Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (especialização em Construções Civis). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

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Tese de doutoramento. Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2007

Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-02-05T17:30:14Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_InvestigaçãoResistênciaFogo.pdf: 1830592 bytes, checksum: c4bbcc4ebbfdc64e901d87c469d34637 (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-02-05T17:30:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_InvestigaçãoResistênciaFogo.pdf: 1830592 bytes, checksum: c4bbcc4ebbfdc64e901d87c469d34637 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-15T11:08:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_InvestigaçãoResistênciaFogo.pdf: 1830592 bytes, checksum: c4bbcc4ebbfdc64e901d87c469d34637 (MD5) Previous issue date: 2002 / Nesse trabalho, descreve-se os resultados de uma investigação da resistência ao fogo de barras de aço de seção “I” sujeita à flexão composta com o emprego do Método de Elementos Finitos, implementado no VULCAN. Em uma primeira etapa, a pesquisa de relações paramétricas para o cálculo da temperatura crítica em barra flexocomprimidaes de aço bi-rotulados, rotulados-engastados e bi-engastados à rotação, sendo o carregamento variado para quatro Razões da carga máxima.Os resultados são equações paramétricas para o cálculo da temperatura crítica de barras flexocomprimidas de aço sem proteção em função de um fator adimensional. Em uma segunda etapa, são pesquisadas curvas de resistência ao fogo para barra flexo-comprimidas de aço de perfis usuais na prática das construções de edifícios de andares múltiplos. As barras flexo-comprimidas são parcialmente protegidas (alma ou mesas protegidas), sendo as condições de extremidade são as da barra bi-rotulada. Foram examinadas duas situações de carregamento (diagramas de momentos fletores retangular e triangular combinado com carga axial) à temperatura ambiente para a carga solicitante em situação de incêndio. Diversas conclusões de caráter prático são apresentadas. ______________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: In this work, a steel columns fire resistence investigation through the Finite Element Method implemented in the software VULCAN is presented. In a first stage, the investigation of parametric relations to determine critical temperatures and four load ratios of simply bars with simply supported ends, one end fixed and the other pinned and both ends fixed steel columns is described. Two loading situations were considered (moment diagrams retangular and triangular plus axial load) in fire are examined. The results are parametric equations to calculate critical temperatures of steel columns without passive fire protection as a function of na adimensional factor. In a second stage, fire resistence curves of multi stories buildings commonly used steel columns were investigated. These columns are partially fire protected (webs or flanges protected) being the end conditions that of a simply supported bar with several loadings. Practical conclusions are addressed.

Este trabalho estabelece critérios para avaliar a resistência ao fogo de tubulações fabricadas com compostos vinílicos, com diferentes teores de cloro, para os sistemas prediais de chuveiros automáticos, verificando o relacionamento entre os resultados obtidos nos ensaios realizados em trechos de tubulações pressurizados e submetidos a uma elevação de temperatura e os resultados observados nos ensaios realizados em tubulações em escala real exposta diretamente às chamas, simulando uma situação de incêndio. Assim, nos ensaios em trechos de tubulações ocorreu um aumento da resistência ao fogo proporcional ao aumento do teor de cloro dos compostos; nos ensaios em tubulações em escala real observou-se que corpos-deprova com tubos vinílicos grau a partir de 64 (grau este relacionado ao teor de cloro) suportam as condições de exposição ao fogo; a relação entre os ensaios mostrou que tubulações fabricadas com um composto vinílico com resistência a partir de 110 segundos de exposição ao fogo, no ensaio em trechos de tubulações, suportam também as condições estabelecidas no ensaio em escala real. Isto indicou a possibilidade de se utilizar o ensaio em trechos de tubulações para avaliar, preliminarmente, a capacidade dos materiais em resistir ao fogo, antes de serem submetidos ao ensaio em escala real, pois este apresenta maiores custos envolvidos e maiores dificuldades na sua execução. / This work establishes standards to evaluate the fire resistance of the piping manufactured with vinyl compounds, with different chlorine contents, for buildings sprinklers systems, verifying the relation amongst the results obtained with pressured small sections of piping and submitted to a temperature rise, and the results obtained from the real scale tests, simulating a fire situation with the samples in real scale were exposed to the flames. Therefore, in the small sections of piping tests an increase of the fire resistance proportional to the chlorine content of the compositions increases occurred; in the real scale tests observed that the piping with degree starting from 64 (degree related with to the chlorine contents) per cent supports the exposition to the flames; the relation between the tests showed that piping manufactured with vinyl compounds with fire resistance starting from 110 seconds of the small sections of piping tests, also supports the established conditions in the real scale tests. It was shown the possibility to employ the reduced scale test to evaluate, previously, the fire resistance of the materials previous to the real scale tests, which is more expensive and shows bigger difficulties to be done.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Ramo Estruturas). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em Estruturas). