Valores tabelados para a determinação da temperatura crítica de colunas e vigas metálicas sujeitas a encurvadura lateral
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O presente artigo tem como objetivo apresentar a metodologia que permite a elaboração de quadros para a determinação da temperatura crítica de colunas e vigas metálicas sujeitas a encurvadura lateral, em função da sua esbelteza relativa, do grau de utilização e da tensão de cedência do aço. Estes quadros evitam a adoção de um processo iterativo como sugere o Anexo Nacional da Parte 1-2 do Eurocódigo 3 relativa à verificação da resistência ao fogo de estruturas de aço.
A aplicação de sistemas de proteção passiva contra incêndio em elementos estruturais metálicos pressupõe o conhecimento do valor da respetiva temperatura crítica. Uma vez determinado esse valor, torna-se possível dimensionar a espessura do material de proteção de forma a assegurar que a temperatura crítica não seja atingida antes de decorrido o tempo de resistência ao fogo regulamentarmente exigido. É, assim, indispensável conhecer a temperatura crítica dos elementos estruturais, a qual pode ser determinada analiticamente por meio das expressões de cálculo previstas na Parte 1.2 do Eurocódigo 3. Contudo, a aplicação destas expressões a elementos sujeitos a fenómenos de instabilidade, como a encurvadura por flexão de colunas ou a encurvadura lateral de vigas, não é direta, exigindo a realização de um procedimento iterativo, como está sugerido no Anexo Nacional da EN 1993-1-2 . Neste contexto, a utilização de valores tabelados simplifica significativamente o cálculo da temperatura crítica.
Este artigo pretende apresentar a metodologia que permite construir quadros para a determinação da temperatura crítica de colunas e vigas metálicas sujeitas a encurvadura lateral, em função da sua esbelteza relativa, do grau de utilização e da tensão de cedência do aço.
Propriedades mecânicas do aço a temperaturas elevadas
A altas temperaturas, a forma do diagrama da relação tensões-extensões do aço carbono difere da sua correspondente à temperatura normal, deixando de ser bilinear. Assim, em vez de um comportamento elástico perfeitamente plástico como sucede no cálculo à temperatura normal, a lei constitutiva recomendada pela EN 1993-1-2 para temperaturas elevadas é constituída por uma fase inicial elástica, seguida de uma zona não linear elíptica, à que se segue um patamar de cedência até uma extensão limite de 15 %. (...)
Autor Paulo Vila Real
Professor Catedrático, Especialista em Estruturas e Membro Conselheiro da Ordem dos Engenheiros
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