Pesquisa SMS - Concreto Armado

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PESQUISA 1 	Comment by Turma 141: http://techne17.pini.com.br/engenharia-civil/99/estruturas-de-concreto-em-situacao-de-incendio-285662-1.aspx
Nos países desenvolvidos, a segurança contra incêndio é considerada ciência e, como tal, é pesquisada e aplicada. No Brasil, embora estudado há vários anos, o tema só ganhou maior impulso, na área das estruturas, com a publicação da NBR 14432/2000.
Os materiais estruturais perdem resistência e módulo de elasticidade quando submetidos a temperaturas elevadas, correndo o risco de colapsar parcial ou totalmente. À semelhança dos projetos hidráulico, elétrico e arquitetônico, a segurança contra incêndio deve ser estendida ao projeto estrutural e contribuir na integração dos sistemas de proteção das edificações.
Recentemente, foi publicada a "NBR 15200/2004 - Projeto de estruturas de concreto em situação de incêndio - Procedimento". Novas considerações foram introduzidas no projeto de estruturas, as quais requerem conhecimento e entendimento para que as diretrizes da nova norma sejam compreendidas e aplicadas. Este texto tem o objetivo de esclarecer alguns conceitos de projeto de estruturas de concreto levando-se em consideração situação de incêndio.
Por que considerar o incêndio no projeto estrutural?
Os materiais utilizados nas estruturas sofrem alterações na intensidade das forças de ligação interatômicas na microestrutura, em decorrência de elevação de temperatura, modificando suas propriedades físicas e mecânicas. Nos metais, apenas as propriedades mecânicas são reduzidas em incêndio (figura 1). Na madeira e no concreto, além das propriedades mecânicas, a área resistente também pode ser reduzida, devido à carbonização e lascamentos, respectivamente.
O concreto endurecido é um material incombustível, de baixa condutividade térmica e não desprende gases tóxicos quando exposto ao calor. A despeito dessas qualidades apreciáveis, em situação de incêndio o concreto fissura e lasca (spalling), o que reduz a área resistente e expõe a armadura ao calor. 
O aço da armadura, embora quimicamente mais estável do que o concreto endurecido, experimenta os efeitos da dilatação, da fluência e da redução da resistência e do módulo de elasticidade em função das altas temperaturas.
As primeiras investigações sobre o comportamento do concreto armado submetido a temperaturas elevadas ocorreram no início do século XX e foram relatadas por Mörsch, em 1948. A partir dos anos 50, diversos pesquisadores utilizaram procedimentos experimentais mais apurados para investigarem os efeitos térmicos da degradação do concreto, que serviram de base para as primeiras recomendações propostas nos códigos internacionais para projeto estrutural.
O colapso total ou parcial das estruturas de edifícios altos de concreto causado pelo incêndio não é incomum. Há registros de diversos edifícios de múltiplos andares de concreto armado que sofreram colapso total ou parcial, por ocasião do incêndio, colocando em risco as ações de salvamento e combate ao fogo.
O que é o TRRF?
O efeito de um incêndio é a ação térmica nas estruturas. Difere das ações normais da gravidade e eólica, por se tratar de uma ação excepcional, devido ao baixo período de recorrência.
Para a análise das estruturas, o incêndio é caracterizado pela relação entre a temperatura dos gases quentes e o tempo. A severidade do incêndio depende das características geométricas e do uso da edificação. Conseqüentemente, varia para cada edificação.
Há modelos matemáticos do incêndio real denominados "curvas naturais" de incêndio. Essas curvas são parametrizadas pela carga de incêndio, pelo grau de ventilação e pelas características dos elementos de compartimentação (figura 10). Por simplicidade, a curva real é normalmente substituída por curvas padronizadas para ensaios. A mais difundida internacionalmente é a recomendada pela ISO 834 (figura 11), empregada para combustão de materiais celulósicos. Quaisquer conclusões com base nessa curva devem ser analisadas com cuidado, pois o incêndio padrão não corresponde ao incêndio real. A NBR 5628/2001 baseia-se nessa curva-padrão.
A partir da curva temperatura¿tempo dos gases quentes, é possível determinar a temperatura no elemento da estrutura por meio de expressões, que admitem uma distribuição uniforme de temperaturas, válidas, portanto, para elementos esbeltos isolados (NBR 14323/1999). Mas somente os modelos de incêndio natural permitem determinar a temperatura máxima do elemento (figuras 12 e 13), para a qual ele deve ser dimensionado.
