A análise do comportamento estrutural sob incêndio constitui uma parte importante da engenharia de proteção contra incêndio, especialmente no caso de estruturas de aço, por sua alta condutividade térmica e relativa esbeltez das seções. As dificuldades econômicas e práticas, associadas à avaliação do comportamento estrutural, por meio de ensaios em escala real, têm estimulado o desenvolvimento e uso de métodos de simulação numérica. Esta tese trata da simulação numérica do comportamento de estruturas de aço sob condições de incêndio e se divide em três partes. As duas primeiras partes foram desenvolvidas na Universidade de Liége, na Bélgica, usando-se o programa SAFIR como ferramenta numérica. A terceira parte foi desenvolvida de forma independente, na Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Na primeira parte, é feito um estudo comparativo entre o uso de elementos finitos de viga e de casca, na modelagem de vigas simplesmente apoiadas, sujeitas a flambagem lateral por torção. Os esforços de torção, presentes no caso de flambagem lateral, podem levar a uma plastificação da seção transversal e à conseqüente redução da rigidez à torção da seção. Da mesma forma, a degradação das propriedades do material, com o aumento da temperatura, leva à redução da rigidez à torção Havia dúvidas se o modelo com elementos de viga, com uma rigidez à torção constante, poderia fornecer uma resposta aceitável. O estudo mostrou que uma resposta com boa precisão pode ser conseguida, usando-se elementos de viga, desde que o módulo de elasticidade transversal seja ajustado para refletir seu valor correspondente à temperatura de falha. Isso implica um processo iterativo, uma vez que a temperatura de falha não é previamente conhecida. Por outro lado, a degradação da rigidez à torção, por efeitos de plastificação, pode ser ignorada. Na segunda parte, é feita a comparação entre as modelagens bidimensional e tridimensional, de galpões industriais de um andar, sob incêndio. Comumente, a estrutura de galpões industriais é composta por pórticos-tipo, dispostos em paralelo. A análise desses galpões é comumente feita pela simulação no plano do pórtico de aço ou, simplesmente, da treliça da cobertura Na análise bidimensional, importantes efeitos fora do plano são ignorados, como a redistribuição de esforços devido à degradação do material ou à expansão térmica, ou instabilidade lateral dos elementos. A importância desses efeitos e a adequabilidade do modelo 2D para representar o comportamento real são discutidas. Na terceira parte, um modelo numérico para a simulação tridimensional do comportamento de estruturas de aço sob incêndio é apresentado. O modelo é baseado no conceito de rótulas plásticas generalizadas, com modificações para melhor representar a formação e expansão da plastificação no elemento. A descrição cinemática adotada permite obter bons resultados, mesmo com o uso de poucos elementos. A determinação do vetor de esforços internos no elemento, incluindo os efeitos da temperatura, é detalhada. O procedimento foi validado por comparação com ensaios e com modelos numéricos mais sofisticados, como o programa SAFIR. Os resultados demonstram que o procedimento proposto pode ser usado como uma forma alternativa de análise 3D de estruturas sob incêndio, com precisão razoável e baixo esforço computacional.

