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AGO 2003 Projeto de Revisão da NBR 14323
Dimensionamento de estruturas de aço e de estruturas mistas aço-concreto de edifícios em situação de incêndio
Procedimento
Origem: NBR 14323: CB-02: Comitê Brasileiro de Construção Civil CE 02: NBR 14323:200X – Fire Design of Steel and Composite Structures for Buildings Descriptors: steel structures, composite steel and concrete structures, fire design, buildings É previsto para cancelar e substituir integralmente a NBR 14323: Palavras-chave: estruturas de aço, estruturas mistas aço-concreto, segurança contra incêndio, edifícios 89 páginas
Sumário Prefácio Introdução 1 Objetivo 2 Referências normativas 3 Definições 4 Símbologia 5 Propriedades dos materiais 6 Condições básicas para o dimensionamento estrutural 7 Dimensionamento por ensaios 8 Método simplificado de dimensionamento 9 Métodos avançados de dimensionamento 10 Reutilização da estrutura após um incêndio Anexo A (Normativo) - Dimensionamento de vigas mistas aço-concreto Anexo B (Normativo) - Dimensionamento de pilares mistos aço-concreto Anexo C (Normativo) - Dimensionamento de lajes mistas aço-concreto Anexo D (Normativo) - Detalhes construtivos para estruturas mistas Anexo E (Normativo) - Propriedades térmicas dos aços Anexo F (Normativo) - Propriedades térmicas do concreto
Prefácio
A ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas - é o Fórum Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (CB) e dos Organismos de Normalização Setorial (ONS), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros).
Os Projetos de Norma Brasileira, elaborados no âmbito dos CB e ONS, circulam para Votação Nacional entre os associados da ABNT e demais interessados.
Esta Norma contém os anexos A, B, C, D, E e F, todos de caráter normativo.
Esta norma cancela e substitui integralmente a NBR 14323:1999 – Dimensionamento de estruturas de aço de edifícios em situação de incêndio – Procedimento.
Introdução
Para a elaboração desta Norma foi mantida a filosofia da anterior: NBR 14323, de modo que, a esta Norma cabe definir os critérios gerais que regem o dimensionamento em situação de incêndio das estruturas de aço e das estruturas mistas aço-concreto de edifícios. Assim, ela deve ser complementada por outras normas que fixem critérios para estruturas específicas.
1 Objetivo
1.1 Esta Norma, que tem por base o método dos estados limites, fixa as condições exigíveis para o dimensionamento em situação de incêndio de estruturas de aço e de estruturas mistas aço-concreto de edifícios, feitas com perfis laminados, perfis soldados não-híbridos e perfis formados a frio, com ligações executadas com parafusos ou soldas, ou ainda com ligações mistas.
1.2 Entende-se por dimensionamento em situação de incêndio a verificação da estrutura, com ou sem proteção contra incêndio, no que se refere à estabilidade e à capacidade resistente aos esforços solicitantes em temperatura elevada, a fim de se evitar o seu colapso em condições que prejudiquem a fuga dos usuários da edificação e, quando for o caso, prejudiquem a aproximação e o ingresso de pessoas e equipamentos para as ações de combate ao fogo, aumentem o risco de propagação do fogo ou de calor e o risco à vizinhança.
1.3 Esta Norma se aplica a edifícios destinados à habitação, aos usos comercial e industrial e a edifícios públicos, cujas estruturas tenham sido dimensionadas à temperatura ambiente de acordo com as normas brasileiras aplicáveis.
2 Referências normativas
2.1 As normas relacionadas a seguir contêm disposições que, ao serem citadas neste texto, constituem prescrições válidas para a presente Norma. As edições indicadas estavam em vigor no momento desta publicação. Como toda norma está sujeita a revisão, recomenda-se àqueles que realizam acordos com base nesta que verifiquem a conveniência de se usarem as edições mais recentes das normas citadas a seguir. A ABNT possui a informação das normas em vigor em um dado momento.
NBR 5628:1980 - Componentes construtivos estruturais - Determinação da resistência ao fogo - Método de ensaio
3.7 estruturas internas - Partes da estrutura situadas no interior de um edifício.
3.8 estruturas não contraventadas – estruturas cuja estabilidade lateral depende da rigidez à flexão de vigas e pilares rigidamente ligados entre si.
