Resistência ao fogo de pilares com secções em I de classe 4 em aço inoxidável

Abstract

A presente dissertação tem como principal objetivo aumentar o conhecimento do comportamento estrutural de elementos axialmente comprimidos de secção esbelta (classe 4) de aço inoxidável na construção. Apesar do seu preço superior quando comparado ao aço de carbono, tem-se verificado um aumento da aplicação de elementos estruturais em aço inoxidável com secções de classe 4, tornando-se fundamental perceber e compreender o seu comportamento. As estruturas de secção mais esbeltas são caracterizadas pela grande propensão para fenómenos de encurvadura local, mas também para encurvadura global. Estes fenómenos de instabilidade intensificam-se quando as secções são sujeitos a altas temperaturas, como em situação de incêndio. Este trabalho apresenta um estudo numérico, com o auxílio do programa de elementos finitos SAFIR, sobre o comportamento ao fogo com perfis em I de aço inoxidável de Classe 4, quando submetidos a compressão axial. São comparados os resultados numéricos com a metodologia de dimensionamento proposto pelo Eurocódigo 3 bem como outras duas propostas de dimensionamento, é avaliada a influência de vários parâmetros, como o tipo de aço e o tipo de secção transversal. Por fim é realizada uma avaliação estatística dos resultados numéricos.

The main focus of the present thesis is to increase the knowledge of the structural behavior of stainless steel elements in construction . Despite of its higher price when compared with carbon steel, the use of structural elements in stainless steel with class 4 sections has increased, and is now crucial to understand his behavior. Structures containing slender sections are characterized by a significant probability to develop local buckling, as well as global buckling. These instability phenomenon are intensified when the sections are subject to higher temperatures, like in a fire. This work presents a numerical study, with the support of the program SAFIR, about the behavior of elements of stainless steel with class 4 “I” sections under fire and axial compression. The numerical results are compared with the design methodology proposed in Eurocode 3 as well of other two proposals, evaluated the influence of several parameters like the type of steel and type cross section and finaly it is performed a statistic evaluation of the numerical results.