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Este trabalho estabelece critérios para avaliar a resistência ao fogo de tubulações fabricadas com compostos vinílicos, com diferentes teores de cloro, para os sistemas prediais de chuveiros automáticos, verificando o relacionamento entre os resultados obtidos nos ensaios realizados em trechos de tubulações pressurizados e submetidos a uma elevação de temperatura e os resultados observados nos ensaios realizados em tubulações em escala real exposta diretamente às chamas, simulando uma situação de incêndio. Assim, nos ensaios em trechos de tubulações ocorreu um aumento da resistência ao fogo proporcional ao aumento do teor de cloro dos compostos; nos ensaios em tubulações em escala real observou-se que corpos-deprova com tubos vinílicos grau a partir de 64 (grau este relacionado ao teor de cloro) suportam as condições de exposição ao fogo; a relação entre os ensaios mostrou que tubulações fabricadas com um composto vinílico com resistência a partir de 110 segundos de exposição ao fogo, no ensaio em trechos de tubulações, suportam também as condições estabelecidas no ensaio em escala real. Isto indicou a possibilidade de se utilizar o ensaio em trechos de tubulações para avaliar, preliminarmente, a capacidade dos materiais em resistir ao fogo, antes de serem submetidos ao ensaio em escala real, pois este apresenta maiores custos envolvidos e maiores dificuldades na sua execução. / This work establishes standards to evaluate the fire resistance of the piping manufactured with vinyl compounds, with different chlorine contents, for buildings sprinklers systems, verifying the relation amongst the results obtained with pressured small sections of piping and submitted to a temperature rise, and the results obtained from the real scale tests, simulating a fire situation with the samples in real scale were exposed to the flames. Therefore, in the small sections of piping tests an increase of the fire resistance proportional to the chlorine content of the compositions increases occurred; in the real scale tests observed that the piping with degree starting from 64 (degree related with to the chlorine contents) per cent supports the exposition to the flames; the relation between the tests showed that piping manufactured with vinyl compounds with fire resistance starting from 110 seconds of the small sections of piping tests, also supports the established conditions in the real scale tests. It was shown the possibility to employ the reduced scale test to evaluate, previously, the fire resistance of the materials previous to the real scale tests, which is more expensive and shows bigger difficulties to be done.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2017-03-16T13:53:53Z No. of bitstreams: 1 Michael Anderson Bica Moreira_.pdf: 4568329 bytes, checksum: 2900c09b4d7ad560e4f7bdbd2456a86d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-16T13:53:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Michael Anderson Bica Moreira_.pdf: 4568329 bytes, checksum: 2900c09b4d7ad560e4f7bdbd2456a86d (MD5) Previous issue date: 2016-12-21 / itt Performance - Instituto Tecnológico em Desempenho da Construção Civil / Construrohr / A partir da vigência da norma de desempenho, parâmetros aquém dos de durabilidade vêm sendo estudados por projetistas e pesquisadores no Brasil. A segurança contra incêndio vem tendo maior preocupação entre os profissionais, apesar de ainda ser um tema desconhecido por parte do mercado. Busca-se que, em caso de sinistro, a edificação tenha meios de propiciar aos usuários a evacuação segura e rápida, a facilidade de acesso das ações de combate do corpo de bombeiros e a segurança do patrimônio. De acordo com os critérios de segurança contra incêndio, os recursos para dificultar os princípios de incêndio e a propagação, bem como o tempo requerido de resistência ao fogo (TRRF), são definidos em função das especificidades de cada sistema projetado. O concreto, por ser um material com baixa condutividade térmica, apresenta um desempenha um bom desempenho frente ao fogo, quando comparado a outros sistemas estruturais. No entanto, este compósito, quando submetido a altas temperaturas, tem as suas propriedades mecânicas alteradas. Com a tendência de industrialização da construção civil, o uso de peças pré-fabricadas de concreto vem sendo uma alternativa de uso nas construções, no entanto o seu comportamento em casos de incêndio é pouco difundido no meio técnico. Dentre os fatores de influência que podem prejudicar a resistência ao fogo destas peças estão o teor de umidade e a pressão interna. Estes fatores, combinados ou isolados, são responsáveis por manifestações patológicas oriundas das altas temperaturas, como desplacamentos, fissurações, perda de umidade, deformações, entre outros. Ainda, uma lacuna no meio técnico é a idade de cura para realização de ensaios que possam avaliar o tempo de resistência ao fogo (TRF) de elementos de concreto. Utiliza-se como parâmetro 28 dias de idade de cura, baseados nas normas norteadoras de ensaios para avaliação da resistência à compressão de corpos de prova cilíndricos. A partir deste parâmetro são realizados os ensaios de resistência ao fogo. Com baixas idades de cura, o concreto já apresenta resistência à compressão satisfatória, no entanto, o teor de umidade das peças ainda é muito alto, o que prejudica o desempenho nos ensaios de resistência ao fogo. Desta forma, projetistas optam pela alteração de projeto, aumentando o cobrimento das armaduras, fazendo adições ao concreto, etc. Assim, esta pesquisa buscou avaliar a influência do teor de umidade e da pressão interna em peças pré-fabricas de concreto, tendo como variável apenas a idade de cura das amostras, propondo um método para quantificar o teor de umidade e a pressão interna. Foram ensaiadas, em forno vertical normatizado, amostras com 7, 14, 28, 56 e 84 dias cura, submetidas à cura ambiente, logo com teores de umidades distintos. Com base nos ensaios realizados, as amostras