3.9 fluxo de calor - Energia absorvida por unidade de tempo e área.
3.10 isolamento térmico - Capacidade da vedação de impedir a ocorrência, na face não-exposta ao incêndio, de incrementos de temperatura superiores a 140°C, na média dos pontos da medida, ou superiores a 180°C, em qualquer ponto da medida.
3.11 perfil não híbrido - Perfil cujos elementos componentes são formados pelo mesmo aço.
3.12 resistência ao fogo - Tempo durante o qual um elemento estrutural, estando sob a ação do incêndio-padrão, definido na NBR 5628, não sofre colapso estrutural.
3.13 temperatura ambiente - Temperatura suposta igual a 20°C.
3.14 vedação - Elementos e componentes estruturais ou não-estruturais (paredes e pisos) formando parte de um contorno de um compartimento de incêndio.
4 Simbologia
A simbologia adotada nesta Norma, no que se refere a estruturas de aço e estruturas mistas aço- concreto, é constituída por símbolos base (mesmo tamanho do texto corrente) e símbolos subscritos.
Os símbolos base utilizados com mais freqüência nesta Norma encontram-se estabelecidos em 4.1 e os símbolos subscritos em 4.2, em mesmo tamanho do texto corrente, de forma a facilitar sua visualização.
A simbologia geral encontra-se estabelecida nesta subseção e a simbologia mais específica de algumas partes desta Norma é apresentada nas seções pertinentes, de forma a simplificar a compreensão e, portanto, a aplicação dos conceitos estabelecidos.
4.1 Símbolos base
4.1.1 Letras romanas maiúsculas
A - área da seção transversal A (^) c - área de concreto A (^) g - área bruta da seção transversal da barra A (^) s - área da armadura longitudinal Cb , Cm - coeficientes utilizados no dimensionamento à flexão Cfi,Rd - resultante de compressão de cálculo na laje de concreto de uma viga mista C'fi,Rd - resultante de compressão de cálculo no perfil de aço de uma viga mista D - diâmetro externo da seção transversal E - módulo de elasticidade tangente inicial do aço à temperatura ambiente E (^) cn - módulo de elasticidade secante inicial no limite de resistência à compressão do concreto de densidade normal à temperatura ambiente E (^) cb - módulo de elasticidade secante inicial no limite de resistência à compressão do concreto de baixa densidade à temperatura ambiente
E (^) cn,θ - módulo de elasticidade secante inicial no limite de resistência à compressão do concreto de densidade normal em temperatura elevada E (^) cb,θ - módulo de elasticidade secante do concreto inicial no limite de resistência à compressão de baixa densidade em temperatura elevada Eθ - módulo de elasticidade tangente inicial do aço laminado a quente em temperatura elevada E (^) o,θ - módulo de elasticidade tangente inicial do aço trefilado em temperatura elevada E (^) s - módulo de elasticidade tangente inicial do aço da armadura à temperatura ambiente F (^) fi,b,Rd - força resistente de cálculo de parafusos à pressão de contato em situação de incêndio F (^) fi,t,Rd - força resistente de cálculo de parafusos à tração em situação de incêndio F (^) fi,v,Rd - resistência de cálculo a cisalhamento de parafusos em situação de incêndio F (^) fi,w,Rd - resistência de cálculo por unidade de comprimento de uma solda de filete em situação de incêndio F (^) Gk - valor característico da ação permanente F (^) Qk - valor característico das ações acidentais F (^) Q,exc - valor característico da ação transitória excepcional F (^) wk - valor característico das ações devidas ao vento I - momento de inércia L - vão, comprimento, altura do andar M (^) cr - momento fletor de flambagem elástica à temperatura ambiente M (^) fi,Rd - momento fletor resistente de cálculo em situação de incêndio
M (^) pl - momento de plastificação à temperatura ambiente M (^) r - momento fletor correspondente ao início do escoamento à temperatura ambiente