Na prática, emprega-se a curva-padrão, havendo necessidade de arbitrar um "tempo" para determinar uma temperatura de dimensionamento. Esse "tempo" é chamado de tempo requerido de resistência ao fogo (TRRF).
Em face das dificuldades de cálculo e de sua variabilidade com o cenário de incêndio, o TRRF é avaliado subjetivamente, em função do risco e das conseqüências do incêndio. É definido por consenso da sociedade e estabelecido em normas ou códigos (tabela 1). O TRRF não deve ser confundido com tempo de desocupação ou tempo de duração do incêndio. Pode-se afirmar que o TRRF padroniza a ação térmica a ser utilizada no dimensionamento das estruturas em incêndio.
Apesar de a distribuição de temperatura nos elementos de concreto não ser uniforme, devido às baixas condutividade térmica e esbeltez, é usual adotar o modelo do incêndio padrão para medir a resistência ao fogo em unidade de tempo (TRRF). Assim, todos os elementos estruturais devem seguir a um TRRF normatizado.
O TRRF pode também ser determinado pelo MTE (Método do Tempo Equivalente), apresentado na Instrução Técnica no 8 do Corpo de Bombeiros do Estado de São Paulo. O MTE permite reduzir o TRRF normatizado, se houver condições favoráveis de segurança a incêndio, procedentes da proteção ativa, baixa carga de incêndio, etc.
Métodos de dimensionamento
As estruturas de concreto são normalmente projetadas em incêndio, com base no "método tabular", encontrado em normas dos Estados Unidos, do Canadá, da Nova Zelândia, da Austrália e da Europa, tais como o CEB e o Eurocode. São apresentadas as dimensões mínimas dos elementos de concreto e a posição das armaduras ("a"), em função do TRRF. 
A verificação da estrutura pode ser realizada por meio de três métodos: tabular, simplificado e geral. Os dois últimos não são detalhados na NBR 15200, permitindo ao projetista a escolha de outros métodos citados pela literatura técnica internacional. Neste texto, nos limitaremos a discorrer sobre o método tabular.
A temperatura diminui nas regiões próximas ao centro da seção transversal. Dessa forma, quanto maior a seção transversal, maior será o núcleo frio. Quanto mais afastada estiver a armadura da face exposta ao calor, menor será a temperatura (figura 14). É falsa a idéia de que o cobrimento da armadura é fundamental para protegê-la do calor, uma vez que o concreto não é um isolante ideal. A temperatura da armadura depende da sua posição (indiretamente do cobrimento) e das dimensões da seção transversal do elemento de concreto (figura 15).
Com base na versão de 2002 do Eurocode 2, o método tabular da NBR 15200 (tabelas 2 a 10) apresenta ligeiras alterações, adaptando os valores mínimos às dimensões usuais dos elementos no Brasil e permitindo a inclusão de revestimentos não-combustíveis na espessura total do elemento de concreto (figura 16 e tabela 2), na determinação das dimensões mínimas em função do TRRF.
Os elementos estruturais devem manter sua capacidade de suporte às ações mecânicas, para temperaturas associadas ao TRRF. Em situação de incêndio, alguns elementos, especialmente lajes e pilares-parede, podem exercer, adicionalmente, as funções corta-fogo (compartimentação) de isolamento e estanqueidade, que são a capacidade de o elemento estrutural impedir, respectivamente, a transferência de calor e de chamas para fora do compartimento, evitando a propagação do incêndio.
Considerações finais
A NBR 14432/2000 estabelece a mínima resistência ao fogo requerida das edificações, em função do seu porte e uso. Em 2001,a Instrução Técnica no 08 do Corpo de Bombeiros do Estado de São Paulo tornou obrigatório o uso da NBR 14432 no Estado de São Paulo, com ligeiras alterações.
Há quatro anos existe uma norma e uma instrução técnica que estabelecem a resistência requerida ao fogo para edificações, mas não havia qualquer norma brasileira que fornecesse diretrizes para o dimensionamento e verificação das estruturas de concreto, a fim de atender às exigências da legislação vigente. A NBR 15200 veio preencher uma lacuna na normatização de segurança contra incêndio no Brasil. 
A NBR 15200 permite incorporar na determinação das dimensões mínimas dos elementos de concreto, a contribuição da espessura de revestimentos incombustíveis. A nova norma permite, ainda, "aliviar" as exigências de resistência ao fogo das estruturas, nas edificações em que a proteção ativa (sprinklers, detectores, brigadas) e a proteção passiva (compartimentação, rotas de fuga) possam assumir, indiretamente, parte da resistência ao fogo requerida.
