURA ..................... 75
19.5.CÁLCULO DO PILAR P9 EM SITUAÇÃO DE INCÊNDIO .......................... 76
19.5.1.DADOS DO PERFIL .......................................................................... 76
19.5.2.CÁLCULO DA SOLICITANDE (SFI,D)............................................... 78
19.5.3.CÁLCULO DA RESISTENTE (RFI,D) ................................................ 81
19.5.4.CÁLC. DO TRRF PELO MÉTODO DO TEMPO EQUIVALENTE ...... 87
19.5.5.VERIFICAÇÃO .................................................................................. 88
20. CONCLUSÃO ..................................................................................................... 90
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 91
APÊNDICE A – MEMÓRIA DE CÁLCULO DO SMATCH STUDIO.......................... 95
21
1. INTRODUÇÃO
Esta pesquisa tem por finalidade, analisar por meio de um software educacional
gratuito, as condições de segurança, de acordo com a norma da Associação Brasileira
de Normas Técnicas (ABNT) NBR 14323:2013, de um pilar de aço, utilizando o
método simplificado, e calcular o Tempo Requerido de Resistência ao Fogo (TRRF),
utilizando o método do tempo equivalente contido na Instrução Técnica (IT) n° 14/2011
do Corpo de Bombeiros do Estado de São Paulo. Para demonstrar a utilização do
software, utilizamos um edifício comercial para escritórios administrativos.
Desta forma, este trabalho poderá ter uma importância significativa para o meio
acadêmico, informando aos estudantes das disciplinas referentes a estruturas de aço,
como um elemento estrutural submetido aos esforços reage em situação de incêndio,
uma vez que essa disciplina não é oferecida na graduação de engenharia civil no
curso de estrutura metálica, e da mesma forma para profissionais que poderão utilizá-
los para verificação de suas estruturas, ao submetê-las a curva do incêndio padrão e
assim, se aproximar-se o mais real possível de uma situação de incêndio.
Nesta pesquisa, foi verificado através das normas pertinentes, se haverá a
necessidade de aplicação de proteção passiva nas estruturas, pois muitas vezes, é
descartada a possibilidade da utilização somente do aço como elemento estrutural,
devido às normas que exigem que a edificação necessite suportar um tempo requerido
de resistência ao fogo (TRRF) antes que entre em colapso. Devido às características
do aço, muitas vezes é necessária a aplicação de produtos ou o revestimento da
estrutura para atender o TRRF das normas, em alguns casos acaba até inviabilizando
a obra e a escolha do aço como a estrutura da edificação.
O objetivo geral foi verificar o comportamento de um pilar de aço submetido à
compressão em situação de incêndio, levando em conta a resistência e a solicitação
de cargas nesse elemento, e os fatores de redução contidos na NBR 14323:2013.
A partir desta verificação, foram analisadas suas temperaturas críticas e do
incêndio padrão, e o tempo que ele resistiu até perder suas propriedades de
sustentação.
22
2. METODOLOGIA
A metodologia aplicada neste projeto, consistiu em criar uma ferramenta por meio
de um software gratuito, “Smath Studio”, para calcular um pilar de aço a compressão
em situação de incêndio, de acordo com a norma brasileira da Associação Brasileira
de Normas Técnicas (ABNT) a NBR 14323:2013, com o apoio das normas também
da ABNT NBR 8800:2008 e a Instrução Técnica (IT) 08/2011 do Corpo de Bombeiros
do Estado de São Paulo.
O software verifica as condições de segurança, de acordo com a NBR 14323:2013,
em seguida calcula o tempo equivalente, de acordo com a IT 08/2011, após, verifica
a temperatura através da curva de incêndio padrão e analisa com estes dados a
necessidade da aplicação passiva na estrutura, bem como a temperatura em
determinado tempo, em que o usuário poderá simular diversas combinações.
Os cálculos foram realizados para estruturas submetidas à força axial de
compressão, ou seja, caso os esforços sejam força axial de tração, momento fletor e
força cortante, este software não pode ser utilizado.
2.1. PLANEJAMENTO DO PROJETO
O planejamento do software se deu através da análise de uma simulação de um
edifício comercial para escritórios, com andar térreo e 7 pavimentos tipos, em estrutura
de aço (ORMONDE, 2010), restringindo-se a verificação sobre um pilar submetido a
esforços de compressão e flambagem quando estes estão sobre à ação do fogo.
Levou-se também em conta a carga de incêndio do pavimento analisado para chegar
à temperatura crítica e ao tempo de resistência do elemento estrutural.
Sendo assim, para desenvolvimento e análise de nossa pesquisa foram realizadas
as seguintes atividades:
Definiu-se o tipo de elemento estrutural e seus carregamentos;
Determinou-se a resistência e a solicitação do elemento estrutural;
Determinou-se o TRRF equivalente;
Determinou-se a temperatura crítica e temperatura do incêndio padrão.
23
2.2. FLUXOGRAMA
O fluxograma a seguir (Figura 1) ilustra as diretrizes adotadas neste trabalho:
Figura 1: Fluxograma para a utilização do software
24
3. HISTÓRICO DO AÇO NA SOCIEDADE
A história traz uma referência do primeiro contato do homem com o elemento ferro,
que foi em forma de meteoritos. A palavra siderurgia, cujo radical latino sider, significa
estrela ou astro.
Sendo assim, Bellei (2008) traz os indícios de que a obtenção do ferro foi
aproximadamente 6 mil anos A.C. em locais como a Babilônia, Egito e Índia. Devido
à sua raridade na época, o mesmo era considerado um material nobre, restrito apenas
a fins militares e usados como elementos para enfeitar as construções. Com o
desenvolvimento da revolução industrial no século XIX, a utilização do ferro passou a
ser produzida em escala industrial, entre os países pioneiros como a Alemanha,
França e Inglaterra.
Entretanto, o aço é um material siderúrgico que é composto de principalmente ferro
e pequenas partes de carbono. É considerado um material indispensável na
sociedade atual, empregado em automóveis, aviões, rede de telefonias, linhas de
transmissão elétrica e na construção civil.
De acordo com Instituto do Aço (2015), os processos para a obtenção desse
material são:
Preparo das Matérias-Primas (Coqueira e Sintetização)
Produção de Gusa (Alto-forno)
Produção de Aço (Aciaria)
Conformação Mecânica (Laminação).
Da mesma forma, o mesmo autor nos diz que as matérias-primas para a fabricação
do aço são:
Minério de ferro, principalmente a hematita;
Carvão mineral, da qual não são encontrados na forma pura na natureza;
Cal.
3.1. O DESENVOLVIMENTO DA CONSTRUÇÃO EM AÇO NO BRASIL
Segundo Bellei (2008), o Brasil inicia-se seu desenvolvimento em aço na década
de 20. Anteriormente, a grande maioria deste material era importado da Europa, que
ao decorrer da história, a sua importação para o Brasil foi profundamente afetada pelo
25
advento da Primeira Guerra Mundial. Entretanto com o término da guerra, os materiais
passaram a serem trazidos dos Estados Unidos.
Sendo assim, somente na década de 20, o Brasil inicia a produção própria do
aço, com sua incipiente indústria siderúrgica, criando desta forma a Companhia
Siderúrgica Belgo Mineira, pioneira no Brasil.
Com a grande necessidade existente na época da produção em aço e o
incremento da tecnologia, foi criada mais uma siderúrgica. Em plena Segunda Guerra
Mundial, foi fundada a Companhia Siderúrgica Nacional (CSN), instituída no Brasil
através da Comissão Executiva do Plano Siderúrgico Nacional.
Para fortalecer o mercado em autodesenvolvimento e oportunidades, entram
em operação na década de 60 as usinas: Usiminas e Cosipa, e mais recente, a Gerdau
Açominas. Com esse advento, o Brasil que era consumidor, passa a exportar sua
produção, que chegava a mais de 500 mil de toneladas de estrutura de aço por ano.
Com tal avanço na produção, não demorou muito para que o aço começasse a
ser bastante utilizado nas construções de edifícios. Tais obras podem ser vistas como
exemplos:
Edifício Garagem América (Figura 2): localizado em São Paulo com 16
andares, com sua fundação e estrutura toda em aço. Foi a primeira construção
de um edifício em estrutura metálica no Brasil construída no ano de 1954,
desenvolvida pela FEM – Fábrica de Estrutura Metálica (desativada em 1998)
criado pela CSN em 1953 para treinar e formar mão de obra para essa nova
tecnologia em grande expansão.
Figura 2: Edifício Garagem América, construído em 1954. Fonte: ARCOWEB, 2015
Edifício Avenida Central (Figura 3): este foi o primeiro edifício em estrutura
metálica da cidade do Rio de Janeiro inaugurado no ano de 1961. Com 34
26
andares, 110 metros de altura. Foi o primeiro a utilizar o estilo arquitetônico
“torre-sobre-placa”.
Figura 3: Edifício Avenida Central, inaugurado no ano de 1961. Fonte: SKYSCRAPERCITY, 2015.
27
4. VANTAGENS E DESVANTAGENS DAS ESTRUTURAS DE AÇO
De acordo com a Comissão executiva do Centro Brasileiro da Construção em
Aço (CBCA, 2012) uma estrutura de aço, quando comparada com a de concreto
armado, se obtém um alívio nas fundações, devido que a instalação final torna-se uma
edificação mais leve.
A utilização de aço também permite atingir grandes vão livres, devido sua alta
resistência, além do controle de qualidade ser mais eficiente e dinâmico, pois essas
peças são fabricadas em máquinas com tecnologias e seus ensaios de resistência
rigorosamente seguidos por normas brasileiras e internacionais.
Na construção civil, na maioria dos materiais e elementos que permite a sua
industrialização, tem-se uma grande redução da perda e um aumento no controle de
qualidade desses processos.
Outras vantagens do aço são:
É um material totalmente reciclável;
Prazo de construção;
Possui um comportamento constante e responde bem às ações dinâmicas,
como impactos, vibrações e terremotos.
Porém, segundo Pinheiro (2005), existem algumas desvantagens que devem ser
levadas em consideração, entre elas estão:
Limitação na execução em fábrica, em função do transporte até o local de sua
montagem final;
Necessidade de tratamento superficial das peças contra oxidação, devido ao
contato com ar atmosférico;
Necessidade de mão de obra e equipamentos especializados para sua
fabricação e montagem;
Limitação de fornecimento de perfis estruturais.
28
5. CARACTERÍSTICAS DO AÇO
Segundo Souza (2011), as propriedades do aço são:
Elasticidade;
Plasticidade;
Ductilidade;
Fragilidade;
Resiliência;
Tenacidade;
Fluência;
Fadiga;
Dureza.
