Método simplificado para o cálculo da capacidade de carga à compressão de pilares de concreto armado durante e após incêndio

ZHANG Haiyan ,  

YANG Zhiyuan ,  

LI Yanwen ,  

摘要

Foi utilizado o método de análise por elementos finitos para realizar uma análise sistemática do campo de temperatura em pilares de concreto armado durante a fase de aumento de temperatura no incêndio e durante todo o processo de aquecimento e resfriamento do incêndio. Com base nisso, foi calculada a capacidade de carga à compressão dos pilares durante e após o incêndio, examinando-se o efeito do número de faces expostas ao fogo, das dimensões da seção transversal, do tempo de aquecimento, do cenário do incêndio (incêndio padrão ISO 834, incêndio não padrão), da resistência dos materiais, da taxa de armadura longitudinal, da excentricidade e outros parâmetros na capacidade de carga. Combinando o método de redução da seção baseado na isotérmica de 500 ℃, foi proposto um método simplificado para cálculo da capacidade de carga dos pilares durante e após o incêndio. Os resultados mostram que quanto maior o tempo de aquecimento e menor o número de faces expostas ao fogo, mais atrasado é o tempo em que o pilar atinge o dano térmico máximo durante a fase de resfriamento em comparação com o fim do aquecimento. Quanto maior o tempo de aquecimento, maior o número de faces expostas e menor o tamanho da seção, maior é o dano adicional ao concreto durante a fase de resfriamento. No cenário de incêndio padrão com exposição de 2 horas, a capacidade de carga à compressão axial de 13 grupos de pilares após o incêndio diminuiu entre 4% e 8% comparado ao período do incêndio, sendo essa redução menor que a redução da área dentro da isotérmica de 500 ℃ (10% a 30%). Com base na fórmula preditiva da proporção da área dentro da isotérmica de 500 ℃ durante e após o incêndio, na fórmula de previsão da temperatura da armadura e no método de redução da seção com base na isotérmica de 500 ℃, é possível prever com bastante precisão a capacidade de carga axial e excêntrica dos pilares durante e após um incêndio padrão, embora o erro de previsão sob carga excêntrica aumente com o tempo de exposição ao fogo. Combinado com o método de energia equivalente (modificado), o escopo de aplicação deste método simplificado pode ser estendido a cenários de incêndio não padrão.

关键词

Pilares de concreto armado; durante o incêndio; após o incêndio; capacidade de carga; método simplificado de cálculo

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