Os códigos brasileiros de segurança contra incêndio e pânico (SCIP) possuem inúmeras divergências no que tange aos detalhamentos exigidos para a instalação de diversos sistemas de prevenção e proteção. Dentre eles, existe o sistema estrutural de compartimentação vertical externa, o qual prescreve afastamento vertical entre janelas ou construção de projeções horizontais externas entre as aberturas, para limitação da propagação do fogo aos pavimentos acima consecutivos. Comprovadamente, as normas referenciam a necessidade de resistência ao fogo dos materiais constituintes do sistema, no entanto, não indicam a eficiência ao objetivo proposto, confinar o fogo em seu compartimento de origem ou retardar sua propagação. O objetivo deste trabalho é analisar, sob a ótica da dinâmica de propagação do incêndio, a eficiência do sistema de compartimentação vertical externa por afastamento entre as janelas e por implantação de projeções horizontais como continuidade dos pisos, segundo os detalhamentos exigidos nas normas brasileiras. Para tanto, foram realizados ensaios de campo em escala reduzida (1/3), com diferentes configurações de fachadas e cargas de incêndio, sem vento, utilizando-se termopares, termografia e fotografia. Também, foi utilizado o simulador computacional da dinâmica do incêndio Fire Dynamics Simulator 5, onde foram analisados cenários desenvolvidos conforme as exigências normativas nacionais. Ambos programas experimentais apresentaram dados coerentes, podendo ser potenciais ferramentas para análise da eficiência de outros sistemas. Os resultados confirmaram que a geometria da edificação e das aberturas modificam a dinâmica de propagação do fogo. Para a carga de incêndio classificada como risco baixo, mostraram-se satisfatórias todas as configurações com afastamentos de 3 m e de 1,2 m para aberturas estreitas, bem como as projeções horizontais de 90 cm. Como risco médio, à exceção do afastamento de 3m, com pédireito convencional, os demais não contiveram adequadamente a propagação do fogo Também, para ambas geometrias de abertura, a projeção horizontal externa de 90 cm aperfeiçoou os resultados, retardando o aquecimento consideravelmente. / The Brazilian’s fire safety Codes have much discrepancy about the installation details of the several fire safety systems. The external vertical compartmentation is one of them, which determine vertical separation between windows or placement of external horizontal projections in continuity with floors, to limits the spread of fire toward upper habitations. The fire resistances of the materials constituent these systems are confirmed in the Brazilian’s fire safety Codes. However, there aren’t mentions about the efficiency to restrict the fire in initial compartment or to retard it spread. In this context, the study’s objective is to analyze, in the fire spread dynamic’s view, the efficiency of the external vertical compartmentation systems for separation between windows and external horizontal projections according to the Brazilian’s fire safety Codes. For it, were carried out field tests in reduce-scale compartments (1/3), with different façade settings and loads fire, no wind, using thermocouples, thermography and photography. Also, was used the software Fire Dynamics Simulator (FDS), 5th version. In the FDS were developed and analyzed fire sceneries, which contemplated all settings of the national standards. Both experimental programs can be potential tools to analysis of the efficiency another fire safety systems, because they showed coherent data’s. The results confirmed that building’s geometry and openings configuration modify the fire spread dynamics. For load fire classified as low risk, all separations between windows with distance 3 m, 1,2 m with square windows and external horizontal projection with length 90 cm showed satisfactory results. For load fire classified as medium risk, the separation between openings didn’t restrain the fire spread, except the arrangement with distance 3m, square windows and lower ceiling. Also, the horizontal projection with 90 cm length showed best results for both window forms, delaying the heating.

As leis e regulamentos de segurança contra incêndio e pânico (SCIP) foram construídos ao longo dos anos, incentivados, em sua maioria, por grandes incêndios, os quais mostraram que a evolução tecnológica e a verticalização das cidades aumentaram sobremaneira os riscos à vida dos usuários das edificações, exigindo do poder público e da sociedade técnica e científica o aprimoramento concomitante das medidas, sistemas construtivos e equipamentos que mitigassem tais riscos a níveis aceitáveis. Com o advento de mais uma tragédia recente, o incêndio na casa noturna (boate) Kiss em 2013, no Estado do Rio Grande do Sul, iniciaram-se novamente discussões a nível nacional sobre a necessidade de atualização das legislações estaduais, e principalmente sobre a relevância em estabelecer requisitos únicos que garantam a eficiência, eficácia e efetividade da segurança contra incêndios no Brasil. A presente pesquisa teve o objetivo de estudar a viabilidade de elaboração de uma regulamentação técnica nacional, transformando-se em um instrumento motivador através da fundamentação teórica acerca das responsabilidades da gestão pública em proporcionar a segurança contra incêndio aos cidadãos, bem como pela apresentação de uma visão sistêmica da SCIP, necessária para a sua evolução técnica