Programa para o dimensionamento ao fogo de vigas mistas aço-betão

Abstract

Constitui-se como objetivo da presente Dissertação o desenvolvimento de um programa informático, o FiReCB, destinado ao dimensionamento e verificação da segurança de vigas mistas aço-betão à temperatura normal e em situação de incêndio, ao abrigo das normas europeias em vigor, particularmente do Eurocódigo 4. Objetivou-se a conceção e a criação de uma ferramenta expedita, visualmente apelativa e intuitiva sem abdicar do rigor científico do cálculo estrutural. O programa apresenta-se com um corpo principal único de forma a privilegiar a fácil interação utilizador-programa. O FiReCB possibilita o cálculo de secções transversais com perfis metálicos, materiais de proteção, conectores e chapas perfiladas definidos pelo utilizador. Adicionalmente, à medida que são introduzidos os inputs, é desenhada a secção transversal a calcular em tempo real. A aplicação compreende também uma série de outputs específicos, de onde se destacam os diagramas de tensões, as tabelas de momentos ou a distribuição da temperatura. Finalizado o cálculo, o projetista pode ainda optar produzir um relatório detalhado de cálculo em PDF. Os materiais constituintes da secção transversal foram descritos e caracterizados ao nível mecânico através das leis constitutivas definidas nos termos das normas europeias. Adicionalmente, foram apresentados os conceitos teóricos que fundamentam os cálculos executados pelo programa e o modo como estes são implementados nas rotinas automáticas. A linguagem de programação adotada para o desenvolvimento da aplicação informática foi o VisualBasic.NET, por ser uma ferramenta de desenvolvimento integrado orientado a objetos.

The purpose of this Dissertation is the development of a computer program, named FiReCB, which performs design and safety check of steel-concrete composite beams at normal temperature or at fire situation, according to the specifications of the European norms, particularly the Eurocode 4. The software was conceived to be an expedite, visually appealing and intuitive tool taking into account the scientific accuracy needed for structural analysis. The application presents itself to the user with a single main body which provides an easy interaction with the program. FiReCB allows the analysis of composite sections comprising user-made steel profiles, protection materials, shear connectors or profiled steel sheeting. Also, the composite section is drawn by the program in real time, whenever the user enters a geometrical input. The application also contains series of specific outputs regarding the analysis such as the distribution of tension and temperature along the section as well as tables with the values which led to the calculation of the moment resistance. At the end, the user may choose to produce a detailed PDF report. The mechanical behaviour of the materials comprised in the composite section was described and characterized using constitutive laws defined in the European norms. Additionally, the theoretical concepts behind the development of the program and the way they were implemented in the calculation routines are also exposed in this document. The adopted programming language was VisualBasic.NET which is an object oriented language that allows the program to be developed in an integrated environment.