com 84 dias de cura, as quais apontaram menores teores de umidade, apresentaram melhor desempenho frente às altas temperaturas, evidenciando a influência deste fator. / From the validity of the Brazilian performance law, parameters other than durability have been studied by designers and researchers in Brazil. Fire safety has been a major concern among professionals, although it still is not known by most of the market. In case of accidents, the building must have means of allowing the users to evacuate safe and rapidly, while providing easy access to the actions of firefighters and security of assets. According to the values of fire safety, the resources for hindering the principles of fire and propagation, as well as the fire-resistance rating (FRR), are defined with respect to the specificities of each system designed. The concrete, as a material with low thermal conductivity, presents a good performance against fire when compared to other structural systems. However, this composite, when submitted to high temperatures, has its mechanical properties altered. With the civil construction’s tendency of industrialization, the use of prefabricated concrete pieces has been seen as an alternative to use on buildings, although their behavior in fire situations is not so widespread in the technical field. Among the influence factors that can impair the fire resistance of these pieces are the moisture content and the internal pressure. These factors, combined or isolated, provoke pathological manifestations originated from high temperatures, such as spalling, cracking, loss of moisture, deformations, and others. Still, a blank in the technical field is the age of cure for performing the tests that evaluate FRR of concrete elements. The curing age of 28 days is used as a parameter, based on standards that orientate the tests for evaluating compressive strength of cylindrical specimens. The fire resistance tests are then performed from this this parameter. The concrete already presents satisfactory compressive strength at lower curing ages, however, the moisture content of the pieces is still very high, thus hindering the performance during the fire resistance tests. That way, designers choose to modify projects, increasing the covering of the armors, making additions to concrete, etc. Therefore, this research aimed to evaluate the influence of moisture content and internal pressure on prefabricated concrete pieces, considering only the samples’ curing age as a variable and proposing a method for quantifying moisture content and internal pressure. The test was performed in a standardized vertical oven, and the specimens were tested with 7, 14, 28, 56 and 84 days of curing, all cured outdoors, thus displaying different moisture contents. Based on the test results, the samples with 84 days of curing, which displayed the smallest moisture contents, presented better performance regarding high temperatures, indication the influence of this factor.

Os métodos para se projetar um edifício com segurança adequada para a situação de incêndio são pouco estudados e aplicados no Brasil. Essa falta de estudo é ainda mais visível quando nos deparamos com o assunto compartimentação, tópico pouco desenvolvido e ainda não normatizado pela ABNT. A compartimentação, especialmente a vertical, é fundamental para a segurança à vida, pois minimiza a propagação do incêndio entre pavimentos de edifícios. Para validar os procedimentos normatizados de dimensionamento de estruturas em situação de incêndio é necessário considerar que as edificações são compartimentadas. Atualmente as exigências sobre compartimentação são apresentadas apenas em Instruções Técnicas do Corpo de Bombeiros, variando de estado para estado. Neste trabalho é apresentado um estudo sobre a compartimentação, uma análise de sua influência na segurança contra incêndio das edificações e a comparação da visão do assunto em países de quatro continentes distintos. Após um estudo comparativo entre a visão e normatização do Brasil, Portugal, Inglaterra, Hong Kong e Estados Unidos foram realizadas simulações computacionais com base na teoria dos volumes finitos e da fluidodinâmica computacional de forma a se tentar verificar de forma mais aprofundada a influência das exigências de compartimentação na real propagação de um incêndio. Por fim, o principal foco deste trabalho é demonstrar que é possível utilizar a Dinâmica dos Fluidos Computacionais (CFD) de maneira a auxiliar o estudo do incêndio, e possibilitar uma análise mais aprofundada do assunto. / Methods for designing a building with adequate fire safety are poorly studied and applied in Brazil. This lack of study is even more present in the compartmentation subject, much-undeveloped topic and not yet standardized by ABNT. The compartmentation, especially the vertical, is critical to life safety, since it minimizes the spread of fire between building floors, and to validate the standardized procedures for structures in fire situation, because an important hypothesis of design methods is the vertical compartmentation. Currently the requirements of compartmentation are only present in the Technical Instructions of the States Fire Department, varying from state to state. This paper presents a study on compartmentation, its influence on the fire safety of buildings and a comparison of the vision of some countries of four different continents on this subject. After a comparative study of the vision and standardization between countries such as Brazil, Portugal, England, Hong Kong and the United States, computer simulation based on the theory of the finite volumes and computational fluid dynamics were carried out in order to try to check thoroughly the influence of compartmentation requirements in a real fire spread. Ultimately, the main focus of this work is to demonstrate that the Computational Fluid Dynamics (CFD) can be used in order to assist the study of fire, in order to allow a more in-depth analysis of the subject.