M (^) x,fi,pl,Rd - momento fletor resistente de cálculo dos pilares mistos em situação de incêndio, em torno do eixo x, correspondente à plastificação da seção transversal M (^) y,fi,pℓ,Rd - momento fletor resistente de cálculo dos pilares mistos em situação de incêndio, em torno do eixo y, correspondente à plastificação da seção transversal M (^) x,fi,Rd - momento fletor resistente de cálculo em situação de incêndio em torno do eixo x M (^) y,fi,Rd - momento fletor resistente de cálculo em situação de incêndio em torno do eixo y M (^) x,fi,Sd - momento fletor solicitante de cálculo em situação de incêndio em torno do eixo x M (^) y,fi,Sd - momento fletor solicitante de cálculo em situação de incêndio em torno do eixo y N (^) fi,e - carga de flambagem elástica por flexão em situação de incêndio N (^) fi,cr - carga de flambagem de Euler ou carga elástica crítica em situação de incêndio
N (^) fi,pl,Rd - força normal de plastificação de cálculo em situação de incêndio N (^) fi,Rd - força normal resistente de cálculo de uma barra axialmente tracionada ou comprimida em situação de incêndio N (^) fi,Sd - força normal solicitante de cálculo em situação de incêndio N (^) Rd - força normal de compressão resistente de cálculo à temperatura ambiente N (^) Rd,δ - força normal de compressão resistente de cálculo em caso de carga excêntrica à temperatura ambiente Q (^) fi - coeficiente de redução que leva em conta a flambagem local em situação de incêndio Q (^) fi,Rd - somatório das forças horizontais resistentes de cálculo individuais dos conectores de cisalhamento situados entre a seção de momento máximo e a seção adjacente de momento nulo, em situação de incêndio Rfi,d - esforço resistente de cálculo em situação de incêndio RRk - força resistente característica da solda de filete à temperatura ambiente RRkc - força resistente característica do parafuso à pressão de contato à temperatura ambiente RRkt - força resistente característica do parafuso à tração à temperatura ambiente RRkv - força resistente característica do parafuso à temperatura ambiente, assumindo que o cisalhamento ocorra no plano da rosca do parafuso S (^) fi,d - esforço solicitante de cálculo em situação de incêndio
k (^) Ecb,θ - fator de redução para o módulo de elasticidade do concreto de baixa densidade em temperatura elevada relativo ao valor à temperatura ambiente kEs,θ - fator de redução para o módulo de elasticidade das armaduras kw,θ - fator de redução para a resistência da solda em temperatura elevada relativo ao valor à temperatura ambiente ky,θ - fator de redução para a resistência ao escoamento dos aços laminados em temperatura elevada relativo ao valor à temperatura ambiente kyo,θ - fator de redução para a resistência ao escoamento dos aços trefilados em temperatura elevada relativo ao valor à temperatura ambiente kys,θ - fator de redução para a resistência ao escoamento das armaduras
l - vão, comprimento
lfl,θ - comprimento de flambagem do pilar em situação de incêndio
q (^) fi,Rd - força horizontal resistente de cálculo de um conector de cisalhamento em situação de incêndio t - tempo de resistência a incêndio, espessura t (^) c - espessura da laje de concreto t (^) f - espessura da mesa do perfil de aço t (^) fi - espessura da mesa inferior t (^) fs - espessura da mesa superior t (^) m - espessura do material de proteção contra incêndio t (^) w - espessura da alma u - perímetro do elemento estrutural exposto ao incêndio uf - distância mínima do eixo da barra da armadura em relação à forma de aço um - perímetro efetivo do material de proteção contra incêndio us - distância mínima da face do concreto ao eixo das barras da armadura u (^) sm - média geométrica das distâncias dos eixos das barras até as faces externas do concreto u 1 - distância do eixo da barra da armadura à face interna da mesa do perfil metálico u 2 - distância do eixo da barra da armadura à superfície do concreto
4.1.3 Letras gregas maiúsculas
∆ - aumento, elevação ∆fi,oh - deslocamento lateral relativo do andar em consideração em situação de incêndio Σ - somatório
4.1.4 Letras gregas minúsculas