e científica contínua. Também, foi realizado um estudo comparativo entre todas as regulamentações técnicas brasileiras, priorizando os requisitos de classificação das edificações, exigências das medidas de segurança contra incêndio e pânico e detalhamentos técnicos requeridos para os principais sistemas de proteção, conjuntamente com a verificação da percepção dos gestores técnicos da SCIP nas edificações do Brasil, por meio de entrevista aplicada, sobre a relevância e a viabilidade de implantação de uma regulamentação técnica nacional. Com base no estudo comparativo, concluiu-se que apesar das discrepâncias encontradas, os regulamentos possuem fundamentações semelhantes que possibilitam a elaboração de uma redação única no país, por meio de um trabalho conjunto e sistematizado, com todos os setores envolvidos e com os gestores da regulamentação, os quais expressaram representativamente a intenção de padronização nacional. / The Fire Safety Regulations have been built over the years, encouraged mostly by large fires, which showed that the technological evolution and the verticalization of cities greatly increased the risks to the lives of the users of the buildings, requiring concomitant improvement of measures from the government and the technical and scientific society, as well as building systems and equipment to mitigate these risks to acceptable levels. With the advent of a recent tragedy, the fire at the nightclub Kiss in 2013 in the state of Rio Grande do Sul, discussions have begun again, at national level on the need for updating state laws, and especially on the relevance in establishing unique requirements to ensure the efficiency, efficacy and effectiveness of fire safety in Brazil. This research aimed to study the feasibility of developing a national technical regulation, becoming a motivational tool by the theoretical foundation about the responsibilities of public administration in providing fire safety to citizens, as well as the presentation of a systemic view of fire safety in buildings (FSIB) necessary for their ongoing technical and scientific developments. Also, we conducted a comparative study of all Brazilian technical regulations, giving priority to the classification requirements of buildings, requirements of safety measures against fire and panic and technical details required for the main protection systems, together with the verification of the perception of FSIB managers of Brazil, through the interview on the relevance and feasibility of implementing a national technical regulations. Based on the comparative study, it was concluded that despite the discrepancies found, the regulated have similar foundations that make possible the establishment of a single redaction in the country, requiring a joint effort of all sectors involved and public technical managers who have shown representatively the intention of national standardization.

O objetivo deste trabalho é conscientizar o arquiteto acerca da importância do projeto arquitetônico como forma de proteção passiva na defesa e prevenção à vida e ao patrimônio desde sua concepção. Após o incêndio da Boate Kiss, em janeiro de 2013, em Santa Maria, no Rio Grande do Sul, que vitimou 242 pessoas, foram concebidas novas legislações contra incêndio e, mais tarde, alterações no intuito de reparar as falhas existentes nas legislações anteriores no RS. A análise das legislações vigentes no Rio Grande do Sul foram aplicadas ao estudo de caso do Edifício Copan, prédio de importância singular para a Arquitetura Moderna Brasileira, projetado na década de 50, pelo arquiteto Oscar Niemeyer, e escolhido pelo seu porte monumental. A partir das exigências, foi feita uma aproximação de avaliação da edificação, do ponto de vista do Plano de Prevenção Contra Incêndio (PPCI), como executado no RS. O Plano de Prevenção Contra Incêndio deve ser pensado desde o início do projeto arquitetônico e não como última etapa, preferencialmente, integrado com as demais partes constituintes de uma edificação, evitando assim, o retrabalho no projeto como: ajustes de layout, aumento de área construída, e, em alguns casos, descaracterização da forma e volume do edifício. / The objective of this work is to make the architect aware of the importance of architectural design from its elaboration as a form of passive protection in the defense and prevention of life and patrimony. After the fire at nightclub Kiss in January 2013, in Santa Maria, Rio Grande do Sul (RS), which killed 242 people, it was created new fire safety legislation and later there were changes to repair the existing flaws in previous legislation in the RS. Current laws in Rio Grande do Sul were analysed and then applied to the case study of the Copan Building, which holds a unique role in Modern Brazilian Architecture. The building wasdesigned in the 1950’s by the architect Oscar Niemeyer and it was chosen for the case study because of its monumental size. Based on the requirements, it was carried out an assessment of the building, according to the Fire Prevention Plan, as executed in RS. The Fire Prevention Plan must be considered from the beginning of the architectural project and not as a last stage, and it must preferably be integrated with the other constituent parts of a building, thus avoiding rework in the project such as layout adjustments, increase of built area and, in some cases, decharacterization of the shape and volume of the building.