Em razão de seu processo de obtenção, Souza (2011) afirma que perfis estruturais
podem der classificados em três grupos, em razão do processo de obtenção: perfis
formados a frio, perfis laminados (padrão americano e padrão europeu de abas
paralelas) e perfis soldados, como podem verificar nas Figuras 4, 5, 6 e 7. Sendo
assim, as estruturas de aço, na maioria dos casos, são formados por elementos
lineares e as seções transversais desses elementos são denominadas de perfis.
Figura 4: Perfil Formado a Frio. Fonte: Souza (2011, p.13).
Figura 5: Perfis laminados padrão americano Fonte: Souza (2011, p.13).
29
Figura 6: Perfis laminados de abas paralelas. Fonte: Souza (2011, p.13).
Figura 7: Perfis soldados, VS, CVS e CS. Fonte: Souza (2011, p.13).
30
6. CUSTOS DE UMA ESTRUTURA DE AÇO
Existe um grande número de fatores que influenciam o custo final de uma estrutura
de aço e quando se leva em consideração o valor final, é preciso que estes itens não
sejam esquecidos, segundo Bellei (2008):
Seleção do sistema estrutural;
Projeto dos elementos estruturais;
Projeto e detalhe das ligações;
Processo a ser usado na fabricação;
Especificação para fabricação e montagem;
Sistema de proteção à corrosão;
Sistema a ser usado na montagem;
Sistema e tempo de proteção passiva contra fogo.
O mesmo autor nos diz que basicamente, os custos de uma estrutura metálica
podem ser apresentados conforme a Tabela 1.
Segundo o mesmo pesquisador, ele ainda afirma que, para um orçamento mais
apropriado deste tipo de estrutura, o custo deve ser analisado por metro quadrado e
não por tonelada, que é o mais tradicional.
Tabela 1: Porcentagem de custo de estrutura metálica
Projeto Estrutural 1% a 3%
Detalhamento 2% a 5%
Material e Insumos 20% a 50%
Fabricação 20% a 40%
Limpeza e pintura 10% a 30%
Transporte 1% a 3%
Montagem 20% a 35%
Proteção passiva ao fogo 8% a 15%
Fonte: Bellei (2008) - Edifícios de múltiplos andares em aço.
31
7. CONCEITOS PARA PROJETO DE ESTRUTURA
7.1. ESTADOS LIMITE (ELU E ELS)
Bellei (2008) diz que ao projetar uma estrutura, precisa-se levar em conta, além
das resistências da estrutura e dos elementos, a rigidez e dureza das edificações,
dessa forma, permitindo o funcionamento adequado durante a vida útil da mesma.
Também é necessário prever no projeto, um fator de segurança, pensando em uma
possibilidade de excesso de carga (solicitação) em algum momento na edificação.
Ainda segundo Bellei (2008), necessita-se realizar para uma segurança estrutural
adequada, provisões para os dois efeitos, sendo o excesso de carga e uma menor
resistência. A questão principal é analisar por vários métodos probabilísticos os
esforços, examinando as chances de “ruína”, quando estes ocorrem num elemento,
ligação ou sistema estrutural.
Sendo assim, quando uma estrutura deixa de cumprir a sua função determinada,
utiliza-se em vez de “ruína”, a expressão “estado limite”. Estes geralmente divididos
em duas categorias, sendo elas, a resistência e solicitação.
Os métodos para estado limites são de acordo com a NBR 8800:2008:
Estado Limite Último (ELU) leva em conta a resistência da estrutura,
considerando resistência dúctil, máxima flambagem, fadiga, fratura, torção e
deslizamento.
Estado Limite de Serviço (ELS) leva em consideração a ocupação de um
edifício, tais como deformações, vibrações trincas.
Bellei (2008, p.98) nos diz, “a aproximação atual para um método simplificado para
obter a base probabilística da segurança estrutural assume que a solicitação S e a
resistência R são variáveis aleatórias”.
Dessa forma, quando a resistência denominada R excede a solicitação
denominada S haverá uma margem de segurança, conforme Figura 8.
32
Figura 8: Distribuição de frequência da Solicitação S e da Resistência R. Fonte: Bellei (2008, p. 29)
7.2. FLAMBAGEM
Souza (2011) define que a flambagem é um problema estrutural, que é definido
pelas grandes deformações transversais, em elementos sujeitos a esforços de
compressão (Figura 9).
Segundo Mascia (2006), a flambagem é o momento que uma peça perde a sua
estabilidade e consequentemente, pode atingir um colapso, devido a uma ação de
força de compressão.
Pfeil (2009) descreve que a ocorrência de flambagem local depende da esbeltez
da chapa. Ou seja, as peças quando comprimidas, seja por flexão torção ou flexo-
torção sofre a flambagem global, quando apenas um elemento da seção sofre
compressão temos a flambagem local.
Segundo Bellei (2008), a NBR 8800 define que o limite do índice de esbeltez,
(excluindo as barras redondas pré-tensionadas), não deve exceder 200.
Figura 9: Peça submetida a ação de flambagem. Fonte: UFPEL (2015)
33
7.3. TRAÇÃO
Segundo Melconian (2012), é considerada uma força tração, quando a força axial
é aplicada em um corpo solido que provoca o alongamento do mesmo, como pode ser
verificado na Figura 10.
Figura 10: Exemplo de peça tracionada Fonte: Melconian (2012)
7.4. COMPRESSÃO
Segundo Melconian (2012), é considerada uma força compressão, quando a força
axial é aplicada em direção ao interior da peça, como pode ser verificado na Figura
11.
Figura 11: Exemplo de peça sob efeito de força de compressão Fonte: Melconian (2012)
34
7.5. FLEXÃO
Segundo Melconian (2012), é considerado um esforço de flexão, quando a peça
sofre a ação de cargas cortantes, originando um momento fletor. Na Figura 12
podemos verificar um exemplo de uma peça sob o efeito de flexão
Figura 12: Exemplo de peça sob efeito de flexão Fonte: QUICKIWIKI (2015)
7.6. CISALHAMENTO
A peça sofre o esforço de cisalhamento quando é submetida a ação da força de
flexão (Figura 13). Segundo Hibbeler (2010), o cisalhamento é o resultado de uma
distribuição de tensão de cisalhamento transversal, agindo na seção da viga.
Figura 13: Força de Cisalhamento em uma peça Fonte: EFEITOJOULE (2015)
35
8. NORMAS A SEREM SEGUIDAS
Para obter um projeto estrutural seguro e econômico, é preciso levar em conta as
principais normas da ABNT. Dentre essas as principais aplicáveis para construção em
estrutura de aço, de acordo com Bellei (2008):
NBR 5884:2013 – Perfil estrutural por arco elétrico;
NBR 6120:1980 – Carga para o cálculo de estrutura de edifícios;
NBR 6123:1988 – Forças devidas aos ventos em edificações;
NBR 6648:2014 – Chapas grossas de aço carbono para uso estrutural;
NBR 6650:2014 – Chapas finas à quente de aço carbono para uso estrutural;
NBR 7007:2011 – Aços-carbono e microligas para uso estrutural geral;
NBR 8261:2010 - Perfil tubular de Aço-Carbono Formado a Frio
NBR 8800:2008 – Projeto de estrutura de aço e de estruturas mistas de aço e
concreto de edificações;
NBR 14323:2013 – Dimensionamento de estrutura de aço de edificações em
situação de incêndio;
NBR 14432:2001 – Exigências de resistência ao fogo de elementos
construtivos de edificações;
NBR 15279:2005 – Perfil estrutural de aço soldado por eletrofusão.
36
9. AÇÃO DO FOGO EM ESTRUTURAS
Os aços mais comuns na construção de edifícios são: aço carbono tipo ASTM A36,
A572 e os de baixa liga, como: ASTM A588 (USISAC 350 e 300, COSARCOR 500 e
400, CSN COR420) etc. Segundo Bellei (2008), estes aços a partir da temperatura
média de 550°C, têm sua resistência reduzida em 50%, sendo esta temperatura
considerada a temperatura limite, conforme Figura 12 e Tabela 2, em que se pode
observar as curvas de variações, em função dos fatores de redução para o limite de
escoamento e do módulo de elasticidade do aço, em função da variação da
temperatura.
Na Figura 14, é apresentada a curva de variação tensão de trabalho/tensão crítica
de ruptura, também em função da temperatura. Todavia, essa temperatura crítica da
peça pode ser outra, uma vez que essas curvas são realizadas em laboratório em
ensaios de tração, sendo assim, elas não levam em consideração as cargas atuantes
e a resistência da peça.
Bellei, em Edifícios de Múltiplos Andares em Aço (2008, p.199 – 200) traz:
Essa redução de 50% significa (usar um fator de redução de 0,63) que o fator de segurança usado normalmente nos cálculos não existe mais. Para se manter a mesma segurança se faz necessário uma proteção adequada quando houver necessidade, ou quando as circunstâncias assim o indicarem. Essa segurança também poderá ser dada levando-se em conta, no dimensionamento das estruturas, a ação do fogo. Esta última proposição não é a normalmente usada por acarretar um maior peso das estruturas, mas pode ser usada em casos especiais que permitem uma redução da camada de proteção.
37
Figura 14: Valores dos fatores de redução para o limite de escoamento e o módulo de elasticidade do aço com a temperatura
Fonte: Própria (utilizando valores da Tabela 2).
Tabela 2: Fatores de redução para o aço de acordo com a temperatura
Temperatura
do aço em
°C
Fator de redução para
o limite de escoamento
dos aços laminados a
quente Ky, Θ
Fator de redução para
o limite de
escoamento dos aços
trefilados Kyo, Θ
Fator de redução
para o módulo de
elasticidade de
todos os tipos de
aços Ke, Θ
20 1,000 1,000 1,0000
100 1,000 1,000 1,0000
200 1,000 1,000 0,9000
300 1,000 1,000 0,8000
400 1,000 0,940 0,7000
450 0,930 0,800 0,63000
500 0,780 0,670 0,6000
550 0,630 0,530 0,4500
600 0,470 0,400 0,3100
650 0,330 0,250 0,2200
38
700 0,230 0,120 0,1300
800 0,110 0,110 0,0900
850 0,070 0,100 0,0800
900 0,060 0,060 0,0675
1000 0,040 0,050 0,0450
1100 0,020 0,030 0,0255
1200 0,000 0,000 0,0000
Fonte: Bellei (2008).
Bellei (2008) nos diz que, a variação das tensões e temperaturas é solucionado
pela Equação 1 e pela Figura 15:
Fup=__Tensão de trabalho____= 0,6 fy = 0,38; Equação 1
Tensão crítica de ruptura fu
Figura 15: Variação do Fup em função da temperatura crítica Fonte: Bellei (2008).
39
10. CURVA DO INCÊNDIO PADRÃO
Silva (2010) diz que, é usual pelas normas, a utilização da curva do incêndio
padrão, que demonstra de forma simplificada a fase de aquecimento dos gases. A
curva de incêndio padrão correlaciona a temperatura com o tempo, conforme se pode
verificar na Figura 16.