αc - coeficiente de transferência de calor por convecção αe - fator de correção empírico da resistência da barra em temperatura elevada βa - coeficiente usado no dimensionamento da viga mista à temperatura ambiente χfi - fator de redução da resistência de barras axialmente comprimidas em situação de incêndio δ - excentricidade εcun - deformação do concreto de densidade normal εres - emissividade resultante γg - coeficiente de ponderação para a ação permanente ϕ - valor do fluxo de calor por unidade de área ϕc - componente do fluxo de calor devido à convecção ϕi,θ - coeficiente de redução que depende dos efeitos das tensões térmicas ϕr - componente do fluxo de calor devido à radiação
λ - parâmetro de esbeltez λa - condutividade térmica do aço λcn - condutividade térmica do concreto de densidade normal λcb - condutividade térmica do concreto de baixa densidade λm - condutividade térmica do material de proteção contra incêndio λo - índice de esbeltez reduzido para barras submetidas à compressão à temperatura ambiente λo,θ - índice de esbeltez reduzido para barras submetidas à compressão em temperatura elevada λp - parâmetro de esbeltez correspondente a plastificação λr - parâmetro de esbeltez correspondente ao início do escoamento κa - fator de correção empírico da resistência de barras submetidas à compressão em temperatura elevada κ 1 - fator de correção para temperatura não-uniforme na seção transversal κ 2 - fator de correção para temperatura não-uniforme ao longo do comprimento de um elemento estrutural ρa - massa específica do aço ρcn - massa específica do concreto de densidade normal ρcb - massa específica do concreto de baixa densidade ρm - massa específica do material de proteção contra incêndio θa - temperatura do aço θc - temperatura do concreto θg - temperatura dos gases θs - temperatura da armadura θa,t - temperatura do aço no tempo t θg,t - temperatura dos gases no tempo t
4.2 Símbolos subscritos
4.2.1 Letras romanas minúsculas
a - aço bi - banzo inferior bs - banzo superior c - concreto, convecção cb - concreto de baixa densidade cn - concreto de densidade normal d - de cálculo elem - elementos componentes f - mesa fi - em situação de incêndio, mesa inferior fs - mesa superior i - inferior lig - ligação m - material de proteção contra incêndio n - nominal pℓ - plastificação r - início do escoamento, radiação s - superior, armadura t - tempo u - relacionado ao limite de resistência w - alma
f (^) yo, θé a resistência ao escoamento dos aços trefilados a uma temperatura θa ;
f (^) yoé a resistência ao dos aços trefilados a 20°C;
Eθ é o módulo de elasticidade dos de aços laminados a uma temperatura θa;
E (^) o,θ é o módulo de elasticidade dos aços trefilados a uma temperatura θa;
E é o módulo de elasticidade de todos os aços a 20°C.
Tabela 1 - Fatores de redução para o aço
Temperatura do aço θa
(°C)
Fator de redução para a resistência ao escoamento dos aços laminados
ky,θ
Fator de redução para a resistência ao escoamento dos aços trefilados
k (^) yo,θ
Fator de redução para o módulo de elasticidade dos aços laminados
kE,θ
Fator de redução para o módulo de elasticidade dos aços trefilados
kEo,θ
Nota: Para valores intermediários da temperatura do aço pode ser feita interpolação linear
5.1.1.1.2 A variação dos fatores de redução k (^) y,θ, k (^) yo,θ, k (^) E,θe k (^) Eo,θcom a temperatura é ilustrada na
figura 1.
0,
0,
0,
0,
0,
1,
0 200 400 600 800 1000 1200 Temperatura [°C]
Fator de redução
Figura 1 - Variação dos fatores de redução para a resistência ao escoamento e o módulo de elasticidade dos aços com a temperatura
5.1.1.2 Massa específica
A massa específica do aço pode ser considerada independente da temperatura, e igual a:
3 ρa = 7850 kg/m
5.1.2 Propriedades térmicas
As variações do alongamento, calor específico e condutividade térmica dos aços estruturais com a temperatura são fornecidas no anexo E. De forma simplificada, podem ser utilizados os valores apresentados a seguir.
14 10 6 ( a 20 ) a
∆ (^) a (^) = × − θ − l
l
c (^) a = 600 J/kg°C
λa = 45 W/m°C
ky, θ
kE, θ kyo,^ θ
kEo, θ
E (^) cb,θ é o módulo de elasticidade do concreto de baixa densidade a uma temperatura θc;
E (^) cb é o módulo de elasticidade do concreto de baixa densidade a 20°C, fornecido pela NBR
5.2.1.1.2 A tabela 2 mostra também a deformação do concreto de densidade normal correspondente a fckn,θ , representada por εcun,θ.
