Cálculo ao fogo de estruturas de betão: programa de cálculo simplificado

Abstract

A ação do fogo é uma das ações acidentais que mais afeta a estrutura de um edifício, proporcionando a sua instabilidade e consequente colapso, o que conduz à perda de vidas e a custos elevados de reparação. A resistência das estruturas ao fogo deverá ser tida em conta aquando do dimensionamento de um edifício. Para isso, foi desenvolvido o programa XD-Fire (Xpress Design concrete sections under Fire Loading) que permite verificar a resistência ao fogo de elementos isolados de betão armado que constituem a estrutura do edifício. Desenvolvido com a linguagem de programação C#, este programa apresenta uma interface gráfica que permite a introdução de dados de forma rápida e fácil, apresentando classes pré-inseridas das quais o utilizador poderá escolher ou, caso o pretenda, poderá introduzir uma nova classe que não se encontre pré-introduzida ou criada por si. Este encontra-se ainda munido de um manual de cálculo (onde se encontram conceitos teóricos e os respetivos métodos de cálculo) e, um manual de utilizador (que descreve como utilizar o programa e o que o utilizador poderá encontrar em cada secção). O XD-Fire permite efetuar a verificação da resistência ao fogo nos seguintes elementos estruturais: laje, viga, pilar, parede e elementos tracionados. Esta verificação poderá ser efetuada por dois métodos de cálculo, tabelado e simplificado. Este programa tem por base a nova EN 1992-1-2 parte 1-2 de 2020 (que ainda não se encontra em uso nem traduzida em Portugal), podendo este programa ser considerado um pioneiro na verificação da resistência ao fogo. Esta dissertação apresenta ainda conceitos teóricos presentes na EN 1992-1-2 de 2020 e alguns exemplos práticos resolvidos com a ajuda do programa XD-Fire.

The action of fire is one of the accidental actions that most affects the structure of a building, causing its instability and consequent collapse, which leads to loss of life and high repair costs. The resistance of structures to fire must be taken into account when designing a building. For this, the XD-Fire (Xpress Design concrete sections under Fire Loading) program was developed, which allows checking the fire resistance of isolated reinforced concrete elements that make up the structure of the building. Developed with the C# programming language, this program features a graphic interface that allows the introduction of data quickly and easily, presenting pre-inserted classes from which the user can choose or, if he so wishes, he can introduce a new class that does not is pre-entered or created by you. It is also equipped with a calculation manual (where theoretical concepts and the respective calculation methods are found) and a user manual (describing how to use the program and what the user can find in each section). XD-Fire allows checking the fire resistance of the following structural elements: slab, beam, column, wall and tensile elements. This verification can be carried out by two calculation methods, tabulated and simplified. This program is based on the new EN 1992-1-2 part 1-2 of 2020 (which is not yet in use or translated in Portugal), and this program can be considered a pioneer in the verification of fire resistance. This dissertation also presents theoretical concepts present in EN 1992-1-2 of 2020 and some practical examples solved with the help of the XD-Fire program.