Análise da estrutura

Verificação em situação de incêndio no AltoQi Eberick

D e maneira geral, a verificação de estruturas em situação de incêndio é relevante para estruturas de médio a grande porte, sem apresentar alterações em estruturas usuais de casas e edifícios comerciais ou residenciais de pequeno porte, com exceção de estruturas industriais, que podem apresentar requisitos mais elevados. De acordo com ABNT NBR 14432:2001, estruturas de até 750m² de área total, com até dois pavimentos cuja área total seja inferior a 1500m² e com carga de incêndio específica inferior a 1000 MJ/m², estão isentas dos requisitos de resistência ao fogo.

Observação: Para melhor interpretação da necessidade de verificação de cada estrutura em situação de incêndio, bem como outras peculiaridades das verificações, recomenda-se a leitura das NBR 15200:2012 e NBR 14432:2001.

No Eberick, as verificações dos elementos estruturais em situação de incêndio segue as prescrições da ABNT NBR 15200:2012 e ABNT NBR 14432:2001, utilizando o  método tabular para vigas e lajes e método analítico para pilares. E r ecomenda-se que a verificação de estruturas em situação de incêndio seja feita apenas após dimensionamento dos elementos, pois depende, entre outros fatores, do resultado de armaduras. 

Assim,  após dimensionar todos os elementos, deve-se prosseguir para a verificação de incêndio, definindo os parâmetros de projeto desejados. No Eberick estas informações estão todas agrupadas na guia Estrutura > Configurações > Projeto > Incêndio , onde é possível definir os revestimentos dos elementos da estrutura e estimar o Tempo Requerido de Resistência ao Fogo (TRRF):



O requisito principal de uma verificação de incêndio é o Tempo Requerido de Resistência ao Fogo (TRRF), definido conforme Anexo A da ABNT NBR 14432:2001. Para facilitar o cálculo do TRRF, no Eberick foi criada a opção "Definir TRRF automaticamente", obtido a partir do tipo de ocupação definido nesta configuração e dos dados da estrutura lançada.  Em determinadas situações de projeto, pode ser desejado definir manualmente o valor de TRRF ou mesmo definir um TRRF diferente para cada tipo de elemento. Neste caso, basta desabilitar a opção "Definir TRRF automaticamente" e selecionar o TRRF desejado. 

É possível também avaliar a possibilidade de reduzir o TRRF utilizando o Método do tempo equivalente, disponível na configuração. Entretanto, para isto é necessário prover a edificação com diversos sistemas que auxiliem na proteção da edificação ao incêndio como, por exemplo, a criação de compartimentação entre pavimentos que depende também de detalhes arquitetônicos, além de sistemas de proteção como chuveiros automáticos que dependem de projeto preventivo na área hidráulica, entre outros cuidados. Desta forma, o uso deste método deve ser realizado com devido cuidado, considerando também outros projetos complementares da construção. 

A consideração de revestimentos nos elementos é permitida pela ABNT NBR 15200:2012 e sua consideração se faz importante, pois permite que seções mais esbeltas sejam aprovadas na verificação de incêndio. Revestimentos como reboco e gesso, dificultam a entrada de calor nos elementos da estrutura, aumentando a resistência ao dano causado pelo incêndio.  Nas configurações, pode-se definir a espessura do revestimento e a eficiência do mesmo para cada tipo de elemento separadamente. Lembrando que a  "Eficiência" ajusta a proteção ao calor do revestimento adotado, tendo como referência (100%) a proteção térmica oferecida pelo concreto, conforme ABNT NBR 15200:2012, e o s valores definidos para os revestimentos nesta configuração são utilizados apenas para as verificações de incêndio, não afetando o peso considerado na análise da estrutura ou qualquer outra verificação ao ELU e ELS.

Além das configurações quanto aos requisitos e revestimentos, é possível definir o coeficiente de ponderação das ações para situação de Incêndio. Isso pode ser feito através da Guia Estrutura > Configurações > Projeto > Ações e vista com mais detalhes no artigo  Principais configurações de ações. É possível também reduzir o fator de combinação, multiplicando-o por 0,7 quando a ação principal for o fogo, conforme permite o item 8.1 da NBR15200:2012. Para isso, acesse a guia "Combinações" na janela ações e habilite o item "Considerar redução de ψ2 para incêndio". Assim, as ações variáveis serão menores nas combinações de ações de incêndio e ocorre uma redução no fator de combinação de cargas acidentais. 

Observação: As combinações de incêndio não afetam a análise e dimensionamento dos elementos, apresentando uso apenas nas verificações de incêndio. Os valores a serem utilizados em cada projeto devem ser avaliados pelo engenheiro responsável, considerando as prescrições normativas.

Após realizar as configurações, inicia-se a verificação e análise dos elementos estruturais em situação de incêndio. 

No Eberick a verificação de todos os elementos estruturais para a situação de incêndio foi agrupada em uma única janela que permite avaliar quais elementos estão dentro dos limites estabelecidos e quais não atendem aos requisitos de resistência ao fogo. Para acessar a janela de verificação de incêndio, a cesse a guia "Estrutura", grupo "Dimensionamento", botão "Verificação em situação de incêndio" ().