5.2.1.1.3 A variação de k (^) cn,θ, k (^) cb,θ, k (^) Ecn,θe k (^) Ecb,θcom a temperatura é ilustrada na figura 2.
Tabela 2 - Fatores de redução para o concreto
Tempera- tura do concreto
θc
(°C)
Fator de redução para a resistência característica à compressão do concreto de densidade normal
kcn,θ
Fator de redução para a resistência característica à compressão do concreto de baixa densidade
k (^) cb,θ
Fator de redução para o módulo de elasticidade do concreto de densidade normal
kEcn,θ
Fator de redução para o módulo de elasticidade do concreto de baixa densidade
k (^) Ecb,θ
Deformação do concreto de densidade normal correspondent e a fckn,θ
εcun,θ.x 10^3 20 1,000 1,000 1,000 1,000 2, 100 0,950 1,000 0,940 0,954 3, 200 0,900 1,000 0,820 0,862 4, 300 0,850 1,000 0,700 0,769 6, 400 0,750 0,880 0,580 0,678 7, 500 0,600 0,760 0,460 0,585 9, 600 0,450 0,640 0,340 0,492 12, 700 0,300 0,520 0,220 0,400 14, 800 0,150 0,400 0,100 0,308 14, 900 0,080 0,280 0,000 0,216 15, 1000 0,040 0,160 0,000 0,124 15, 1100 0,010 0,040 0,000 0,032 15, 1200 0,000 0,000 0,000 0,000 15, Nota: Para valores intermediários da temperatura do concreto pode ser feita interpolação linear
0,
0,
0,
0,
0,
1,
0 200 400 600 800 1000 1200 Temperatura [°C]
Fator de redução
Figura 2 - Variação dos fatores de redução dos concretos com a temperatura
5.2.1.2 Massa específica
5.2.1.2.1 A massa específica do concreto de densidade normal pode ser considerada independente da temperatura, e igual a:
3 ρcn = 2400 kg/m
5.2.1.2.2 A massa específica do concreto de baixa densidade, ρcb , pode ser considerada independente da temperatura. Seu valor deve ser obtido por ensaios apropriados, devendo situar-se entre
1600 kg/m^3 e 2000 kg/m^3.
5.2.2 Propriedades térmicas
5.2.2.1 As variações do alongamento, calor específico e condutividade térmica do concreto de densidade normal com a temperatura são fornecidas no anexo F. De forma simplificada, podem ser utilizados os valores apresentados a seguir.
18 10 6 ( c 20 ) cn
∆ (^) cn (^) = × − θ − l
l
c (^) cn = 1000 J/kg°C
λcn = 1 , 60 W/m°C
kcb, θ
kcn, θ
kEcn, θ kEcb,^ θ
temperatura na estrutura em virtude do incêndio, têm um tempo de atuação muito pequeno. Desta forma, as combinações de ações podem ser expressas por:
- em locais em que não há predominância de pesos de equipamentos que permaneçam fixos por longos períodos de tempo, nem de elevadas concentrações de pessoas (por exemplo, edificações residenciais, de acesso restrito):
Q,exc Qk
n
i 1
∑γgi FGi^ ,k+F +^0 ,^21 F
=
- em locais em que há predominância de pesos de equipamentos que permaneçam fixos por longos períodos de tempo, ou de elevadas concentrações de pessoas (por exemplo, edificações comerciais, de escritórios e de acesso público):
Q,exc Qk
n
i 1
∑γgi^ FGi^ ,k+F +^0 ,^28 F
=
- em bibliotecas, arquivos, depósitos, oficinas e garagens:
Q,exc Qk
n
i 1
∑γgi FGi^ ,k+F +^0 ,^42 F
=
Onde:
F (^) Gi,k é o valor característico das ações permanentes diretas;
F (^) Q,exc é o valor característico das ações térmicas decorrentes do incêndio;
F (^) Qk é o valor característico das ações variáveis decorrentes do uso e ocupação da edificação;
γg é o valor do coeficiente de ponderação para as ações permanentes diretas, igual a 1,0 para ações permanentes favoráveis e dado pela tabela 3 ou, opcionalmente, pela tabela 4 para ações permanentes desfavoráveis.