Conforme Costa & Silva (2006), admite-se que para temperatura dos gases
quentes em chamas que obedeça às curvas padronizadas, com o modelo de incêndio
idealizado para análises experimentais, faz-se o incêndio padrão. Quando não forem
conhecidos os dados realísticos, as curvas padrões levam em consideração a função
temperatura da atmosfera do ambiente compartimentado.
Figura 16: Curva do incêndio padrão Fonte: Silva (2001)
A Equação 2 define a curva de incêndio padrão conforme descrito por Seito
(1998).
θg = 345 log10 (8t + 1) + 20°C Equação 2
Em que:
t = tempo em minutos;
θg = Temperatura em graus Celsius, no instante t.
40
11. FLASH OVER
O início de um incêndio pode ser definido segundo Costa e Silva (2006) das
seguintes formas: “pré-flash over”, “flash over”, e temperatura máxima ou como
período de ignição, de aquecimento e de resfriamento.
Como pode verificar no gráfico da Figura 17, o flash over é o momento que o
incêndio entra na fase de aquecimento e acontece uma mudança brusca na
temperatura. Segundo Costa e Silva (2006) apud WALTON & THOMAS (1995), a
temperatura dos gases nesta fase, chega a ser superior a 300° C, chegando até no
pico máximo do incêndio, após isto, o incêndio entra em sua fase de resfriamento,
pois todo material combustível já foi consumido.
Figura 17: Fases do Incêndio Fonte: Costa e Silva (2006) apud WALTON & THOMAS (1995)
41
12. TEMPERATURA CRÍTICA
Segundo Silva (2003, p. 37), “a temperatura que causa o colapso de um
elemento estrutural, em situação de incêndio, é denominada temperatura crítica,
sendo essa intimamente relacionada ao carregamento aplicado ao elemento”.
Para determinar a temperatura crítica dos elementos, Silva (2003) afirma que
deve ser realizado através de ensaios, por meios simplificados de dimensionamentos
e por métodos avançados de análise estrutural. No capítulo 6, da NBR 14323:2013,
pode-se encontrar o método simplificado, recomendado para o dimensionamento.
Conforme Fakury (2000), são determinados através do método dos estados
limites, se a resistência de cálculo é maior que a solicitação de cálculo, e se a
temperatura em que os elementos estão expostos não ultrapasse a temperatura que
a estrutura entra em colapso, temperatura esta chamada de temperatura crítica, no
tempo requerido de resistência ao fogo (TRRF) estes encontrados na NBR 14432.
42
13. HISTÓRICO DOS GRANDES INCÊNDIOS
A descoberta do fogo foi um grande aliado do homem no processo da evolução,
permitindo a cocção dos alimentos, proteção de predadores, o aquecimento corporal
entre outros benefícios, porém, apesar de tudo o que foi citado, se não controlado,
pode trazer destruições, assim como se sabe historicamente de alguns incêndios, que
trouxeram grandes prejuízos materiais e perdas de vidas.
Um dos primeiros grandes incêndios conhecidos historicamente foi nomeado
como “O Grande incêndio de Roma” (Figura 18). Segundo Suetônio (1966), existem
duas versões dos motivos causadores desta tragédia, sendo uma delas que o incêndio
se iniciou acidentalmente em uma das residências dos moradores, devido suas casas
serem construídas com madeira, o fogo se alastrou rapidamente. Outra versão mais
conhecida é que o próprio imperador Nero planejou atear fogo na cidade, com a
intenção de reconstruí-la.
Figura 18: O Grande incêndio em Roma Fonte: NATUREZA DO FOGO, 2015
43
Em qualquer uma das hipóteses, o incêndio se deu início na noite de 18 de
julho de 64 d.C., ao redor do circo Máximo, tomando conta das arruelas e se
espalhando pela cidade. O incêndio foi controlado cerca de seis dias após o início do
sinistro, porém os focos foram eliminados somente três dias depois. Dois terços da
cidade foram destruídas, além de locais muito importantes para a civilização local,
como o Templo de Júpiter Stator e o Lar das Virgens Vestais.
Em 1666, ocorreu outra grande tragédia causada pelo fogo, na cidade de
Londres, Inglaterra. Após o início do incêndio em uma padaria, o fogo se alastrou
pelas casas de madeiras e devido a suas ruas estreitas o sinistro ganhou uma grande
proporção, culminando em uma tragédia que durou cerca de 4 dias, trazendo grande
destruição e prejuízo para a cidade.
No Brasil, o incêndio que mais causou vítimas ocorreu na cidade do Rio de
Janeiro em 1961, no Gran Circus Norte-Americano (Figura 19). Um ex-funcionário
ateou fogo na lona, que devido à composição de seu material ser altamente inflamável,
o fogo se propagou rapidamente, causando um número trágico de 503 pessoas
mortas, sendo a maioria crianças (VENTURA, 2011).
Figura 19: Destroços do incêndio no Gran Circus Fonte: O GLOBO, 2015.
Na cidade de São Paulo, ocorreram incêndios importantes e trágicos entre a
década de 1970 e 1980.
O primeiro foi o edifício Andraus que aconteceu no dia 24 de fevereiro de 1972
(Figura 20). Segunda a Instrução Técnica (IT) nº 02 do Corpo de Bombeiros do Estado
de São Paulo, o incêndio foi iniciado no 4º pavimento, onde havia uma grande
44
quantidade de material depositado. Houve 16 mortos e 336 feridos (SEITO, 1998).
Ainda segundo SEITO (1998), após esta tragédia, foi realizada a reestruturação do
Corpo de Bombeiros do Estado de São Paulo, criando o Comando do Corpo de
Bombeiros juntamente com a corporação da Polícia Militar.
Figura 20: Edifício Andraus em chamas no dia 24 de fevereiro de 1972 na cidade de São Paulo Fonte: PILOTO POLICIAL, 2015
O incêndio no edifício Joelma (Figura 21), também localizado na cidade de São
Paulo, aconteceu no dia 1 de fevereiro de 1974, provavelmente devido a um curto
circuito em um aparelho de ar condicionado. O sinistro causou 189 vítimas fatais e
320 feridas.
Umas das imagens mais fortes desta tragédia são as pessoas em um ato de
desespero, se atirando para fora do prédio. Devido à semelhança com o incêndio do
Edifício Andraus, foi observado que as mudanças eram necessárias para se projetar
edificações mais seguras.
45
Figura 21: Edifício Joelma em chamas no dia 1 de fevereiro de 1974 na cidade de São Paulo
Fonte: SP IN FOCO, 2015.
Em se tratando de incêndio em estruturas de aço, o atentado terrorista no
edifício do World Trade Center (Figura 22) na cidade de Nova York, nos demonstra
como o aço perde suas propriedades sob a ação do fogo. Glans (2015) nos disse que
o aumento da temperatura enfraqueceu a estrutura, que já tinha sido abalada pelo
impacto dos aviões.
Figura 22: Edifício World Trade Center em chamas Fonte: AVISIMAIR., 2015.
46
Outro incêndio com um grande número de vítimas aconteceu na cidade de
Santa Maria no estado do Rio Grande do Sul, no dia 27 de janeiro de 2013, na boate
Kiss, deixando 242 mortos. Este sinistro iniciou-se com um show pirotécnico realizado
dentro da boate, onde as chamas atingiram o revestimento acústico (Figura 23) que
era fabricado com material inflamável. A maioria das pessoas morreram asfixiadas
com a fumaça tóxica gerada pelo revestimento, outras pisoteadas pela multidão.
Figura 23: Revestimento acústico da boate Kiss Fonte: GAZETA DO POVO, 2015.
47
14. CONCEITOS
14.1. FENÔMENO DO FOGO
Ainda não existe um consenso sobre a definição do fogo entre as normas de
diferentes países (Seito,1998).
A IT nº 02/2011 descreve: “fogo é uma reação química de oxidação (processo
de combustão), caracterizada pela emissão de calor, luz e gases tóxicos”.
Para que o fogo exista, é necessária a presença de quatro elementos:
combustível, comburente (normalmente o oxigênio), calor e reação em cadeia,
conforme pode ser verificado no tetraedro do fogo na Figura 24.
Figura 24: Tetraedro do fogo Fonte: ITCB nº02 do Estado de SP (2011)
A NBR 13860 (1997, p. 6) descreve: “fogo é o processo de combustão
caracterizado pela emissão de calor e luz”.
Independente da definição, é de grande importância saber como o fogo pode
ser gerado e evitado.
A IT 02/2011 nos diz que “o combustível pode ser definido como qualquer
substância capaz de produzir calor por meio da reação química” e conforme SEITO
(1998), pode ser líquido, sólido ou gasoso.
Segundo a ITCB (2011, p.94), “o calor pode ser definido como uma forma de
energia que se transfere de um sistema para outro, em virtude de uma diferença de
temperatura” e pode ter como fonte a energia elétrica e cigarros acesos, entre outros.
Sabendo os componentes que são necessários para a existência do fenômeno
do fogo, eliminando um deles, pode-se combater um incêndio, conforme verifica-se
na figura 25, retirada da ITCB do Estado de SP nº 02 (2011).
48
Figura 25: Formas de extinção do fogo Fonte: ITCB nº02 do Estado de SP (2011)
14.2. CARGA DE INCÊNDIO
É descrito pela IT 03 (2011, p. 127) que, a carga de incêndio é definida como “soma
das energias caloríficas possíveis de serem liberadas pela combustão completa de
todos os materiais combustíveis contidos em um espaço, inclusive o revestimento das
paredes, divisórias, pisos e tetos”
A IT 02/2011 diz que a duração de um incêndio depende da quantidade de
combustível a queimar presente na edificação. Dessa forma, descreve a carga de
incêndio como um parâmetro que demonstra o poder calorífico médio da massa de
matérias combustíveis por unidade de área de uma local.
Conforme a IT 14/2011, em regra, a carga de incêndio é definida utilizando os
métodos probabilísticos, aplicando as tabelas do Anexo A e B, conforme podemos ver
na Figura 26 e Figura 27.
Caso a edificação se enquadrar nas divisões L e M, deve-se utilizar os métodos
determinísticos, encontrado no Anexo C da IT 14/2011.
49
Figura 26: Trecho da tabela A do Anexo A da IT 14/2011 (métodos probabilísticos). Fonte: ITCB nº14 do Estado de SP (2011)
Figura 27: Trecho da tabela A do Anexo A da IT 14/2011 (métodos probabilísticos). Fonte: ITCB nº14 do Estado de SP (2011)
50
14.3. EVOLUÇÃO DE UM INCÊNDIO
O incêndio é quando não se tem o controle do fogo, trazendo prejuízos
materiais e o risco da perda de vidas (IT 03, 2011).
Segundo SEITO (1998), o incêndio gera calor, fumaça e chamas. Os seguintes
fatores influenciam o início e o desenvolvimento de um incêndio:
Forma geométrica e dimensões da sala ou local;
Superfície específica dos materiais combustíveis envolvidos;
Distribuição dos materiais combustíveis no local;
Quantidade de material combustível incorporado ou temporário.