Esta janela de incêndio reúne as verificações de incêndio por tipo de elemento e por pavimento, permitindo analisar os resultados e fazer os ajustes necessários. Todos os avisos e erros na verificação de incêndio serão apresentados na "área de informações (avisos e erros)" desta janela, bem como nos "Relatórios" de cálculo. Entretanto, nenhum aviso relativo às verificações de incêndio é informado ao gerar pranchas para detalhar os elementos estruturais, mesmo que estes possuam erro nas verificações de incêndio. Ou seja, todas as verificações de incêndio estão indicadas apenas nesta janela "Verificação de Incêndio", sendo importante verificá-la, caso o projeto exija a verificação da estrutura para situação de incêndio.



Para verificar os elementos em questão, basta selecionar o elemento desejado nos botões de controle dos elementos no topo da janela,  sendo respectivamente: vigas, lajes, pilares, escadas e reservatórios, podendo alternar entre os pavimentos. 
Nesta janela, os grupos de elementos estruturais que ainda não foram verificados ou que apresentam erro na verificação de incêndio são identificados em vermelho, chamando a atenção do projetista.  Assim, é possível verificar o elemento que se encontra com aviso e através da tabela, verificar a coluna "Propriedade" que apresenta os dados da seção da viga e os parâmetros utilizados na verificação de incêndio, demonstrando o valor atribuído ao elemento na coluna Atual e o valor do limite de verificação na coluna Necessário. 

Para os elementos de vigas, são normalmente verificados  os parâmetros c1 e c1L, que são o cobrimento da armadura longitudinal inferior e o comprimento da armadura à face lateral. E, conforme a NBR 15200:2012, dependendo da distribuição das armaduras de continuidade superior da viga ou mesmo dos coeficientes de distribuição utilizados (ligações com nó semirrígido), por exemplo, vigas à temperatura ambiente com redistribuição de momentos acima dos limites estabelecidos na NBR 6118 e que são consideradas como contínuas devem ser avaliadas para a situação de incêndio como vigas biapoiadas. Por este motivo, é possível que algumas vigas consideradas contínuas sejam apontadas na situação de incêndio como biapoiadas. No Eberick o limite de redistribuição para considerar viga contínua ou biapoiada é definido na Guia Estrutura > Configurações > Projeto > Incêndio > botão Avançado. Vigas contínuas possuem limitações mais brandas em relação à verificação de incêndio.

Escadas e Reservatórios, apesar de não estarem citados de maneira explícita na NBR 15200:2012, para o módulo Incêndio, estes seguem o mesmo padrão de verificação de lajes. Neste caso, estas verificações têm apenas caráter qualitativo. Vale lembrar também que para alguns elementos como, por exemplo, escadas enclausuradas, pode-se avaliar a possibilidade de dispensar a verificação em situação de incêndio.

Em relação aos pilares, c onforme item 8.3 da NBR 15200:2012, para atender a verificação de incêndio o tempo de resistência ao fogo (TRF) deve ser igual ou superior ao tempo requerido de resistência ao fogo (TRRF). Neste caso, deve-se optar por uma das soluções que aumentem a capacidade resistente do pilar em situação de incêndio, que pode ser obtida, por exemplo, com o aumento da armadura efetiva e o aumento da seção do pilar, entre outras.

Observação: Conforme NBR 15200:2012, pode-se utilizar o método analítico para avaliar o Tempo de Resistência ao Fogo (TRF) de pilares, comparando-o diretamente com o valor de Tempo Requerido de Resistência ao Fogo (TRRF). O Eberick gera erro na verificação de pilares ao incêndio apenas nos casos em que o TRF não atende ao TRRF. Entretanto, a expressão utilizada para cálculo do TRF da NBR 15200:2012 deve respeitar algumas limitações, entre elas citam-se o comprimento equivalente máximo do pilar de 600 cm, excentricidades máximas de primeira ordem menor que 0,15*b (sendo b a menor dimensão do pilar), e b' deve ser maior que 19 cm (sendo b' dependente da relação de lados do pilar), entre outras limitações. Desta forma, mesmo que o pilar passe na verificação de incêndio (quando TRF > TRRF) é possível que algumas das limitações da formulação não estejam sendo respeitadas. Neste caso, o Módulo Incêndio do Eberick, ao invés de gerar erro no pilar, realiza uma avaliação para que possam ser verificados todos os parâmetros, porém serão emitidos avisos de que a formulação pode estar inadequada, ficando a cargo do engenheiro responsável avaliar a adequação da formulação.

Por fim, com a verificação dos elementos da estrutura em situação de incêndio finalizada, é possível solicitar relatórios de verificação. Esses relatórios fornecem os valores definidos para os elementos e os limites aceitos em situação de incêndio, juntamente com os resultados finais das verificações, possibilitando ao engenheiro reconhecer com agilidade elementos não passantes nas verificações. Esses relatórios podem ser gerados na janela de verificação de incêndio, botão Relatórios ( ), junto ao relatório "Memorial de Cálculo" ou "Critérios de projeto".