Tabela 3 - Coeficientes γ g para ações permanentes diretas consideradas separadamente
Peso próprio de estruturas metálicas Peso próprio de estruturas pré-moldadas Peso próprio de estruturas moldadas no local Elementos construtivos industrializados1) Elementos construtivos industrializados com adições “in loco” Elementos construtivos em geral e equipamentos2)
- (^) Por exemplo: paredes e fachadas pré-moldadas, gesso acartonado.
- (^) Por exemplo: paredes de alvenaria e seus revestimentos, contrapisos.
Tabela 4 - Coeficientes γ g para ações permanentes diretas agrupadas
Edificações onde as ações variáveis decorrentes do uso e ocupação superam 5 kN/m^2 Edificação onde as ações variáveis decorrentes do uso e ocupação não superam 5 kN/m^2
6.2.2 Os elementos componentes do contraventamento devem ser dimensionados de modo a manter a estabilidade do edifício durante o incêndio ou, de forma simplificada, podem ser dimensionados para a seguinte combinação de ações:
=
γ + +
n
i 1
gi FGi,k FQ,exc^0 ,^1 FWk
onde γg , F (^) Gk e FQ,exc são definidos em 6.2.1 e Fwk é o valor característico das ações devidas ao vento, determinadas conforme a NBR 6123.
6.3 Resistências de cálculo
Para os estados limites últimos em situação de incêndio, as resistências de cálculo devem ser determinadas usando-se coeficientes de ponderação unitários. Desta forma, as resistências de cálculo ficam com os mesmos valores das resistências características correspondentes e, nesta norma, por simplicidade, os coeficientes de ponderação da resistência não aparecem explicitados nas expressões das resistências de cálculo.
6.4 Fator de massividade
6.4.1 O índice de aumento de temperatura de um elemento estrutural de aço em incêndio é
proporcional ao seu fator de massividade u/A, para elementos sem proteção, ou um/A, para elementos recobertos com material de proteção contra incêndio, onde:
u é o perímetro do elemento estrutural de aço exposto ao incêndio, como dado na tabela 6;
u (^) m é o perímetro efetivo do material de proteção contra incêndio, como dado na tabela 7;
A é a área da seção transversal do elemento estrutural de aço.
6.4.2 Ao se determinar o fator de massividade, a área bruta da seção transversal deve ser usada. O efeito de pequenos furos pode ser desprezado.
6.4.3 Caso não se disponham de resultados de ensaios específicos para peças alveolares, deve ser tomado o fator de massividade do perfil original.
7 Dimensionamento por ensaios
7.1 Aplicação
Todos os tipos de elementos estruturais previstos em 1.1 desta Norma e suas ligações, com ou sem proteção contra incêndio, podem ter sua resistência ao fogo determinada a partir de resultados de ensaios, realizados em laboratório nacional ou laboratório estrangeiro, de acordo com a NBR 5628 ou de acordo com outra norma brasileira ou ainda de acordo com norma ou especificação estrangeira.
S (^) fi,d é o esforço solicitante de cálculo em situação de incêndio, obtido a partir das combinações de ações apresentadas em 6.2;
Rfi,d é o esforço resistente de cálculo correspondente do elemento estrutural para o estado limite último em consideração, em situação de incêndio.
8.2.2 Com o aquecimento, a rigidez das peças diminui e a capacidade de adaptação plástica aumenta. Os esforços solicitantes decorrentes de restrições às deformações de origem térmica podem ser em geral desprezados. Em casos especiais nos quais estes esforços precisem ser considerados, pode-se obtê-los simplificadamente por meio de análise estrutural com as propriedades mecânicas dos materiais à temperatura atingida no tempo requerido de resistência ao fogo.
8.2.3 O esforço resistente de cálculo, Rfi,d , deve ser determinado considerando a variação das propriedades mecânicas do aço e do concreto com a temperatura, conforme a seção 5. Em 8.4, Rfi,d torna-se M (^) fi,Rd, N (^) fi,Rd, etc, separadamente ou em combinação, e os valores correspondentes dos
esforços solicitantes, M (^) fi,Sd, N (^) fi,Sd, etc. representam S (^) fi,d.