Características de queima dos materiais envolvidos.
Local do início do incêndio no ambiente.
Condições climáticas (temperatura e umidade relativa).
Aberturas de ventilação do ambiente.
Aberturas entre ambientes para a propagação do incêndio.
Projeto arquitetônico do ambiente e ou edifício.
Medidas de prevenção de incêndio existentes.
Medidas de proteção contra incêndio instalado.
14.4. TRRF (TEMPO REQUERIDO DE RESISTÊNCIA AO FOGO)
O ítem 4.663 da IT 03 (2011, p. 146) descreve: “Tempo requerido de resistência
ao fogo (TRRF): tempo de duração da resistência ao fogo dos elementos construtivos
de uma edificação estabelecida em normas.”
De acordo com Silva (2014, p.89), “As estruturas devem ser calculadas de
forma a possuir uma resistência ao fogo mínima. Essa resistência ao fogo mínima é
denominada de tempo requerido de resistência ao fogo (TRRF)”.
Ainda o mesmo autor, nos diz que, os TRRFs são dimensionados em função
do uso (perigo de incêndio) e da altura (relacionada à consequência do incêndio) de
incêndio da edificação. Da mesma forma, o risco de um incêndio é entendido como o
perigo da ocorrência de incêndio, que depende da ocupação do edifício ou
compartimento, associado às suas consequências. Sendo assim, as estruturas devem
51
ser dimensionadas a uma situação de incêndio para um “tempo” de resistência ao fogo
igual ou maior que o TRRF.
Para determinar qual será o TRRF (Tempo de Requerido de Resistência ao
Fogo) exigido para a edificação, deve-se verificar o anexo A e a tabela A da IT 08/2011
do Corpo de Bombeiros do Estado de São Paulo, e através de sua classificação e
altura, consegue-se determinar quanto a estrutura precisa suportar em uma situação
de incêndio antes que entre em colapso.
O anexo B da IT nº 08/2011 (Figura 28), traz uma série de materiais que já
foram ensaiados. Caso o projeto contemple algum destes materiais, pode utilizar esta
tabela como referência, conforme o item 5.2.b desta mesma IT.
Para se comprovar o TRRF da estrutura, a IT 08/2011 nos diz que, pode-se
utilizar um dos seguintes métodos:
Execução de ensaios específicos de resistência ao fogo em laboratórios;
Atendimento às tabelas elaboradas a partir de resultados obtidos em ensaios
de resistência ao fogo;
Modelos matemáticos (analíticos) devidamente normatizados ou
internacionalmente reconhecidos (Aceito somente após análise de Comissão
Técnica do corpo de bombeiros).
Segundo o ítem 5.4 da IT n° 08/2011, os ensaios dever ser realizados em
laboratórios reconhecidos, que atendam as normas técnicas específicas dos
produtos a serem ensaiados.
52
Figura 28: Tabela do Anexo B da Instrução Técnica (IT) nº 08/2011 do Corpo de Bombeiros do Estado de São Paulo – Tabela de resistência ao fogo para alvenarias
Fonte: Instrução Técnica n° 08/2011 do corpo de bombeiros do estado de São Paulo
53
14.4.1. MÉTODO DO TEMPO EQUIVALENTE (REDUÇÃO DO TRRF)
Para obter a curva mais realística da curva padrão, inúmeros pesquisadores
associaram em diversas normas internacionais (ASTM E119-00a, ISSO 834:1975,
SBN 67:1976, etc.), conforme Costa e Silva (2005). Entre vários métodos, o método
de tempo equivalente é o mais citado na literatura técnica nacional e internacional.
Costa e Silva (2005) ainda diz que “o método do tempo equivalente consiste em
calcular a temperatura do elemento estrutural, a partir da curva-padrão, para um
tempo fictício, denominado tempo equivalente, conforme Figura 29.
Figura 29: Conceito de tempo equivalente
Fonte: Silva (2011).
De acordo com a IT08/2011, o método do tempo equivalente não é aceito para
as edificações classificadas como grupo L (explosivos) e das divisões M1 (túneis), M2
(parques de tanques) e M3 (centrais de comunicação e energia), porém, a redução
não pode ser inferior a 30 minutos dos valores de TRRF contidos na tabela do Anexo
A.
A IT 08/2011 do Corpo de Bombeiros ainda diz que nas edificações
classificadas como dos Grupos A; D; E; G e Divisões I-1; I-2, J-1 e J-2, o tempo não
pode ser inferior a 15 minutos e o restante a 30 minutos.
Para os procedimentos de obtenção do TRRF, Silva (2014), diz que os valores
podem sofrer uma redução em até 30 minutos nas edificações, onde existam
características que conforme o método do tempo equivalente, são consideradas
favoráveis à segurança contra incêndio.
54
O método do tempo equivalente é descrito no Anexo D da IT 08/2011 e para
encontrarmos deve ser aplicado a Equação 3.
teq=0,07qfi*γn* γs*W Equação 3.
Em que:
teq= É o tempo equivalente em minutos
qfi= É o valor da carga de incêndio específica do compartimento analisado em MJ/m²
e determinada conforme a IT 14/2011;
γn= é o produto γn1 x γn2 x γn3 que são fatores adimensionais que levam em conta
a presença de medidas de proteção ativa da edificação e determinados conforme a
Tabela D1 (Figura 30);
γs= É o produto γs1 x γs2 que são fatores adimensionais que dependem do risco de
incêndio e determinados, respectivamente, pela equação D2 (Figura 31) e Tabela D2
(Figura 32);
W= É um fator adimensional associado à ventilação do ambiente e à altura do
compartimento analisado, determinado conforme equação D3 (Figura 33).
Fonte: IT 08/2011
Figura 30: Fatores das medidas de segurança para a determinação do γn (γn1 x γn2 x γn3) Fonte: IT 08/2011
Figura 31: Equação para a determinação de γs1 Fonte: IT 08/2011
55
Figura 32: Tabela D2 da IT 14/2011 – Determinação do γs2 Fonte: IT 08/2011
Figura 33: Equação para a determinação de W Fonte: IT 08/2011
Em que:
H = altura do compartimento em metros;
Av = Área de ventilação vertical em m² (portas, janelas e similares);
Ah = Área de ventilação horizontal e m² (piso);
Af = Área do piso do compartimento analisado em m².
Notas: limite de aplicação da Equação da Figura 30:
0,025 ≤ Av/Af ≤ 0,5
14.4.2. ISENÇÕES DE TRRF
Silva (2001, p. 68) descreve: “Os edifícios de fácil desocupação, tais como
construção de pequeno porte, edifícios industriais ou depósitos, podem dispensar a
verificação estrutural, exceto quando haja interesse de proteção patrimonial”.
A IT 08 n° 08/2011 prevê a isenção de TRRF para as edificações que são
projetadas com medidas passivas e ativas de proteção contra incêndio e de acordo
56
com as Regulamentações do corpo de bombeiros do Estado de São Paulo. Além disto
deve atender o Anexo A da IT n° 08/2011.
14.5. PROTEÇÕES PASSIVAS E ATIVAS
As medidas de proteção contra incêndio são divididas em passivas e ativas,
segundo Seito (1998), e tem a missão se combater o sinistro, dificultar a propagação
do fogo e proteger as vidas e a edificação.
14.5.1. PROTEÇÃO PASSIVA
A IT nº 03/2011 do Corpo de Bombeiros do estado de São Paulo define que a
proteção passiva são medidas adotadas, que não dependem da ação para
funcionarem da forma que foi projetada. Exemplos de medidas consideradas como
proteção passiva:
Compartimentação horizontal;
Compartimentação vertical (Figura 34);
Escada de segurança;
Materiais retardantes de chama.
Figura 34: Exemplo de proteção passiva – Isolamento de Shaft (Compartimentação Vertical) Fonte: REFRASOL, 2015.
57
14.5.2. PROTEÇÃO ATIVA
A IT nº 03/2011 do corpo de bombeiros do estado de São Paulo descreve: “ as
proteções ativas dependem de uma ação inicial para o seu funcionamento, seja ela
manual ou automática”.
Exemplos de proteção ativa são (Figura 35):
Extintores;
Hidrantes;
Chuveiros automáticos;
Sistema fixo de gases.
Figura 35: Equipamentos de proteção ativa contra incêndio Fonte: PRO INCÊNDIO, 2015.
58
15. NORMAS DE SEGURANÇA CONTRA INCÊNDIO
15.1. HISTÓRICO DAS NORMAS DE SEGURANÇA CONTRA INCÊNDIO
A IT 02 do Corpo de Bombeiros do estado de São Paulo diz que, a corporação
atua desde 1909, onde foi criado o “Regulamento para os locais de divertimentos
públicos”. Em 1936, o Corpo de Bombeiros passou a atuar, juntamente com o
departamento de obras no município de São Paulo na fiscalização e em 1942 foi criada
a primeira Seção Técnica.
Apesar das existências de normas e leis, segundo Silva (2014), foi verificada a
importância de haver uma reformulação nas medidas de segurança contra incêndio
no Brasil, após o incêndio do edifício Joelma, ocorrido na cidade de São Paulo em
1974, pois não se tinha ideia que a falta de sistemas de combate e prevenção,
poderiam trazer tantos prejuízos materiais e a vidas humanas.
Conforme Silva (2014), uma semana após o incêndio a Prefeitura Municipal de
São Paulo editou o Decreto Municipal nº 10.878 que “institui normas especiais para a
segurança dos edifícios a serem observadas na elaboração do projeto, na execução,
bem como no equipamento, e dispõe ainda sobre sua aplicação em caráter prioritário”,
onde logo foi incorporada no novo Código de Edificações do município.
Em 1974, a ABNT publicou a Norma Brasileira (NB) 208 que trata das saídas
de emergência em edifícios altos, segundo Seito (1998).
No ano de 1978, o Ministério do Trabalho também resolveu editar a Norma
Regulamentadora 23, normatizando regras para a proteção do trabalhador (Silva,
2014).
No estado de São Paulo, em 1983, foi criado o primeiro Decreto Estadual n°
20.811, onde normatizava as exigências de itens como chuveiros automáticos,
hidrantes, saídas de emergência, alarme entre outros (Silva, 2014).
Silva ainda nos diz que, as regulamentações do Estado de São Paulo foram
atualizadas em 1993 com o Decreto Estadual n° 38.069, em 2001 houve outra
atualização com o Decreto Estadual n° 46.076 e em 2011, houve outra substituição
pelo Decreto n° 56.819, na data de 10 de março de 2011.
Associado junto aos Decretos Estaduais, a partir de 2001 existe as Instruções
Técnicas, que trata de cada item exigido no Decreto Estadual. Atualmente, junto com
59
o último Decreto Estadual n°56.819/2011, existem 44 Instruções Técnicas conforme
podemos verificar na Tabela 3.