Os códigos brasileiros de segurança contra incêndio e pânico (SCIP) possuem inúmeras divergências no que tange aos detalhamentos exigidos para a instalação de diversos sistemas de prevenção e proteção. Dentre eles, existe o sistema estrutural de compartimentação vertical externa, o qual prescreve afastamento vertical entre janelas ou construção de projeções horizontais externas entre as aberturas, para limitação da propagação do fogo aos pavimentos acima consecutivos. Comprovadamente, as normas referenciam a necessidade de resistência ao fogo dos materiais constituintes do sistema, no entanto, não indicam a eficiência ao objetivo proposto, confinar o fogo em seu compartimento de origem ou retardar sua propagação. O objetivo deste trabalho é analisar, sob a ótica da dinâmica de propagação do incêndio, a eficiência do sistema de compartimentação vertical externa por afastamento entre as janelas e por implantação de projeções horizontais como continuidade dos pisos, segundo os detalhamentos exigidos nas normas brasileiras. Para tanto, foram realizados ensaios de campo em escala reduzida (1/3), com diferentes configurações de fachadas e cargas de incêndio, sem vento, utilizando-se termopares, termografia e fotografia. Também, foi utilizado o simulador computacional da dinâmica do incêndio Fire Dynamics Simulator 5, onde foram analisados cenários desenvolvidos conforme as exigências normativas nacionais. Ambos programas experimentais apresentaram dados coerentes, podendo ser potenciais ferramentas para análise da eficiência de outros sistemas. Os resultados confirmaram que a geometria da edificação e das aberturas modificam a dinâmica de propagação do fogo. Para a carga de incêndio classificada como risco baixo, mostraram-se satisfatórias todas as configurações com afastamentos de 3 m e de 1,2 m para aberturas estreitas, bem como as projeções horizontais de 90 cm. Como risco médio, à exceção do afastamento de 3m, com pédireito convencional, os demais não contiveram adequadamente a propagação do fogo Também, para ambas geometrias de abertura, a projeção horizontal externa de 90 cm aperfeiçoou os resultados, retardando o aquecimento consideravelmente. / The Brazilian’s fire safety Codes have much discrepancy about the installation details of the several fire safety systems. The external vertical compartmentation is one of them, which determine vertical separation between windows or placement of external horizontal projections in continuity with floors, to limits the spread of fire toward upper habitations. The fire resistances of the materials constituent these systems are confirmed in the Brazilian’s fire safety Codes. However, there aren’t mentions about the efficiency to restrict the fire in initial compartment or to retard it spread. In this context, the study’s objective is to analyze, in the fire spread dynamic’s view, the efficiency of the external vertical compartmentation systems for separation between windows and external horizontal projections according to the Brazilian’s fire safety Codes. For it, were carried out field tests in reduce-scale compartments (1/3), with different façade settings and loads fire, no wind, using thermocouples, thermography and photography. Also, was used the software Fire Dynamics Simulator (FDS), 5th version. In the FDS were developed and analyzed fire sceneries, which contemplated all settings of the national standards. Both experimental programs can be potential tools to analysis of the efficiency another fire safety systems, because they showed coherent data’s. The results confirmed that building’s geometry and openings configuration modify the fire spread dynamics. For load fire classified as low risk, all separations between windows with distance 3 m, 1,2 m with square windows and external horizontal projection with length 90 cm showed satisfactory results. For load fire classified as medium risk, the separation between openings didn’t restrain the fire spread, except the arrangement with distance 3m, square windows and lower ceiling. Also, the horizontal projection with 90 cm length showed best results for both window forms, delaying the heating.

