Caracterização da resistência ao fogo de elementos de madeira
| Autor: | Alves, Isadora Nagafugi |
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| Přispěvatelé: | Ferreira, Débora, Mesquita, L.M.R., Góes, Jorge Luís Nunes de |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2019 |
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| Zdroj: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP) instacron:RCAAP |
| Popis: | Mestrado de dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do Paraná Os elementos da Madeira de Abeto de Douglas têm sido amplamente utilizados na América do Norte e Europa, devido à sua disponibilidade na natureza, leveza e propriedades físicas e químicas. A compreensão do seu comportamento em condições de incêndio é importante para o desenvolvimento e melhoria de novas estruturas. Por esse motivo, o presente trabalho tem como objetivo caracterizar o comportamento ao fogo de elementos de Madeira de Abeto de Douglas por meio de análises numéricas, onde o método dos elementos finitos foi aplicado pelo software Ansys Workbench. Inicialmente, foi realizada uma análise mecânica e determinada a carga de colapso de uma viga simplesmente apoiada em temperatura ambiente de 20 [°C]. Em seguida, foi realizada uma análise térmica e dois estudos importantes foram propostos. O primeiro buscou determinar a distribuição e evolução da temperatura ao longo da seção, e o segundo propôs definir a taxa de carbonização da madeira em função da espessura da camada carbonizada. Ao final, uma análise termomecânica em regime transiente foi realizada. Em seguida, o tempo de resistência ao fogo foi determinado quando uma carga constante de um determinado grau de utilização foi aplicada no meio do vão livre. Todas as análises propostas foram realizadas para dois modelos de vigas. Os resultados numéricos foram comparados com os dados obtidos pelo método de cálculo simplificado. Os resultados obtidos neste trabalho contribuem para a compreensão do comportamento da madeira em condições de incêndio, sendo fundamentais para o desenvolvimento e aprimoramento da engenharia das construções. The elements of Douglas fir wood have been widely used in North America and Europe, due to its availability in nature, lightness and physical and chemical properties. The understanding of their behavior under fire conditions is important to the development and improvement of new structures. For this reason, the present work aims to characterize the fire behavior of Douglas fir wood elements through numerical analysis, where the finite element method was applied by the software Ansys Workbench. Initially, a mechanical analysis was performed, and the collapse load of a beam simply supported at ambient temperature of 20 [°C] was determined. Then, a thermal analysis was carried out, and two important studies were proposed. The first one tried to determine the distribution and evolution of temperature throughout the section, and the second one proposed to define the wood carbonization rate as a function of the thickness of the carbonized layer. At the end, a thermomechanical analysis in a transient regime was performed.Then, the time of fire resistance was determined when a constant load of a specific utilization degree was applied in the middle of the free span. All the analyzes proposed were performed for two beam models. The numerical results were compared with the data obtained through simplified calculation method. The results obtained in this work contribute to the understanding of the behavior of wood in fire conditions, being fundamental for the development and improvement of the engineering of the constructions. |
| Databáze: | OpenAIRE |
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