Silva (2014) nos dia que, as normas de São Paulo serviram como exemplo em
vários estados brasileiros, porém, cada estado tem seus Decretos e ITs, e no caso da
falta delas, deve-se adotar as normas da ABNT.
Tabela 3: Instruções Técnicas do Decreto Estadual 56.819 do Corpo de Bombeiros do Estado de São Paulo
Número da
IT Assunto da IT
IT 01
IT 02
IT 03
IT 04
IT 05
IT 06
IT 07
IT 08
IT 09
IT 10
IT 11
IT 12
IT 13
IT 14
IT 15
IT 16
IT 17
IT 18
IT19
IT 20
IT 21
IT 22
IT 23
Procedimentos Administrativos
Conceitos básicos de proteção contra incêndio
Terminologia de proteção contra incêndio
Símbolos gráficos para projeto de segurança contra incêndio
Segurança contra incêndio – urbanística
Acesso de viatura na edificação e áreas de risco
Separação entre edificações
Resistência ao fogo dos elementos de construção
Compartimentação horizontal e compartimentação vertical
Controle de materiais de acabamento e de revestimento
Saída de Emergência
Centros Esportivos e de Exibição - Requisitos de Segurança
contra Incêndio
Pressurização de escada de segurança
Carga de incêndio nas edificações e áreas de risco
Controle de fumaça
Plano de emergência contra incêndio
Brigada de Incêndio
Iluminação de emergência
Sistema de detecção e alarme de incêndio
Sinalização de emergência
Sistema de proteção por extintores de incêndio
Sistema de hidrantes e de mangotinhos para combate a incêndio
Sistema de chuveiros automáticos
60
IT 24
IT 25
IT 26
IT 27
IT 28
IT 29
IT 30
IT 31
IT 32
IT 33
IT 34
IT 35
IT 36
IT 37
IT 38
IT 39
IT 40
IT 41
IT 42
IT 43
IT 44
Sistema de chuveiros automáticos para áreas de depósito
Segurança contra incêndio para liquidos combustíveis e
inflamáveis
Sistema fixo de gases para combate a incêndio
Armazenamento em silos
Manipulação, armazenamento, comercialização e utilização de gás
liquefeito de petróleo (GLP)
Comercialização, distribuição e utilização de gás natural
Fogos de artifício
Segurança contra incêndio para heliponto e heliporto
Produtos perigosos em edificação e área de risco
Cobertura de sapé, piaçava e similares
Hidrante urbano
Túnel rodoviário
Pátio de contêiner
Subestações elétrica
Segurança contra incêndio em cozinha profissional
Estabelecimentos destinados a restrição de liberdade
Edificações históricas, museus e instituições culturais com acervos
museológicos
Inspeção visual em instalações elétricas de baixa tensão
Projeto Técnico Simplicado
Adaptação às normas de Segurança con Incêndio - Edificações
existentes
Proteção ao meio ambiente
Fonte: http://www.corpodebombeiros.sp.gov.br/. Acesso em junho de 2015.
61
16. DEFININDO A PROTEÇÃO CONTRA INCÊNDIO PARA UMA
EDIFICAÇÃO
Para poder demonstrar como são definidos os itens de prevenção e proteção
contra incêndio, foi adotado as normas do Estado de São Paulo.
É necessário segundo o Decreto Estadual do Estado de São Paulo
56.819/2011, classificar a edificação quanto a sua ocupação de acordo com a Tabela
1 (Figura 36).
Figura 36: Trecho da Tabela 1 do Decreto Estadual 56.819/2011 do Corpo de Bombeiros do Estado de São Paulo para classificação da edificação e áreas quanto a sua ocupação.
Fonte: Decreto Estadual 56.819/2011 do corpo de bombeiros do estado de São Paulo.
Também é necessário classificar a edificação quanto a sua altura, de acordo
com a Tabela 2 do mesmo Decreto (Figura 37).
Figura 37: Tabela 2 do Decreto Estadual 56.819/2011 do Corpo de Bombeiros do Estado de São Paulo para classificação da edificação quanto a sua altura.
Fonte: Decreto Estadual 56.819/2011 do corpo de bombeiros do estado de São Paulo.
62
Para as edificações existentes deve-se observar a tabela 4 do Decreto Estadual
56.818/2011 (Figura 38) e a Instrução Técnica 43/2011.
Figura 38: Tabela 4 do Decreto Estadual 56.819/2011 do Corpo de Bombeiros do Estado de São Paulo – Exigências para edificações existentes.
Fonte: Decreto Estadual 56.819/2011 do corpo de bombeiros do estado de São Paulo.
As edificações que tenham área inferior a 750m² e altura inferior a 12 metros,
devem obedecer às exigências da tabela 5 (Figura 39).
Figura 39: Trecho da Tabela 5 do Decreto Estadual 56.819/2011 do Corpo de Bombeiros do Estado de São Paulo - Definição de exigências para as edificações com área menor ou igual a 750 m² e
altura inferior ou igual a 12,00m. Fonte: Decreto Estadual 56.819/2011 do corpo de bombeiros do estado de São Paulo.
A tabela 6A (Figura 40) do Decreto Estadual indica as exigências para as
edificações que tiverem as áreas superiores a 750 m², altura superior a 12 metros e
edificações que não estão inclusas na tabela 5 (Figura 36). Existe uma tabela para
cada tipo de ocupação.
Na Figura 40 podem-se verificar quais são as exigências para as edificações
que são de ocupação residencial.
Conforme o § 1º do artigo 24, capítulo 25 do Decreto Estadual 56.818/2011,
deve ser atendida as Instruções Técnicas do Corpo de Bombeiros para a implantação
e execução das medidas de segurança contra incêndio.
63
Figura 40: Trecho da Tabela 6A do Decreto Estadual 56.819/2011 do Corpo de Bombeiros do Estado de São Paulo - Definição de exigências para as edificações com área superior a 750 m² e altura
inferior ou igual a 12,00m do grupo A (Condomínios residenciais). Fonte: Decreto Estadual 56.819/2011 do corpo de bombeiros do estado de São Paulo
64
17. SEGURANÇA ESTRUTURAL CONTRA INCÊNDIO
De acordo com Silva (2001), a segurança estrutural de uma edificação deve ser
garantida para que em caso de um sinistro, não haja o colapso da estrutura que sejam
expostas ao fogo, impedindo que os ocupantes possam desocupar a edificação.
Para ser considerada uma estrutura segura com uma condição de incêndio, a
mesma deve suportar as altas temperaturas. Segundo Silva (2014), as altas
temperaturas fazem com que os materiais percam a sua resistência mecânica, como
pode ser verificado nas Figuras 41 e 42.
Figura 41: Redução da resistência ao escoamento em função da temperatura Fonte: Vargas (2003)
Figura 42: Redução do módulo de elasticidade em função da temperatura Fonte: Vargas (2003)
Seito (1998) diz que, a segurança contra incêndio, além de considerada nos
projetos hidráulicos, elétricos e arquitetônicos, também deve ser acrescentado nos
projetos de estruturas da edificação.
As edificações que segundo o Decreto Estadual 56.819/2011 do Estado de São
Paulo, for exigido à implantação de “Segurança Estrutural contra incêndio”, devem
obedecer a Instrução Técnica n° 08/2011 – Resistência ao fogo dos elementos de
construção e as estruturas devem ser calculadas para suportar o TRRF exigido para
a edificação.
65
18. PROTEÇÕES PASSIVAS DAS ESTRUTURAS CONTRA INCÊNDIO
Existem alguns tipos de estruturas e materiais de acabamento que, algumas
vezes, pode não atender o TRRF mínimo exigido na tabela A do Anexo A da IT nº
08/2011. A solução que pode ser adotada para atender a legislação, caso não se
consiga dimensionar a estrutura para resistir à temperatura de um incêndio segundo,
seria utilizar revestimento com materiais de proteção térmica (Silva (2001).
De acordo com Seito (1998), existem materiais com características distintas, e
que podem ser aplicados de diferentes formas (Figura 43).
Figura 43: Formas de aplicação dos materiais de proteção antitérmica Fonte: Seito (1998, p. 155)
Segundo Silva (2014), os materiais mais utilizados para a proteção térmica da
estrutura de aço são os projetados. Deve-se definir a espessura do revestimento para
atender o TRRF exigido pelas legislações.
18.1. ARGAMASSAS PROJETADAS
Silva (2001) nos informa que, as argamassas projetadas são mais econômicas
para serem aplicadas, porém, não fornece um bom acabamento conforme pode ser
verificado na Figura 44, portanto deve ser analisada sua aplicação, junto com a
arquitetura. Outro fator que deve ser considerado em sua escolha é a limpeza após a
sua execução.
66
A argamassa projetada pode ser bombeada após a adição de água, pois devido
a seus aglomerantes, gera uma massa fluída que pode ser jateada sobre as estruturas
(Pannoni, 2007).
Silva (2001) diz que as argamassas projetadas podem ser divididas entre os
cimenticious e as fibras projetadas. As argamassas classificadas como cimenticious,
contém um alto índice de material aglomerante, tais como gesso e cimento e minerais
inertes (Silva, 2001, p.137).
Figura 44: Argamassa Projetada para proteção contra fogo Fonte: ANTI CHAMAS, 2015.
Na Tabela 4, são apresentadas as especificações de um dos fabricantes das
argamassas projetadas, que define qual a espessura que deve ser aplicada, de acordo
com o TRRF exigido e a massividade do material.
67
Tabela 4: Espessura (mm) da argamassa projetada Monotoke MK6, em função
do fator de massividade F e do TRRF, para θc = 650º C
F (m-)¹ TRRF (min)
30 60 90 120
30 10 10 10 10
60 10 10 10 10
70 10 10 10 12
80 10 10 10 13
90 10 10 11 15
100 10 10 12 17
110 10 10 14 18
120 10 10 15 20
130 10 11 16 22
140 10 11 17 23
150 10 12 19 25
160 10 13 20 27
170 10 14 21 28
180 10 15 22 30
190 10 15 24 32
200 10 16 25 34
210 10 17 26 35
220 10 18 27 37
230 10 19 29 39
240 10 20 30 40
250 10 20 31 42
260 10 21 32 44
270 10 22 34 45
280 11 23 36 47
290 11 24 36 48
300 12 24 36 48
310 12 24 37 49
320 12 25 37 50
Fonte: Silva (2001) apud www.grace.com
68
18.2. FIBRAS PROJETADAS
As fibras projetadas estão nos grupos das argamassas segundo Silva (2001),
porém, se diferenciam pela sua composição, que é de fibras minerais, misturadas com
baixo teor de aglomerante. Assim como as argamassas projetadas, deve-se levar em
consideração a sua aplicação, o acabamento e a limpeza da obra, pois também não
deixam uma boa aparência e causam grande sujeira, como pode ser verificado na
Figura 45. Caso haja a necessidade de uma boa aparência, deve ser verificada com
o responsável pelo projeto arquitetônico, possíveis soluções ou a decisão de não
aplicar este material.
