Danos causados a uma estrutura exposta a altas temperaturas e suas patologias

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Danos causados a uma estrutura exposta a altas temperaturas e suas patologias
Introdução
Nesse resumo vamos falar das patologias e das fases de uma estrutura exposta a ação de um incêndio e suas fases.
Toda estrutura deve resistir por um período de tempo a altas temperaturas causadas por um incêndio, resistindo a instabilidade e ao colapso estrutural. Devido a alta condutividade de energia das estruturas metálicas, elas fazem com que essas estruturas se aqueçam mais rapidamente.
A análise do desempenho estrutural sob incêndio é uma parte importante no projeto, essa análise tem três fases importantes. Análise da evolução do incêndio, Análise térmica e Análise da resposta estrutural. Devido a dificuldade em realizar essas análises, tem sido frequente o surgimento de ferramentas computacionais para auxiliar a análise da resposta estrutural.
Na maioria das vezes a praticidade faz com que as estruturas que sofrem com o aumento de temperatura causado por um incêndio sejam demolidas ao invés de recuperadas devido a alta complexidade e os altos custos.
Objetivo
O objetivo do resumo é de realizar uma pesquisa para aprofundar o conhecimento no que diz respeito ao comportamento das estruturas expostas a incêndios e sua viabilidade em recupera-las ou não, do comportamento dessas estruturas, patologias apresentadas no concreto armado e estruturas metálicas.
Desenvolvimento 
Para que se haja fogo são necessários três elementos básicos que são, o comburente (oxigênio), o combustível (fornece energia), e o calor (necessário para iniciara reação entre o comburente e o combustível). O incêndio é composto por fazes, ignição; aquecimento e propagação; extinção. 
Ignição
A Ignição pode ocorrer por inúmeros fatores desde que forneça calor suficiente para começar uma chama ( curto circuito, faíscas, raio, etc..) Também existe a auto ignição que ocorre por um fenômeno químico que eleva a temperatura de matérias combustíveis causando a chama.
Aquecimento e Propagação
O calor, fumaça e as chamas elevam a temperatura fazendo com que os matérias combustíveis se inflamem e o fogo se espalha de algumas formas, são elas: irradiação, onde acontece o transporte do calor através do vento; por convecção onde a energia é transportada pela fumaça; por condução onde a energia é transportada através de um bom corpo condutor de calor; pela projeção onde partículas incendiarias vinda de explosões são lançadas ou transportadas pelo vento para outros locais.
Extinção
A extinção de um grande incêndio acontece quando grande parte dos matérias combustíveis acabarem. Existem algumas formas de extinção do fogo para que não chegue ao estado crítico, são elas: Resfriamento (se baseia no uso de água para resfriar o local incendiado) essa forma de combate ao incêndio causa danos consideráveis a estrutura devida a dilatação causado pelo incêndio e a retração acelerada causada pelo resfriamento; O abafamento que utiliza pó químico para retirar um dos elementos básicos no triângulo do fogo, o oxigênio; Isolamento, que é a retirada de todo material inflamável do local.
Com relação a durabilidade do concreto, as construções mais antigas tem uma durabilidade maior do que as recentes. Devido a quantidade de cimento utilizado antigamente e a utilizada atualmente. O concreto é o material mais utilizado nas construções do planeta e a tecnologia avançou para o concreto armado otimizando a capacidade dele em proteger as armaduras de ferros contra os efeitos do tempo, do fogo e do homem.
Para se ter um concreto de boa qualidade é necessário ter cuidado no lançamento, adensamento e cura do concreto, além dos cuidados com a manutenção.
A deterioração do concreto e causado por alguns processos que são classificados em, mecânicos, físicos, químicos, biológicos e eletromagnéticos. Na maioria das vezes esses processos ocorrem juntos, causando alguns sintomas. Os principais sintomas que ocorrem são. 
Fissuração: causada pela variação térmica (dilatação e contração do concreto mal assimilado pela construção).
Destacamento: o calor causa dilatação diferente nos vários materiais usados em uma construção causando o destacamento de parte da estrutura.
Desagregação: pode acontecer o esfriamento da superfície exposta a altas temperaturas, ou spalling que causa o desprendimento de parte do concreto deixando a armadura exposta ou outras camadas de concreto. 
A maior incidência de spalling é entre 250°C e 400°C devido a pressão do vapor. A 200°C o concreto não perde resistência. A 300°C perde 10% da resistência. De 300°C a 600°C perde 50% de sua resistência. Quando atinge de 650°C a 900°C a resistência do concreto é muito pequena. De 950°C a 1000°C o concreto começa a sinterizar-se . A 1000°C o concreto sinteriza e vira material calcinado sem resistência .
Os incêndios normalmente não chegam a temperaturas capazes de fundir o aço (1550°C), mas chega a temperaturas que causam a diminuição da resistência do aço.
No concreto armado, o concreto e a armadura de aço possuem um coeficiente de dilatação bem parecido; 1,2x10^-5 m/m°C para o aço e 1,0x10^-5 para o concreto. Quando a temperatura aumenta os coeficientes tem comportamentos diferentes, sendo que a do aço pode chegar a 30 vezes superior ao do concreto, causando o destacamento do concreto e deixando exposta a armadura, comprometendo seu desempenho estrutural. O objetivo do presente trabalho é apresentar um método numérico alternativo para a simulação do comportamento de pórticos de aço sob condições de incêndio. A formulação foi feita para uma analise mais aguçada da estrutura do prédio que sofreu um incêndio, analisando os efeitos sofridos em sua estrutura devido o aumento da temperatura. Um método utilizado é o método de Newton-Raphson para a analise Mac-linear sob variedades térmicas.
	Com a ajuda computacional do programa SAFIR podemos ter uma boa concordância com resultados precisos e razoável esforço computacional. Os conceitos de rótulas plásticas generalizadas, usado como modelo alternativo para a análise plástica a temperatura ambiente, é aqui estendido para incluir os efeitos térmicos. 
Sua descrição cinemática é baseada no trabalho de Oran e permitir a descrição de grandes deslocamentos associados a pequenas deformações. Durante o processo de integração, a relação tensão-deformação é analisada para cada fibra. Dessa forma, é possível simular, de maneira mais próxima da realidade, a extensão gradual da plastificação no elemento. Por outro lado, o modelo com plasticidade distribuída mostra–se mais complexa e de um custo computacional mais elevado, comparando com o modelo de rótulas plásticas.
Conclusão
Podemos concluir que o incêndio tem três fazes e que são necessários três elementos básicos para que haja o fogo (comburente, combustível e o calor), na falta de um desses elementos o fogo se extingue. O uso de água no combate a grandes incêndios pode trazer danos tão graves quanto o próprio fogo para a estrutura, devido à retração e a contração do material atingido. O aço e o concreto têm coeficientes de dilatação bem parecidos, mas eles respondem de formas diferentes ao calor de um incêndio sendo que o coeficiente do aço pode chegar a ser 30 vezes superior ao do concreto.
Referência 
Trabalho de conclusão do curso de engenharia civil na FIC, e material didático disponibilizado pelo professor Reginaldo.