PESQUISA 2 
http://www.uel.br/revistas/uel/index.php/semexatas/article/viewFile/4057/8315 
esse artigo é realmente bom ( só tem 10 paginas)
PESQUISA 3 	Comment by Turma 141: http://www.cimentoitambe.com.br/fogo-em-estruturas-de-concreto-ate-quanto-elas-suportam/
Fogo em estruturas de concreto: até quanto elas suportam?
Obras que cumprem normas são projetadas para resistir acima de 1.000° C. Mas tipo de incêndio (interno ou ao ar livre) é que define grau de severidade
Dois incêndios que ocorreram na cidade de São Paulo, em novembro de 2013, levaram ao seguinte questionamento: qual a temperatura máxima a que estruturas de concreto podem ser expostas sem que comprometam a segurança? Para o professor-doutor Valdir Pignatta e Silva, da Universidade de São Paulo (USP) trata-se de uma pergunta cuja resposta depende de como a obra foi executada e de como o fogo a atingiu – se externa ou internamente. No caso do acidente que levou à interdição da ponte estaiada Oreste Quércia, mais conhecida como Estaiadinha, foi um incêndio ao ar livre. Já o auditório do Memorial da América Latina acabou engolido internamente pelo fogo.
Valdir Pignatta e Silva alerta que somente inspeções criteriosas nas duas estruturas atingidas em São Paulo podem definir o grau dos danos causados pelo fogo. Porém, ele esclarece que cada uma reage de uma maneira. A começar pelo tipo de incêndio. “Um incêndio interno pode ter diversos graus de severidade, em vista das muitas variáveis intervenientes no processo. Genericamente, um incêndio ao ar livre é menos danoso”, explica. Outro aspecto relevante é a idade da obra. No caso do auditório do Memorial da América Latina, ele foi construído antes da ABNT NBR 15200:2012 – Projeto de estruturas de concreto em situação de incêndio. Portanto, não seguiu a normalização existente sobre exposição ao fogo.
Vale ressaltar ainda que, em relação às pontes, viadutos e passarelas de concreto, por serem baixíssimas as probabilidades de ocorrência de um incêndio em estruturas dessa natureza, não é costume, nem obrigação legal, dimensioná-las para o caso de incêndio. Por isso, Valdir Pignatta e Silva realça que pontes expostas ao fogo talvez careçam de uma inspeção ainda mais cuidadosa. “Deve-se verificar se houve redução de resistência do concreto e do aço da armadura. Após essa avaliação, se necessário, deve ser refeito o cálculo estrutural e a recuperação da estrutura”, cita.
No caso da ponte estaiada Oreste Quércia, a análise preliminar detectou que houve danos em seis estais que sustentam a estrutura – o laudo definitivo deve sair apenas no final de janeiro de 2014 e até lá ela seguirá interditada para o tráfego de veículos e pedestres. A construção foi atingida por um incêndio durante a desocupação de uma favela que se localizava embaixo da obra. Já o auditório do Memorial da América Latina não tem prazo para que seja emitido o laudo com a causa do acidente. O certo é que sua recuperação, desde que possível, deverá seguir a ABNT NBR 15200:2012. “Quando os engenheiros de estruturas projetam de acordo com a norma, o concreto resiste ao calor, mesmo diante de fogo severo”, afirma Valdir Pignatta e Silva.
O professor-doutor da USP ainda lembra que não há como arbitrar uma temperatura máxima que possa comprometer as estruturas de concreto, pois cada caso é um caso. “Um incêndio interno pode atingir mais de 1.000° Celsius. Se o projeto for bem feito, ou seja, tiver cálculos estruturais acompanhados de cálculos térmicos que definam a temperatura mais elevada que a obra pode suportar, não haverá uma temperatura que leve o concreto a correr risco. No entanto, se o projeto não seguir as normas de engenharia, pode haver riscos devido ao incêndio. Não se pode precisar a que temperatura do incêndio isso poderá ocorrer, pois depende muito da estrutura. Cada caso é um caso. Não há como se arbitrar um valor”, finaliza.
PESQUISA 4 
http://www.deecc.ufc.br/Download/TB819_Patologia_e_Recuperacao_de_Estruturas_de_Concreto/Efeito_do_fogo_no_concreto.pdf
tem 15 paginas o artigo
Se quiser, pode pesquisar mais.