Pannoni (2007) informa que as fibras são obtidas através de escória de alto-
forno ou rocha basáltica.
Figura 45: Aplicação de fibra Projetada para proteção contra fogo Fonte: METALICA. 2015.
18.3. TINTAS INTUMESCENTES
Seito (1998, p. 157) descreve: “o termo intumescente deriva do latim
“tumescere”, que significa iniciar, expandir”.
As tintas intumescentes são aplicadas diretamente sobre a estrutura a proteger,
como se fosse uma pintura. Silva (2001) nos diz que este material é reativo ao calor,
e formam uma camada espessa, quando é exposta a uma temperatura de
aproximadamente 200ºC (Figura 46).
69
A partir do momento que as tintas intumescentes se expandem, formam uma
espuma carbonácea rígida, que isola os gases quentes, antes que as propriedades
do aço sejam alteradas Pannoni (2007).
Seito (1998) diz que o sistema de tinta intumescente possui na maioria das
vezes três componentes, sendo eles:
Primer;
Tinta intumescente;
Selante (Acabamento).
Coforme Silva (2001), as tintas intumescentes proporcionam um excelente
acabamento, porém devido ao seu preço ser elevado, deve ser estudado a sua
aplicação na obra.
Figura 46: Tinta Intumescente sobre a ação do fogo Fonte: METALICA, 2015.
18.4. MANTAS
Silva (2001) nos diz que, existem vários tipos de mantas, podendo ser de lã de
rocha, fibra cerâmica ou qualquer outro material fibroso.
As mantas são fixadas através de pinos de aço soldados junto à estrutura por
meio de anilhas de pressão (Seito, 1998) conforme a Figura 47.
De acordo com Pannoni (2007), as desvantagens deste tipo de material é a
dificuldade na instalação, comparando-se aos materiais aplicados. Estes produtos
possuem um acabamento rústico, portanto, devem ficar escondidos sobre os forros
ou adotar outra solução arquitetônica para não prejudicar a aparência da sua
edificação (Silva, 2001).
70
Silva (2001) descreve que, a proteção das estruturas com mantas, é uma boa
solução para edificações existentes e que estejam em funcionamento, pois geram
menos sujeira, se comparando com os materiais projetados.
Figura 47: Viga alveolar com revestimento de manta cerâmica. Acesso em 30/08/2015 Fonte: Silva (2001)
18.5. PAINÉIS RIGIDOS FIBROSOS
Silva (2001) informa que, os painéis rígidos são fabricados com materiais
fibrosos, aglomerados geralmente com resinas. Um dos exemplos deste tipo de
material são as placas de lã de rocha (Figura 48 e 49).
Estes materiais são travados na estrutura através de pinos soldados
anteriormente (Mendes, 2004).
Figura 48: Revestimento de elemento metálico com placas de lã de rocha
Fonte: http://www.rockfibras.com.br/s _trab_tecnicos_link03.html. Acesso em 30/08/2015.
Mendes (2004) no traz, devido à sua aparência e resistência, as placas de lã
de rocha não devem ficar expostas ao intemperismo e em locais externos.
Figura 49: Placas de lã de rocha Fonte: ROCKFIBRAS, 2015.
71
19. ESTUDO DE CASO
Foi analisado uma estrutura de um edifício comercial com andar térreo e mais
7 pavimentos tipo. Este edifício deverá ser construído com estrutura de aço, e
verificamos o dimensionamento de um pilar submetido com a ação do incêndio,
obedecendo à NBR 14323:2013.
Para realizar este cálculo, criou-se através do programa Smath Studio1, um
software, onde foi demonstrado como utilizá-lo.
Abaixo foram apresentados os dados da edificação utilizada para realizar o
dimensionamento da estrutura em situação de incêndio.
4320m² de área construída;
8 Pavimentos (Térreo + 7 andares);
540m² de área construída cada pavimento;
Pavimento com dimensões conforme Figura 50;
Edificação para escritórios (salas comerciais).
Figura 50: Planta tipo da edificação
1 Software gratuito disponível em < http://en.smath.info/>. Acesso em 16 de novembro de 2015
72
A altura dos pavimentos é de 3 m e da edificação de 24,92 m, como pode ser
verificado na Figura 51 e 52.
Figura 51: Elevação transversal
Figura 52: Elevação longitudinal
73
19.1. AÇÕES NA ESTRUTURA
As ações permanentes da edificação são apresentadas na Tabela 5.
Tabela 5: Ações permanentes da edificação
Ação Carga de área (kN/m²)
Peso próprio lajes maciças de concreto h =12 cm 3,0
Forro na face inferior do pavimento 0,25
Painéis pré-moldados internos (posição aleatória) 0,5
Total 3,75
Tanto para os pórticos longitudinais quanto os transversais (Figura 53), foi utilizado
os seguintes perfis laminados:
Vigas - W 530 x 66;
Pilares - W 530 x 66.
Figura 53: Definição dos pórticos
O edifício será circundado com paredes compostas por alvenaria e vidro,
conforme pode ser verificado na Figura 54.
74
Figura 54: Detalhe da parede de vedação
19.2. CÁLCULO DAS CARGAS
Para a elaboração deste trabalho, foi analisado um pilar do 7°Pavimento (P9),
utilizando todas as cargas previstas na NBR 14323:2013, na área de influência,
conforme Figura 55 e 56.
Sobre a área de influência, ocorrem as seguintes cargas:
Cargas permanentes como peso próprio da estrutura e laje.
Figura 55: Distribuição de pilares e vigas
Não haverá cargas variáveis na estrutura, por se tratar, do último pavimento
da edificação.
75
Figura 56: Área de influência do Pilar P9
19.3. CÁLCULOS DAS CARGAS PERMANENTES DA EDIFICAÇÃO
Área de influência = 36m²
Cargas Permanentes 7° Pavimento = 3,75kN/m² X 36m² = 135 kN
19.4. CÁLCULOS DAS CARGAS PERMANENTES ESTRUTURA
O peso próprio da estrutura ficará da seguinte forma:
Perfil das vigas e pilares: W 530 x 66.
Massa linear (segundo catálogo do fabricante): 66kg/m
V1 = 30 m X 66Kg/m = 1980 kg = 19,8 kN
V2 = 30 m X 66Kg/m = 1980 kg = 19,8 kN
V3 = 30 m X 66Kg/m = 1980 kg = 19,8 kN
V4 = 30 m X 66Kg/m = 1980 kg = 19,8 kN
V5 = 18 m X 66Kg/m = 1188 kg = 11,9 kN
V6 = 18 m X 66Kg/m = 1188 kg = 11,9 kN
V7 = 18 m X 66Kg/m = 1188 kg = 11,9 kN
V8 = 18 m X 66Kg/m = 1188 kg = 11,9 kN
V9 = 18 m X 66Kg/m = 1188 kg = 11,9 kN
V10 = 18 m X 66Kg/m = 1188 kg = 11,9 kN
Peso Próprio total = (19,8kNx4) + (11,9kNx6) = 150,6 kN/540 m² = 0,28 kN/m²
Área de influência = 36m²
Cargas Permanentes PP = 0,28kN/m²X36m² = 10,08 kN
76
19.5. CÁLCULO DO PILAR P9 EM SITUAÇÃO DE INCÊNDIO
Para realizar o cálculo do pilar P9, foi utilizado o método simplificado de
dimensionamento para estruturas de aço da NBR 14323:2013.
O software nos informou as seguintes informações:
O pilar atende as condições de segurança na NBR 14323:2013;
Qual o tempo de TRRF da edificação utilizando o método do tempo
equivalente (IT 08/2011);
Verificação de há necessidade de aplicação de revestimento da estrutura
para aumentar o TRRF.
Os cálculos deste trabalho são para barras submetidas à força axial de
compressão, não podendo ser utilizado, caso o perfil seja submetido a outros tipos de
carregamento.
Ao abrir a planilha, na primeira aba (Figura 57) serve somente para apresentar
o título do trabalho, os integrantes e o professor orientador.
Figura 57: Tela inicial da planilha (Página inicial)
19.5.1. DADOS DO PERFIL
Na aba seguinte (Dados do Perfil), precisa preencher com os dados do perfil e
do aço que será utilizado no pilar (Figura 58). O perfil que foi utilizado em nosso estudo
no pilar é o W530x66.
77
Figura 58: Aba com os dados do perfil W530x66
Logo após o preenchimento com os dados do perfil, será demonstrado na
terceira aba o seu desenho (Figura 59), somente para conhecimento do usuário. Nesta
aba não há locais para preenchimento.
Figura 59: Aba com o desenho das características geométricas do perfil
78
19.5.2. CÁLCULO DA SOLICITANDE (Sfi,d)
Após o preenchimento com os dados do perfil e do aço, inicia-se o cálculo
estrutural, conforme a NBR 14323:2013.
Segundo a NBR 14323:2013, estrutura deve garantir as condições de
segurança, que é verificada caso atender a Equação 4.
Sfi,d ≤ Rfi,d Equação 4
Em que:
Sfi,d = é o esforço solicitante de cálculo em situação de incêndio, obtido a partir das
combinações de ações apresentadas no ítem 6.3 da NBR 14323:2013.
Rfi,d = é o esforço resistente de cálculo correspondente do elemento estrutural para
o estado limite último em consideração, em situação de incêndio, determinado
obedecendo-se ao estabelecido no ítem 6.4 da NBR 14323:2013.
O esforço solicitante da estrutura é definido com a Equação 5, Equação 6,
Equação 7 ou Equação 8.
Em locais em que não há predominância de pesos de equipamentos que
permaneçam fixos por longos períodos de tempo, nem de elevadas concentrações de
pessoas (por exemplo, edificações residenciais, de acesso restrito)
∑ Ygi*FGi,k+FQ,exc+0,21*F.QK Equação 5
Em locais em que há predominância de pesos de equipamentos que
permaneçam fixos por longos períodos de tempo ou de elevadas concentrações de
pessoas (por exemplo, edificações comerciais, de escritórios e de acesso público):
∑ Ygi*FGi,k+FQ,exc+0,28*FQ,K Equação 6
Em bibliotecas, arquivos, depósitos, oficinas e garagens:
79
∑ Ygi*FGi,k+FQ,exc+0,42*FQ,K Equação 7
As barras da estrutura em que o único esforço solicitante seja o decorrente da ação
do vento, além do peso próprio delas mesmas e de eventuais ações térmicas, devem
ser dimensionadas para a seguinte combinação última de ações:
∑ Ygi*FGi,k+FQ,exc+0,20*FW,K Equação 8
Em que:
FGi,k = É o valor característico das ações permanentes diretas;
FQ,exc = É o valor característico das ações térmicas decorrentes do incêndio
FQ,K = É o valor característico das ações variáveis decorrentes do uso e ocupação
da edificação;
FW,K = É o valor característico das ações devidos ao vento
Ygi= É o valor do coeficiente de ponderação para as ações permanentes diretas, igual
a 1,0 para ações permanentes favoráveis à segurança e dado pela Tabela 3 ou,
opcionalmente, pela Tabela 4, para ações permanentes desfavoráveis à segurança.
