Simulação numérica de blocos e prismas de alvenaria em situação de incêndio

Abstract

Agradeço primeiramente a Deus pela vida e por me dar forças para sempre seguir em frente. Aos meus pais Cláudio e Lúcia por todo apoio, carinho e dedicação, sendo a base para que eu pudesse concluir mais esta etapa. Aos meus irmãos Danilo e Diogo e à minha avó Altina (in memoriam) por me ajudarem e sempre acreditarem na minha capacidade. Ao meu namorado Guilherme que me encorajou a ir para São Carlos e familiares que torceram por mim. Aos professores da UFTM que me aconselharam e incentivaram a seguir este caminho. Ao meu orientador Márcio Roberto Silva Corrêa por me auxiliar no desenvolvimento deste trabalho com toda sua sabedoria e paciência. Aos professores Jorge Munaiar Neto e Vladimir Guilherme Haach pelas contribuições fornecidas no exame de qualificação. Aos demais professores que me transmitiram um pouco de conhecimento e aos funcionários do Departamento de Estruturas pelo suporte. Ao Pablo Krahl, à Carol Rezende e à Rafaela Amaral (Unicamp) pela ajuda com as ferramentas do software Abaqus. À empresa Glasser por ter concedido os resultados de um ensaio de alvenaria em situação de incêndio. Aos amigos da carona que contribuíram para diminuir a distância entre São Carlos e Uberaba. Àqueles de Uberaba, que conheci no Colégio Tiradentes e durante a graduação, os quais se mantiveram presentes mesmo depois muitos anos. Às amizades que tive a oportunidade de fazer no Departamento de Estruturas com os integrantes da "panela mestranda", Alex, Rafaella, Giovane, e também da área de incêndio, Felipi, Vanessa e Yagho, pela parceria e por sempre estarem dispostos a me ajudar. Em especial àqueles da ME-05, Emerson, Fabiana, Tito e Mariana, pelo companheirismo, boas conversas e principalmente por me fazerem rir até nos piores momentos.

Análise numérica de pequenas paredes de alvenaria estrutural de blocos de concreto em situação de incêndio

“…RODOVALHO [6] estudou numericamente o comportamento termo estrutural de blocos e primas de concreto sem e com revestimento em argamassa (espessura de 1,5 cm). A autora utilizou o pacote computacional ABAQUS e modelos de plasticidade e dano para representar o comportamento não-linear dos blocos e das juntas de argamassa.…”

Análise numérica de pequenas paredes de alvenaria estrutural de blocos de concreto em situação de incêndio: ênfase no comportamento térmico e termoestrutural

“…Na análise preliminar, em virtude do menor tempo de processamento, foram modelados prismas de três blocos para calibração do modelo estrutural, baseando-se no estudo de Rodovalho (2018). Nesta etapa, foram realizadas as definições gerais do modelo numérico para posterior criação da pequena parede, sendo analisados os elementos finitos que melhor representariam o problema, a variação da geometria dos elementos constituintes do modelo, a variação do refinamento da malha e os mecanismos de contato.…”

“…Freitas 2008 Esta foi a técnica escolhida para as análises realizadas no presente trabalho, e também adotada por Rodovalho (2018), considerando separadamente bloco e junta de argamassa, bem como as placas superior e inferior.…”

“…21 -Consideração acerca da transferência de calorOs valores do coeficiente de convecção (ℎ) e da emissividade (ε) tiveram por base os trabalhos deSantos et al (2017) eRodovalho (2018). A Figura 3.22 indica os valores utilizados para a primeira validação, em cada face e no septo.…”

“…Quanto à integração reduzida, esta diminui consideravelmente o tempo de processamento, sobretudo em problemas tridimensionais não comprometendo a precisão dos resultados.Quanto à geometria dos elementos constituintes do modelo numérico foram realizadas duas simplificações, sendo elas:• Utilização de geometria plana dos blocos de concreto, em detrimento da geometria tronco-cônica medidas experimentalmente, e;• Utilização de dimensões modulares para os blocos de concreto, não utilizando o valor médio das dimensões obtidas experimentalmente.O motivo das simplificações visa melhorar o desempenho computacional quando realizada a modelagem de paredes, principalmente no caso termoestrutural, uma vez que na inserção de meio blocos a necessidade de partição dos elementos é elevada para que haja coincidência dos nós, além dessa maior partição poder gerar distorções acima dos limites tolerados aos elementos finitos, em situações de refinamentos menores. Adicionalmente, a utilização de geometrias com menores particularidades passa a ser relevante para a obtenção de modelos com maior generalização das situações.Para tanto, foram modelados prismas de três blocos para análises preliminares, baseando-se emRodovalho (2018) e emOliveira (2014). Para a primeira simplificação é possível visualizar através da Figura 3.3 a variação das dimensões dos elementos finitos ao longo da altura do bloco, principalmente ao longo dos septos, conforme destaque.Para a obtenção da geometria plana, foi calculada a média entre as dimensões das paredes longitudinais, transversais e septos dos blocos superiores e inferiores, cujos valores também eram a média dos blocos analisados experimentalmente, com o objetivo de permanecer com área líquida próxima aos valores experimentais.…”