A análise do comportamento estrutural sob incêndio constitui uma parte importante da engenharia de proteção contra incêndio, especialmente no caso de estruturas de aço, por sua alta condutividade térmica e relativa esbeltez das seções. As dificuldades econômicas e práticas, associadas à avaliação do comportamento estrutural, por meio de ensaios em escala real, têm estimulado o desenvolvimento e uso de métodos de simulação numérica. Esta tese trata da simulação numérica do comportamento de estruturas de aço sob condições de incêndio e se divide em três partes. As duas primeiras partes foram desenvolvidas na Universidade de Liége, na Bélgica, usando-se o programa SAFIR como ferramenta numérica. A terceira parte foi desenvolvida de forma independente, na Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Na primeira parte, é feito um estudo comparativo entre o uso de elementos finitos de viga e de casca, na modelagem de vigas simplesmente apoiadas, sujeitas a flambagem lateral por torção. Os esforços de torção, presentes no caso de flambagem lateral, podem levar a uma plastificação da seção transversal e à conseqüente redução da rigidez à torção da seção. Da mesma forma, a degradação das propriedades do material, com o aumento da temperatura, leva à redução da rigidez à torção Havia dúvidas se o modelo com elementos de viga, com uma rigidez à torção constante, poderia fornecer uma resposta aceitável. O estudo mostrou que uma resposta com boa precisão pode ser conseguida, usando-se elementos de viga, desde que o módulo de elasticidade transversal seja ajustado para refletir seu valor correspondente à temperatura de falha. Isso implica um processo iterativo, uma vez que a temperatura de falha não é previamente conhecida. Por outro lado, a degradação da rigidez à torção, por efeitos de plastificação, pode ser ignorada. Na segunda parte, é feita a comparação entre as modelagens bidimensional e tridimensional, de galpões industriais de um andar, sob incêndio. Comumente, a estrutura de galpões industriais é composta por pórticos-tipo, dispostos em paralelo. A análise desses galpões é comumente feita pela simulação no plano do pórtico de aço ou, simplesmente, da treliça da cobertura Na análise bidimensional, importantes efeitos fora do plano são ignorados, como a redistribuição de esforços devido à degradação do material ou à expansão térmica, ou instabilidade lateral dos elementos. A importância desses efeitos e a adequabilidade do modelo 2D para representar o comportamento real são discutidas. Na terceira parte, um modelo numérico para a simulação tridimensional do comportamento de estruturas de aço sob incêndio é apresentado. O modelo é baseado no conceito de rótulas plásticas generalizadas, com modificações para melhor representar a formação e expansão da plastificação no elemento. A descrição cinemática adotada permite obter bons resultados, mesmo com o uso de poucos elementos. A determinação do vetor de esforços internos no elemento, incluindo os efeitos da temperatura, é detalhada. O procedimento foi validado por comparação com ensaios e com modelos numéricos mais sofisticados, como o programa SAFIR. Os resultados demonstram que o procedimento proposto pode ser usado como uma forma alternativa de análise 3D de estruturas sob incêndio, com precisão razoável e baixo esforço computacional.

