Donanım Mimarisi

Até o sexto item, em que são calculados os fatores de redução da resistência do concreto (kc) em função das temperaturas nos eixos dos elementos finitos presentes na primeira faixa horizontal da malha, os procedimentos adotados para esse cálculo são iguais aos realizados anteriormente. A partir dessa etapa, o diferencial do método proposto na norma brasileira é que se permite a consideração de uma resistência média na faixa de concreto sob análise.

Assim, quando se analisa com base no método do Super Tempcalc a primeira faixa, que representa o primeiro bloco de concreto, determinam-se as temperaturas nos eixos de cada um dos elementos presentes na mesma e, em função dessas, calculam-se os fatores de redução das resistências e, ainda, as forças resultantes em cada um deles, considerando-se nesse cálculo, portanto, a área do elemento finito. A somatória desses valores representa a força resultante na faixa que, nesse caso, é igual à força no bloco, como ilustrado na figura 5.13.

Analisando-se essa faixa por meio do método proposto na ABNT NBR 15200:2012, após o cálculo dos fatores de redução da resistência para cada um dos elementos finitos, determinam-se as resistências em cada um deles e, a partir desses valores, calcula-se uma resistência média. Em função desse resultado, determina-se a força resultante na faixa analisada, considerando-se nesse cálculo, por conseguinte, a área da faixa. Logo, essa força é diretamente igual à resultante no bloco, conforme indicado também na figura 5.13.

Figura 5.13 - Esquema de análise do primeiro bloco de concreto com base nos métodos propostos pelo Super Tempcalc e ABNT NBR 15200:2012.

Quanto aos demais blocos de concreto que são analisados ao decorrer do cálculo com base no método da norma brasileira, o segundo, por exemplo, engloba os elementos finitos presentes na primeira e na segunda faixa horizontal da malha, já o terceiro, os elementos das três faixas e assim sucessivamente. Apresenta-se, na figura 5.14, um esquema da análise do segundo bloco e, ainda, comparações à realizada com base no método proposto no Super Tempcalc.

Figura 5.14 - Esquema de análise do segundo bloco de concreto com base nos métodos propostos pelo Super Tempcalc e ABNT NBR 15200:2012.

Análise com base no Super Tempcalc Bloco de concreto

Análise com base na ABNT NBR 15200:2012 Análise com base no Super Tempcalc Bloco de concreto

O método da norma também permite considerar uma resistência média na armadura, porém, neste exemplo, como foram adotadas somente duas barras, o valor da temperatura em cada uma é o mesmo, assim como o fator de redução da resistência, a resistência propriamente dita e a média. Dessa forma, não é necessário recalcular a força resultante no aço.

Após esses esclarecimentos iniciais, delineiam-se as etapas de cálculo do momento fletor resistente em situação de incêndio da seção transversal com base no método recomendado pela ABNT NBR 15200:2012.

7) Determina-se a resistência de cálculo à compressão do concreto em incêndio (fcd,θ) em cada elemento finito presente na primeira faixa e, em seguida, a partir desses valores, calcula-se a resistência média nessa faixa, que é representativa do primeiro bloco de concreto sob análise. Os fatores de redução das resistências, calculados em função das temperaturas no eixo de cada elemento finito dessa faixa, foram apresentados outrora, na tabela 5.1. Abaixo, demonstra-se o cálculo da resistência referente ao elemento 1. Realizando-se esse procedimento aos demais, a resistência média na faixa é igual a 1,7037 kN/cm2;

fcd,fi (elemento1 faixa1)

8) Calcula-se, com base na equação (5.5), a força resultante de cálculo em incêndio (Fcd,fi) na faixa de concreto sob análise. Enfatiza-se que, neste método, a área de concreto inserida na equação consiste na área total da faixa, diferentemente do cálculo anterior, com base no Super Tempcalc, em que se considerava a área de cada elemento finito. A seguir, indica-se o resultado;

Fcd,fi (faixa1) θ(faixa1) Fcd,fi (faixa1)

9) Repetem-se os itens 5, 6, 7 e 8 para as faixas horizontais subsequentes, que agrupadas representam os próximos blocos de concreto a serem analisados. Executa-se tal procedimento até o instante em que o valor da força resultante em determinado bloco supere a força na armadura (Fcd,fi (bloco) > Fsd,fi). Pontua-se que nesses blocos a dimensão variável consiste na altura, que cresce 0,5 cm (lado do

elemento finito) a cada análise. Contudo, a base é constante, igual a 19 cm (base da seção da viga). Na tabela 5.4 estão indicados os valores das forças resultantes nos blocos analisados. Pode-se observar que no nono, a força resultante no concreto superou o valor da força na armadura (Fcd,fi (bloco9) = 145,6695 > Fsd,fi = 133,3295 kN);

Tabela 5.4 – Resistências médias e forças resultantes nos blocos de elementos finitos de concreto analisados.

. _{Bloco de elementos} finitos de concreto analisado Altura (yfi) [cm] Resistência média (f_cd,θm) [°C] Força resultante de cálculo em incêndio (Fcd,fi) [kN] 1 0,5 1,7037 16,1851 2 1,0 1,7037 32,3710 3 1,5 1,7037 48,5565 4 2,0 1,7037 64,7420 5 2,5 1,7037 80,9275 6 3,0 1,7037 97,1130 7 3,5 1,7037 113,2985 8 4,0 1,7037 129,4840 9 4,5 1,7037 145,6695

10) Calcula-se a altura do bloco real (yfi) da seção sob análise, ou seja, aquele em que a força resultante no concreto é igual à força na armadura, satisfazendo-se a condição de equilíbrio (Fcd,fi (bloco) = Fsd,fi). Esse resultado é obtido por interpolação linear dos valores encontrados no item anterior (Fcd,fi (bloco8) = 129,4840 kN - yfi (bloco8) = 4,0 cm; Fcd,fi (bloco9) = 145,6695 kN - yfi (bloco9) = 4,5 cm). Logo, para Fcd,fi (bloco) = Fsd,fi = 133,3295 kN, yfi (bloco) = 4,1188 cm;

11) Determina-se o braço de alavanca (zfi) referente à altura do bloco de concreto obtida anteriormente. Nos cálculos a seguir, “d” indica a altura efetiva da viga, determinada no item 9 do cáculo com base no Super Tempcalc;

12) Determina-se o momento resistente em incêndio da seção (MRd,fi) por meio da equação (5.7), multiplicando-se o braço de alavanca encontrado no item prévio pela força resultante no concreto, que deve ser igual à força resultante na armadura.