A quarta aba (Cálculo Sfid) deve-se preencher os dados para calcular os
esforços solicitantes da estrutura (Figura 60).
80
Figura 60: Cálculo do esforço solicitante da estrutura
Área de influência (Ambiente superior) – Local de influência do pavimento
acima, porém deve preencher caso este andar seja ocupado, se a edificação
for térrea a área de influência será 0. Esta área será multiplicada pelas ações
variáveis.
81
Ações variáveis – Caso haja alguma ocupação no pavimento superior, deve-se
procurar as cargas variáveis na NBR 6120:1980 (Figura 61).
Figura 61: Trecho da tabela 2 da NBR 6120:1980 Fonte: VITÓRIO, 2003
Valor do coeficiente de ponderação (yg) – Este valor deve ser escolhido na
tabela 3 da NBR 14323:2013 que já se acha representado na planilha.
Carga permanente direta – É o valor da carga permanente da área de influência
a ser calculada.
Valor que multiplica FGk – Este valor é o número que multiplica o FQ,K na
fórmula para encontrarmos o esforço solicitante. Deve-se preencher com algum
dos valores da tabela do Fator K constante na planilha.
Esforço solicitante de cálculo (Sfi,d) – Este é o valor do esforço solicitante de
cálculo que será utilizado para verificar a condição de segurança da estrutura
posteriormente.
19.5.3. CÁLCULO DA RESISTENTE (Rfi,d)
Prosseguindo, na próxima aba se iniciará o cálculo do esforço resistente, conforme
a NBR 14323:2013. O esforço resistente será chamado como Nfi,Rd , Rfi,d ou NRid.
Para definir como serão realizados os cálculos, é necessário verificar se haverá
flambagem na barra a ser calculada, pois a NBR 14323:2013 define formas diferentes
de cálculo para perfis sujeitos a flambagem e os que não estão sujeitos a este efeito.
82
Colocamos parâmetros na calculadora, como pode ser verificado na Figura 62 e
Figura 63, para que utilize as fórmulas corretas, dependendo da análise se existe
flambagem na barra ou se não há este esforço.
Figura 62: Trecho da planilha do Smath Studio (Definição se existe flambagem)
Figura 63: Trecho da planilha do Smath Studio (Escolha da equação a ser utilizada de acordo com a definição da flambagem)
Segundo a NBR 14323:2013, caso a barra flambe a equação a ser utilizada para
a definição da resistente de cálculo (Nfi.Rd) é dada pela Equação 9, caso contrário
pela Equação 10.
Nfi,Rd = Xfi * Kσ,θ*Aef*fy Equação 9
Nfi,Rd = Xfi * Ky,θ*Ag*fy Equação 10
Em que:
Xfi é o fator de redução associado à resistência à compressão em situação de
incêndio;
Kσ,θ é o fator de redução ao escoamento de seções sujeitas a flambagem local;
83
Ky,θ é o fator de redução do módulo de elasticidade;
Aef e a área efetiva da seção transversal, obtida multiplicando-se o valor da área
bruta pelo fator de redução total, Qs, dado pela ABNT NBR 8800, ou com base no
método das larguras efetivas ou das seções efetivas conforme a ABNT 14762, o que
for aplicável;
Ag é a área bruta da seção transversal da barra de aço;
fy é a resistência ao escoamento do aço do perfil à temperatura ambiente.
O valor de Xfi é dado pela equação 11:
𝑋𝑓𝑖 =1
𝜑𝑜, 𝑓𝑖 + √𝜑2𝑜, 𝑓𝑖 − λ²0, 𝑓𝑖
Equação 11
O valor de 𝜑𝑜, 𝑓𝑖 é dado pela equação 12:
𝜑𝑜, 𝑓𝑖 = 0,5 (1+α λ0,fi + λ² 0,fi) Equação 12
O valor de α é dado pela equação 13:
𝛼 = 0,022√𝐸
𝑓𝑦 Equação 13
Em que:
E = É o módulo de elasticidade do aço à temperatura ambiente,
Na primeira parte do cálculo do esforço resistente de cálculo (Rfi,d), a planilha irá
nos informar se haverá flambagem na barra, como pode ser verificado na Figura 64.
Caso o perfil seja laminado, Deve-se preencher com “LAM”. Se o perfil escolhido seja
soldado deve-se preencher com “SOL”.
84
Figura 64: Primeira aba do cálculo do Esforço resistente de cálculo (Rfid)
A NBR 8800:2008 define que as barras que não apresentem flambagem, são:
“Aquelas cujos elementos componentes da seção transversal não possuem relação
entre a largura e espessura (b/t) superior ao valor correspondente de (b/t) fi,lim”.
A NBR 14323:2013 define que, para se obter o valor de (b/t) fi,lim, deve-se
multiplicar o valor obtido de b/t lim , encontrado na tabela F.1 do anexo F da NBR
8800:2008, por um fator de correção de 0,85.
Na segunda aba pertinente ao cálculo do esforço resistente (Figura 65), deve-se
preencher a altura da barra a ser calculada, os itens que estão em cinza não se
alteram. Após isto se deve escolher conforme figura anexada na planilha, o coeficiente
de flambagem, retirado do Anexo E da NBR 8800:2008 e preencher o campo
pertinente. Preenchido estes dois itens, deve-se avançar a próxima aba.
85
Figura 65: Segunda aba do cálculo do Esforço resistente de cálculo (Rfid)
Na terceira parte do cálculo do Rfid (Figura 66), deve-se fazer a verificação se
a peça está OK. Caso a resposta for “NÃO PASSA”, o perfil deve ser alterado. Se a
resposta da verificação for “OK”, devem-se alterar os fatores de redução (ky0 ou Kσ0)
até a temperatura limite da peça. No campo da temperatura crítica, deve ser
preenchido pela última temperatura em que a barra ainda estava em condição de
segurança, ou seja, está com a verificação indicando “OK”. Após isto, pode-se avançar
a próxima aba.
86
Figura 66: Terceira aba do cálculo do Esforço resistente de cálculo (Rfid) e verificação da estrutura
87
19.5.4. CÁLCULO DO TRRF PELO MÉTODO DO TEMPO EQUIVALENTE
Segundo a IT 14/2011, para edificações com a altura e classificação do edifício
que está sendo utilizado para o estudo de caso, o TRRF tabelado é de 90 minutos.
O próximo passo da planilha será calcular o TRRF da edificação utilizando o
método do tempo equivalente.
Na primeira aba do cálculo do tempo equivalente, deve-se iniciar preenchendo
com a carga de incêndio encontrada na IT 14/2011, onde através da classificação da
edificação consegue encontrar a carga de incêndio da edificação (Mj/m²). Com este
valor conhecido, deve preencher o primeiro campo (qfi), conforme podemos verificar
na Figura 67.
Figura 67: Primeira aba do Cálculo do tempo equivalente, conforme IT 08/2011
Após o preenchimento da carga de incêndio será definido γn, onde é levada em
consideração a existência de proteção contra incêndio tais como chuveiros
automáticos, existência de brigada de incêndio e existência de detector de fumaça. A
planilha orienta o usuário a fazer o preenchimento, caso existam os sistemas ou não.
88
Em nosso exemplo, a edificação somente tem as exigências obrigatórias do
Decreto Estadual 56.819/2011, portanto não existem chuveiros automáticos e
detectores de fumaça, porém, existe na edificação a presença de brigada de incêndio.
Na parte 2 do cálculo do tempo equivalente, como pode ser verificado na Figura
68, deve-se preencher informando os dados da edificação, tais como: área do piso e
altura, além de γs2, que deve ser verificado na Tabela D2, anexado junto à planilha.
Também deve ser informada a área de abertura de ventilação, tanto vertical
quanto horizontal.
Após a inserção dos dados, a planilha nos dará o tempo equivalente em
minutos que a estrutura deve suportar antes de entrar em colapso.
Podemos verificar que o tempo calculado pelo método TRRF equivalente é de
69 minutos.
Figura 68: Cálculo do tempo equivalente, conforme IT 08/2011, continuação.
19.5.5. VERIFICAÇÃO
89
Na última aba (Figura 69), deve-se preencher o tempo em minutos com o valor
do tempo equivalente encontrado no processo anterior. Resolvemos deixar este
campo para ser preenchido, pois o usuário pode verificar o comportamento do
incêndio padrão com outros valores de tempo equivalente, porém para a resposta
correta da necessidade de proteção passiva, deve-se preencher com o valor
encontrado na aba anterior.
Figura 69: Cálculo da fórmula do incêndio padrão
Silva (2010) nos diz que, o TRRF de uma estrutura, é o mínimo que uma
estrutura deve resistir.
Para realizar a análise, temos que verificar qual a última temperatura que a
estrutura garante as condições de segurança da NBR 14323:2013 e denominaremos
temperatura crítica (Θc). No estudo de caso foram encontradas as temperaturas
críticas e do incêndio padrão, 700 c° e 965 c°, respectivamente.
Após esta definição e sabendo qual é o tempo equivalente, temos que verificar,
qual a temperatura que o incêndio irá alcançar no tempo equivalente, vamos chamar
esta temperatura de Θg (temperatura incêndio padrão).
Caso a temperatura Θg ≤ Θc, é sabido que a estrutura não entrará em colapso
no tempo mínimo exigido pela norma, logo, não haverá a necessidade da proteção da
estrutura metálica, ou seja, sem a necessidade de haver custos para atender as
normas de segurança.
90
20. CONCLUSÃO
O estudo realizado une conhecimentos, tanto na área de engenharia contra
incêndio, quanto na de engenharia de estruturas, principalmente se tratando de
edificações de aço, apresentando normas, processos de dimensionamento e sistemas
de proteção passiva contra incêndio.
Essa pesquisa analisou a temperatura e o tempo em que uma estrutura de aço
é exposta à ação do fogo. Assim foi verificado de acordo com a NBR 14323:2013,
levando-se em consideração o método simplificado para o dimensionamento de
estrutura de aço em situação de incêndio. A princípio uma das análises observadas
foi que tanto a resistência do material como os módulos de elasticidade e escoamento
são reduzidos com o aumento da temperatura.
Com o software gerado neste estudo, conseguimos através dos dados do perfil
a ser utilizado, das cargas permanentes e variáveis da edificação, da carga de
incêndio do Corpo de Bombeiros e dos dados do edifício e compartimento,
determinarmos em qual temperatura a estrutura entra em colapso, conhecido como
temperatura crítica.