O objetivo deste trabalho é conscientizar o arquiteto acerca da importância do projeto arquitetônico como forma de proteção passiva na defesa e prevenção à vida e ao patrimônio desde sua concepção. Após o incêndio da Boate Kiss, em janeiro de 2013, em Santa Maria, no Rio Grande do Sul, que vitimou 242 pessoas, foram concebidas novas legislações contra incêndio e, mais tarde, alterações no intuito de reparar as falhas existentes nas legislações anteriores no RS. A análise das legislações vigentes no Rio Grande do Sul foram aplicadas ao estudo de caso do Edifício Copan, prédio de importância singular para a Arquitetura Moderna Brasileira, projetado na década de 50, pelo arquiteto Oscar Niemeyer, e escolhido pelo seu porte monumental. A partir das exigências, foi feita uma aproximação de avaliação da edificação, do ponto de vista do Plano de Prevenção Contra Incêndio (PPCI), como executado no RS. O Plano de Prevenção Contra Incêndio deve ser pensado desde o início do projeto arquitetônico e não como última etapa, preferencialmente, integrado com as demais partes constituintes de uma edificação, evitando assim, o retrabalho no projeto como: ajustes de layout, aumento de área construída, e, em alguns casos, descaracterização da forma e volume do edifício. / The objective of this work is to make the architect aware of the importance of architectural design from its elaboration as a form of passive protection in the defense and prevention of life and patrimony. After the fire at nightclub Kiss in January 2013, in Santa Maria, Rio Grande do Sul (RS), which killed 242 people, it was created new fire safety legislation and later there were changes to repair the existing flaws in previous legislation in the RS. Current laws in Rio Grande do Sul were analysed and then applied to the case study of the Copan Building, which holds a unique role in Modern Brazilian Architecture. The building wasdesigned in the 1950’s by the architect Oscar Niemeyer and it was chosen for the case study because of its monumental size. Based on the requirements, it was carried out an assessment of the building, according to the Fire Prevention Plan, as executed in RS. The Fire Prevention Plan must be considered from the beginning of the architectural project and not as a last stage, and it must preferably be integrated with the other constituent parts of a building, thus avoiding rework in the project such as layout adjustments, increase of built area and, in some cases, decharacterization of the shape and volume of the building.

As leis e regulamentos de segurança contra incêndio e pânico (SCIP) foram construídos ao longo dos anos, incentivados, em sua maioria, por grandes incêndios, os quais mostraram que a evolução tecnológica e a verticalização das cidades aumentaram sobremaneira os riscos à vida dos usuários das edificações, exigindo do poder público e da sociedade técnica e científica o aprimoramento concomitante das medidas, sistemas construtivos e equipamentos que mitigassem tais riscos a níveis aceitáveis. Com o advento de mais uma tragédia recente, o incêndio na casa noturna (boate) Kiss em 2013, no Estado do Rio Grande do Sul, iniciaram-se novamente discussões a nível nacional sobre a necessidade de atualização das legislações estaduais, e principalmente sobre a relevância em estabelecer requisitos únicos que garantam a eficiência, eficácia e efetividade da segurança contra incêndios no Brasil. A presente pesquisa teve o objetivo de estudar a viabilidade de elaboração de uma regulamentação técnica nacional, transformando-se em um instrumento motivador através da fundamentação teórica acerca das responsabilidades da gestão pública em proporcionar a segurança contra incêndio aos cidadãos, bem como pela apresentação de uma visão sistêmica da SCIP, necessária para a sua evolução técnica e científica contínua. Também, foi realizado um estudo comparativo entre todas as regulamentações técnicas brasileiras, priorizando os requisitos de classificação das edificações, exigências das medidas de segurança contra incêndio e pânico e detalhamentos técnicos requeridos para os principais sistemas de proteção, conjuntamente com a verificação da percepção dos gestores técnicos da SCIP nas edificações do Brasil, por meio de entrevista aplicada, sobre a relevância e a viabilidade de implantação de uma regulamentação técnica nacional. Com base no estudo comparativo, concluiu-se que apesar das discrepâncias encontradas, os regulamentos possuem fundamentações semelhantes que possibilitam a elaboração de uma redação única no país, por meio de um trabalho conjunto e sistematizado, com todos os setores envolvidos e com os gestores da regulamentação, os quais expressaram representativamente a intenção de padronização nacional. / The Fire Safety Regulations have been built over the years, encouraged mostly by large fires, which showed that the technological evolution and the verticalization of cities greatly increased the risks to the lives of the users of the buildings, requiring concomitant improvement