8.2.4 Os esforços solicitantes de cálculo podem ser obtidos por meio de análise estrutural elástica, desprezando-se os efeitos globais de segunda ordem. As situações nas quais os efeitos locais de segunda ordem precisam ser considerados são explicitadas na presente Norma.
8.2.5 Para efeito de flambagem local dos elementos componentes das seções transversais, admite-se que as classes das seções obtidas à temperatura ambiente de acordo com a NBR 8800 sejam mantidas em temperatura elevada.
8.2.6 O estado limite último de ruptura da seção líquida não precisa ser considerado, uma vez que a temperatura do aço será menor na ligação devido à presença de material adicional (parafusos,chapas, cantoneiras, etc.).
8.3 Distribuição de temperatura
8.3.1 Nesta Norma, ao se usar o método simplificado de dimensionamento, dependendo do tipo de solicitação e do estado limite último, considera-se distribuição uniforme de temperatura na seção transversal e ao longo do comprimento dos elementos estruturais de aço ou distribuição não-uniforme por meio dos procedimentos favoráveis à segurança explicitados em 8.4, nas subseções apropriadas.
8.3.2 Pode ser utilizada uma distribuição de temperatura mais precisa que a mencionada em 8.3.1 nos elementos estruturais, desde que demonstrada cientificamente ou prevista em norma ou especificação estrangeira.
8.4 Capacidade resistente dos elementos estruturais de aço
8.4.1 Barras submetidas à força normal de tração
8.4.1.1 A força normal resistente de cálculo, Nfi,Rd , de uma barra de aço axialmente tracionada com distribuição uniforme de temperatura na seção transversal e ao longo do comprimento, deve ser determinada para o estado limite último de escoamento da seção bruta, e é igual a:
N (^) fi, Rd=ky,θAgfy
Onde:
k (^) y, θ é o fator de redução da resistência ao escoamento do aço à temperatura θa, conforme 5.1.1.1;
A (^) g é a área bruta da seção transversal da barra;
fy é a resistência ao escoamento do aço à temperatura ambiente.
8.4.2 Barras submetidas à força normal de compressão
8.4.2.1 Generalidades
8.4.2.1.1 Esta subseção aplica-se a barras de aço axialmente comprimidas com distribuição uniforme de temperatura na seção transversal e ao longo do comprimento.
8.4.2.1.2 Em 8.4.2.2 é apresentado o procedimento para obtenção da força normal resistente de cálculo de barras comprimidas com seções transversais classificadas como compactas ou semi-compactas (seções cujos elementos componentes não possuam relações entre largura e espessura superiores aos valores de λr dados na tabela E.1 do anexo E da NBR 8800:2004).
8.4.2.1.3 Em 8.4.2.2 é apresentado o procedimento para obtenção da força normal resistente de cálculo de barras comprimidas com seções transversais classificadas como esbeltas (seções com pelo menos um elemento componente com relação entre largura e espessura superior aos valores de λr dados na tabela E.1 do anexo E da NBR 8800:2004).
8.4.2.1.4 O comprimento de flambagem para o dimensionamento em situação de incêndio pode ser geralmente determinado como no dimensionamento à temperatura ambiente. Entretanto, nos pórticos de vários andares, os pilares contínuos podem ser considerados com a rotação perfeitamente impedida abaixo e acima do compartimento incendiado, desde que a resistência ao fogo dos componentes que isolam este compartimento não seja menor que a resistência ao fogo do pilar.
8.4.2.2 Seções transversais compactas ou semi-compactas
8.4.2.2.1 A força normal resistente de cálculo, Nfi,Rd , de uma barra de aço com seção transversal compacta ou semi-compacta deve ser obtida para o estado limite último de instabilidade da barra como um todo, sendo igual a:
Nfi (^) , Rd=χfiky,θAgfy
Onde:
χfi é o fator de redução associado à f resistência à compressão em situação de incêndio, determinado conforme 8.4.2.2.2;
k (^) y, θ é o fator de redução da resistência ao escoamento do aço à temperatura θa, conforme 5.1.1.1;
A (^) g é a área bruta da seção transversal;
fy é a resistência ao escoamento do aço à temperatura ambiente.