Também é possível verificar qual o TRRF a ser utilizado, através do método do
tempo equivalente, com isto, conseguimos reduzir vinte e dois minutos do valor
tabelado pelo Corpo de Bombeiros.
Outra análise que o software nos dá, é verificar através dos dados da
temperatura crítica e da temperatura da curva de incêndio padrão, se haverá a
necessidade de proteção passiva da estrutura, e informar em quanto tempo de
incêndio é alcançado a temperatura crítica.
Verificamos que no Brasil, existem poucos estudos referentes a estruturas em
situação de incêndio e o profissional muitas vezes prefere utilizar métodos tabelados.
Com o software, os profissionais conseguem dados em que possam auxiliar as
decisões em seus projetos.
Sugere-se como estudos futuros, o desenvolvimento de cálculos para o
dimensionamento de lajes e vigas em estrutura de aço, submetidas em situação de
incêndio, proporcionando aos profissionais da área maiores informações para facilitar
no dimensionamento e no revestimento de proteção passiva.
91
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ANTI CHAMAS. Disponível em: <http://antichamasmetais.blogspot.com.br/2014_06_01_archive.html>. Acesso em 30/08/2015. ARCOWEB. Disponível em: <http://arcoweb.com.br/projetodesign/arquitetura/fragmentos-do-real-10-bienal-internacional-de-arquitetura-de-sao-paulo>. Acesso em 28/08/2015 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 14323: Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios em situação de incêndio. Rio de Janeiro, 2013. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 14423: Exigências de resistência ao fogo de elementos construtivos de edificações - Procedimentos. Rio de Janeiro, 2000. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8800: Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios. Rio de Janeiro, 2008. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6120: Cargas para o cálculo de estruturas de edificações. Rio de Janeiro, 1980. AVENTURAS na história. In: GUIA DO ESTUDANTE ABRIL. Disponível em: <http://guiadoestudante.abril.com.br/aventuras-historia/historia-incendio-destruiu-terco-londres-seculo-xvii-694374.shtml>. Acesso em: 11 junho 2015. AVISIMAIR. Disponível em: http://avisimair.blogspot.com.br/2010/09/ataques-terroristas-de-11-de-setembro.html >. Acesso em 16 de novembro de 2015. BELLEI, Ildony H. et al. Edifícios de múltiplos andares em aço: Editora Pini, 2008. COMISSÃO EXECUTIVA DO CBCA. In: ESTRUTURA METÁLICA X ESTRUTURA DE CONCRETO. PINI. 2012. Disponível em: <http://construcaomercado.pini.com.br/negocios-incorporacao-construcao/128/estrutura-metalica-x-estrutura-de-concreto-confira-a-opiniao-299127-1.aspx>. Acesso em 7 outubro 2015. COSTA, Carla Mendes; SILVA, Valdir Pignatta. Método do tempo equivalente para projeto de estruturas de concreto em situação de incêndio - Anais do 47º Congresso Brasileiro do Concreto. Olinda-PE. Ibracom, 2005. COSTA, Carla Mendes; SILVA, Valdir Pignatta. Revisão histórica das curvas padronizadas de incêndio. São Paulo. NUTAU, 2006.
92
DECRETO ESTADUAL 56.819/2011. Disponível em: < http://www.corpodebombeiros.sp.gov.br/>. Acesso em 19 de novembro de 2015 EFEITOJOULE. Disponível em: <http://www.efeitojoule.com/2013/03/tensao-e-tensao-de-cisalhamento.html>. Acesso em 16 de novembro de 2015. FAKURY, Ricardo H. et al. Determinação da temperatura crítica de elementos estruturais de aço em situação de incêndio. São Paulo. NUTAU, 2000. FLAMBAGEM. In: UFPEL. Disponível em: <http://wp.ufpel.edu.br/alinepaliga/files/2013/10/Flambagem2.pdf>. Acesso em 11 de outubro de 2015. GAZETA DO POVO. Disponível em: <http://www.gazetadopovo.com.br/vida-e-cidadania/espuma-do-teto-da-boate-kiss-foi-a-causa-das-mortes-diz-delegado-efjtzvor09gk6w5ohak9dvf6g>. Acesso em: 12 de junho 2015. GLANZ. James. In: Portal Metalica. Disponível em: http://wwwo.metalica.com.br/world-trade-center-dados-e-estatisticas-do-empreendimento>. Acesso em 16 de novembro de 2015. HIBBELER, Russell Charles. Resistência dos Materiais. São Paulo. Pearson, 2010. I. SEITO A. et al. A segurança contra incêndio no Brasil. Barueri. Projeto Editora, 1998. INSTITUTO DO AÇO. In: AÇO BRASIL. Disponível em:http:<//www.acobrasil.org.br/site/portugues/aco/processo--etapas.asp>. Acesso em 02/11/2015. INSTRUÇÕES TÉCNICAS DO CORPO DE BOMBEIRO DE SÃO PAULO. Disponível em: < http://www.corpodebombeiros.sp.gov.br/>. Acesso em 19 de novembro de 2015 MASCIA, Prof. Dr. Nilton Tadeu. In: FLAMBAGEM DE BARRAS. 2006. Disponível em: <http://www.fec.unicamp.br/~nilson/apostilas/flambagemdebarras>. Acesso em: 11 outubro 2015. MELCONIAN, Sarkis. Mecânica técnica e resistência dos materiais. São Paulo. Editora Erica, 2012. MENDES, Cristiane Lopes. Estudo teórico sobre perfis formados a frio em situação de incêndio. São Carlos. Dissertação (Mestrado) - Escola de engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo, 2004. METALICA. Disponível em: <http://wwwo.metalica.com.br/protecao-de-estruturas-metalicas-frente-ao-fogo>. Acesso em 30/08/2015 METALICA. Disponível em: <http://wwwo.metalica.com.br/pintura-intumescente-protecao-passiva-em-estruturas-metalicas>. Acesso em 30/08/2015
93
NATUREZA DO FOGO. Disponível em: <http://naturezadofogo.com.br/2014/06/o-grande-incendio-de-roma/>. Acesso em 12/10/2015 O GLOBO. Disponível em: <http://oglobo.globo.com/rio/bairros/o-dia-em-que-apresentacao-no-picadeiro-terminou-com-lagrimas-3374472>. Acesso em 12 outubro 2015. ORMONDE, Paulo Cavalcanti. Projeto estrutural de edifício em estrutura metálica. Doutorado na Universidade Federal de São Carlos. São Carlos. Ufscar, 2010. PANNONI, Fábio Domingos. Princípios da proteção de estruturas metálicas em situação de corrosão e incêndio. Gerdau, 2007. PFEIL, Walter; Pfeil Michèle. Estruturas de aço: Dimensionamento Prático de acordo com a NBR 8800:2008. Rio de Janeiro. LTC, 2009. PILOTO POLICIAL. Disponível em: <http://www.pilotopolicial.com.br/os-pioneiros-do-salvamento-%E2%80%93-o-incendio-do-edificio-andraus/>. Acesso em 12 outubro 2015 PINHEIRO, Antonio Carlos da Fonseca Bragança. Estruturas Metálicas – Cálculos, detalhes, exercícios e projetos. São Paulo. Editora Edgard Blucher, 2005. PRO INCÊNDIO. Disponível em: <http://www.proincendio.com.br/. Acesso em 13/10/2015>. Acesso em 13/10/2015. QUICKIWIKI. Disponível em: <http://www.quickiwiki.com/pt/Flex%C3%A3o_(f%C3%ADsica)>. Acesso em 16 de novembro de 2015. SÃO PAULO (Estado) Decreto nº 56.819, de 10 de março de 2011. Disponível em: < http://www.corpodebombeiros.sp.gov.br/internetcb/site/legislacao.php>. Acesso em 16/06/2015. SÃO PAULO (Estado) Instruções Técnicas do Corpo de Bombeiros. Disponível em: < http://www.corpodebombeiros.sp.gov.br/internetcb/site/legislacao.php>. Acesso em 16/06/2015. SILVA, Valdir Pignatta. Estruturas de aço em situação de incêndio. Zigurate editora, 2001. SILVA, Valdir Pignatta et al. Prevenção contra incêndio no projeto de arquitetura. Rio de Janeiro. Instituto Aço Brasil, 2010. SILVA, Valdir Pignatta. Segurança contra incêndio em edificações. Blücher, 2014. SILVA, Valdir Pignatta. Pesquisa e tecnologia Minerva. Disponível em: <http://www.fipai.org.br/Minerva%2005(03)%2011.pdf>. Acesso em 18/10/2015. São Carlos, 2011.
94
SKYSCRAPERCITY. Disponível em: <http://www.skyscrapercity.com/showthread.php?t=1223417>. Acesso em 25/08/2015. SMATH STUDIO. Disponível em: < http://en.smath.info/>. Acesso em 16 de novembro de 2015 SOUZA, Alexander Clemente de. Dimensionamento de elementos estruturais de aço. São Carlos. EduFSCar, 2011. SP IN FOCO. Disponível em: <https://spinfoco.wordpress.com/2013/07/16/o-incendio-do-edificio-joelma/>. Acesso em 12 outubro 2015. SUETÔNIO, Gaio. A vida dos doze césares. São Paulo. Ediouro, 1966 VITÓRIO, Afonso. Fundamentos da patologia das estruturas nas perícias de engenharia. Recife. Instituto Pernanbucano de Avaliações e Perícias de Engenharia. 2003. REFRASOL. Disponível em: <http://www.refrasol.com.br/index.php/servicos/protecao-contra-fogo/selos-corta-fogo>. Acesso em 13/10/2015. ROCKFIBRAS. Disponível em: <http://www.rockfibras.com.br/s _trab_tecnicos_link03.html>. Acesso em 30/08/2015. VARGAS, M. R.; SILVA, V. Pignatta. “Resistência ao fogo das estruturas de aço”. Manual da construção em aço. CBCA – Centro Brasileiro da Construção em Aço. Rio de Janeiro. 2003. Reedição 2005 VENTURA, Mauro. O espetáculo mais triste da terra. São Paulo. Companhia das letras, 2011. UFPEL. Disponível em: <http://wp.ufpel.edu.br/alinepaliga/files/2013/10/Flambagem2.pdf>. Acesso em 16 de novembro de 2015
95
APÊNDICE A – MEMÓRIA DE CÁLCULO DO SMATCH STUDIO
96
APÊNDICE A – (CONTINUAÇÃO)
97
APÊNDICE A – (CONTINUAÇÃO)
98
APÊNDICE A – (CONTINUAÇÃO)
99
APÊNDICE A – (CONTINUAÇÃO)
100
APÊNDICE A – (CONTINUAÇÃO)
101
APÊNDICE A – (CONTINUAÇÃO)
102
APÊNDICE A – (CONTINUAÇÃO)
103
APÊNDICE A – (CONTINUAÇÃO)
104
APÊNDICE A – (CONTINUAÇÃO)
105
APÊNDICE A – (CONTINUAÇÃO)