of measures from the government and the technical and scientific society, as well as building systems and equipment to mitigate these risks to acceptable levels. With the advent of a recent tragedy, the fire at the nightclub Kiss in 2013 in the state of Rio Grande do Sul, discussions have begun again, at national level on the need for updating state laws, and especially on the relevance in establishing unique requirements to ensure the efficiency, efficacy and effectiveness of fire safety in Brazil. This research aimed to study the feasibility of developing a national technical regulation, becoming a motivational tool by the theoretical foundation about the responsibilities of public administration in providing fire safety to citizens, as well as the presentation of a systemic view of fire safety in buildings (FSIB) necessary for their ongoing technical and scientific developments. Also, we conducted a comparative study of all Brazilian technical regulations, giving priority to the classification requirements of buildings, requirements of safety measures against fire and panic and technical details required for the main protection systems, together with the verification of the perception of FSIB managers of Brazil, through the interview on the relevance and feasibility of implementing a national technical regulations. Based on the comparative study, it was concluded that despite the discrepancies found, the regulated have similar foundations that make possible the establishment of a single redaction in the country, requiring a joint effort of all sectors involved and public technical managers who have shown representatively the intention of national standardization.

A análise do comportamento estrutural sob incêndio constitui uma parte importante da engenharia de proteção contra incêndio, especialmente no caso de estruturas de aço, por sua alta condutividade térmica e relativa esbeltez das seções. As dificuldades econômicas e práticas, associadas à avaliação do comportamento estrutural, por meio de ensaios em escala real, têm estimulado o desenvolvimento e uso de métodos de simulação numérica. Esta tese trata da simulação numérica do comportamento de estruturas de aço sob condições de incêndio e se divide em três partes. As duas primeiras partes foram desenvolvidas na Universidade de Liége, na Bélgica, usando-se o programa SAFIR como ferramenta numérica. A terceira parte foi desenvolvida de forma independente, na Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Na primeira parte, é feito um estudo comparativo entre o uso de elementos finitos de viga e de casca, na modelagem de vigas simplesmente apoiadas, sujeitas a flambagem lateral por torção. Os esforços de torção, presentes no caso de flambagem lateral, podem levar a uma plastificação da seção transversal e à conseqüente redução da rigidez à torção da seção. Da mesma forma, a degradação das propriedades do material, com o aumento da temperatura, leva à redução da rigidez à torção Havia dúvidas se o modelo com elementos de viga, com uma rigidez à torção constante, poderia fornecer uma resposta aceitável. O estudo mostrou que uma resposta com boa precisão pode ser conseguida, usando-se elementos de viga, desde que o módulo de elasticidade transversal seja ajustado para refletir seu valor correspondente à temperatura de falha. Isso implica um processo iterativo, uma vez que a temperatura de falha não é previamente conhecida. Por outro lado, a degradação da rigidez à torção, por efeitos de plastificação, pode ser ignorada. Na segunda parte, é feita a comparação entre as modelagens bidimensional e tridimensional, de galpões industriais de um andar, sob incêndio. Comumente, a estrutura de galpões industriais é composta por pórticos-tipo, dispostos em paralelo. A análise desses galpões é comumente feita pela simulação no plano do pórtico de aço ou, simplesmente, da treliça da cobertura Na análise bidimensional, importantes efeitos fora do plano são ignorados, como a redistribuição de esforços devido à degradação do material ou à expansão térmica, ou instabilidade lateral dos elementos. A importância desses efeitos e a adequabilidade do modelo 2D para representar o comportamento real são discutidas. Na terceira parte, um modelo numérico para a simulação tridimensional do comportamento de estruturas de aço sob incêndio é apresentado. O modelo é baseado no conceito de rótulas plásticas generalizadas, com modificações para melhor representar a formação e expansão da plastificação no elemento. A descrição cinemática adotada permite obter bons resultados, mesmo com o uso de poucos elementos. A determinação do vetor de esforços internos no elemento, incluindo os efeitos da temperatura, é detalhada. O procedimento foi validado por comparação com ensaios e com modelos numéricos mais sofisticados, como o programa SAFIR. Os resultados demonstram que o procedimento proposto pode ser usado como uma forma alternativa de análise 3D de estruturas sob incêndio, com precisão razoável e baixo esforço computacional.

