Análise térmica de seções transversais em situação de incêndio via método dos elementos finitos

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dc.contributor.advisorSilva, Renata Gomes Lanna da
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1852330407141788
dc.contributor.authorVieira, Lourenço Jerônimo de Rezende
dc.contributor.referee1Renata Gomes Lanna da Silva
dc.contributor.referee2Lineker Max Goulart Coelho
dc.contributor.referee3Rodrigo Barreto Caldas
dc.date.accessioned2023-06-19T14:43:48Z
dc.date.available2023-06-19T14:43:48Z
dc.date.issued2022-03-31
dc.description.abstractNos projetos de edificações, independentemente do material utilizado, os elementos estruturais, além de serem dimensionados para resistir aos esforços atuantes à temperatura ambiente, devem ser avaliados também em situação de incêndio. Em temperaturas elevadas, ocorre a degradação progressiva das propriedades físicas e mecânicas dos materiais, resultando na perda de resistência e rigidez das peças estruturais. A distribuição e a evolução da temperatura nas seções transversais podem ser determinadas por métodos avançados de análise, baseados nas hipóteses da transferência de calor. O trabalho tem como objetivo realizar o estudo da evolução da temperatura nas seções transversais de elementos estruturais de aço, concreto e mistos aço/concreto, submetidas à ação do fogo por meio de uma análise térmica avançada. Dessa forma, foi desenvolvido um programa computacional, escrito em linguagem Fortran 90/95, capaz de realizar a análise térmica em regimes permanente (estacionário) e transiente de elementos bidimensionais, considerando o elemento finito triangular linear com 3 nós. Para validar a eficiência do programa de análise térmica e sua futura inserção no programa para análise termo-estrutural, exemplos numéricos são apresentados, sem e com revestimento térmico, sujeitos a diferentes condições de exposição ao fogo. Os resultados da distribuição da temperatura em função do tempo foram satisfatórios quando comparados com os resultados disponíveis da literatura e pelos softwares Ansys 2021 R1 e SAFIR 2014.a.1, evidenciando o bom desempenho do programa computacional desenvolvido.
dc.description.abstractotherIn building projects, regardless of the material used, the structural elements, in addition to being designed to resist the forces acting at room temperature, must also be evaluated in fire situations. At high temperatures, there is a progressive degradation of the physical and mechanical properties of materials, resulting in the loss of strength and rigidity of structural parts. The distribution and development of temperature in cross-sections can be determined by advanced analysis methods, based on the assumptions of heat transfer. The objective of this work is to study the temperature evolution in cross sections of steel, concrete, and steel/concrete composite structural elements subjected to the action of fire by means of an advanced thermal analysis. Thus, a computational program was developed, written in Fortran 90/95 language, capable of performing thermal analysis in steady and transient regimes on two-dimensional elements, considering the linear triangular finite element with 3 nodes. To validate the efficiency of the thermal analysis program and its future insertion in a thermo-structural analysis program, numerical examples subjected to different fire exposure conditions, with and without termal protection, are presented. The results of the temperature distribution as a function of time were satisfactory when compared with the results available in the literature and obtained by Ansys 2021 R1 and SAFIR 2014.a.1 software programs, showing the good performance of the developed computer program.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br/handle/123456789/301
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil
dc.subjectIncêndios - Temperatura
dc.subjectAnálise térmica
dc.subjectTransferência de calor
dc.subjectMétodos dos elementos finitos
dc.titleAnálise térmica de seções transversais em situação de incêndio via método dos elementos finitos
dc.typeThesis
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