Os códigos brasileiros de segurança contra incêndio e pânico (SCIP) possuem inúmeras divergências no que tange aos detalhamentos exigidos para a instalação de diversos sistemas de prevenção e proteção. Dentre eles, existe o sistema estrutural de compartimentação vertical externa, o qual prescreve afastamento vertical entre janelas ou construção de projeções horizontais externas entre as aberturas, para limitação da propagação do fogo aos pavimentos acima consecutivos. Comprovadamente, as normas referenciam a necessidade de resistência ao fogo dos materiais constituintes do sistema, no entanto, não indicam a eficiência ao objetivo proposto, confinar o fogo em seu compartimento de origem ou retardar sua propagação. O objetivo deste trabalho é analisar, sob a ótica da dinâmica de propagação do incêndio, a eficiência do sistema de compartimentação vertical externa por afastamento entre as janelas e por implantação de projeções horizontais como continuidade dos pisos, segundo os detalhamentos exigidos nas normas brasileiras. Para tanto, foram realizados ensaios de campo em escala reduzida (1/3), com diferentes configurações de fachadas e cargas de incêndio, sem vento, utilizando-se termopares, termografia e fotografia. Também, foi utilizado o simulador computacional da dinâmica do incêndio Fire Dynamics Simulator 5, onde foram analisados cenários desenvolvidos conforme as exigências normativas nacionais. Ambos programas experimentais apresentaram dados coerentes, podendo ser potenciais ferramentas para análise da eficiência de outros sistemas. Os resultados confirmaram que a geometria da edificação e das aberturas modificam a dinâmica de propagação do fogo. Para a carga de incêndio classificada como risco baixo, mostraram-se satisfatórias todas as configurações com afastamentos de 3 m e de 1,2 m para aberturas estreitas, bem como as projeções horizontais de 90 cm. Como risco médio, à exceção do afastamento de 3m, com pédireito convencional, os demais não contiveram adequadamente a propagação do fogo Também, para ambas geometrias de abertura, a projeção horizontal externa de 90 cm aperfeiçoou os resultados, retardando o aquecimento consideravelmente. / The Brazilian’s fire safety Codes have much discrepancy about the installation details of the several fire safety systems. The external vertical compartmentation is one of them, which determine vertical separation between windows or placement of external horizontal projections in continuity with floors, to limits the spread of fire toward upper habitations. The fire resistances of the materials constituent these systems are confirmed in the Brazilian’s fire safety Codes. However, there aren’t mentions about the efficiency to restrict the fire in initial compartment or to retard it spread. In this context, the study’s objective is to analyze, in the fire spread dynamic’s view, the efficiency of the external vertical compartmentation systems for separation between windows and external horizontal projections according to the Brazilian’s fire safety Codes. For it, were carried out field tests in reduce-scale compartments (1/3), with different façade settings and loads fire, no wind, using thermocouples, thermography and photography. Also, was used the software Fire Dynamics Simulator (FDS), 5th version. In the FDS were developed and analyzed fire sceneries, which contemplated all settings of the national standards. Both experimental programs can be potential tools to analysis of the efficiency another fire safety systems, because they showed coherent data’s. The results confirmed that building’s geometry and openings configuration modify the fire spread dynamics. For load fire classified as low risk, all separations between windows with distance 3 m, 1,2 m with square windows and external horizontal projection with length 90 cm showed satisfactory results. For load fire classified as medium risk, the separation between openings didn’t restrain the fire spread, except the arrangement with distance 3m, square windows and lower ceiling. Also, the horizontal projection with 90 cm length showed best results for both window forms, delaying the heating.