Desempenho estrutural de lajes lisas protendidas em situação de incêndio : estado do conhecimento

Abstract

As normas atuais de projeto de estruturas de concreto em situação de incêndio têm caráter prescritivo e, para lajes lisas protendidas, especificam apenas cobrimentos e espessuras mínimas, o que pode levar a uma previsão não realista da resistência ao fogo, devido a não consideração de diversos fatores que influenciam o desempenho estrutural em incêndio. Assim, o objetivo deste trabalho é apresentar os avanços ocorridos nos últimos 15 anos na compreensão dos fatores que influenciam o desempenho estrutural de lajes lisas protendidas em situação de incêndio. Para isso, os resultados experimentais de 51 ensaios de resistência ao fogo foram analisados, juntamente com 3 casos de incêndios reais ocorridos em edifícios com lajes lisas protendidas e 12 trabalhos desenvolvidos com modelagem computacional. As conclusões deste trabalho apontam que o spalling é influenciado pelo grau de protensão e distribuição de tensões na laje; a deflexão da laje é influenciada pelas condições de apoio, cobrimento, nível de carregamento, comprimento da armadura negativa e sequência de aquecimento, enquanto a perda de força de protensão dos cabos é influenciada pelo cobrimento, nível de carregamento, força de protensão inicial, comprimento relativo aquecido e tipo de protensão (pós-tração aderente ou não-aderente).

The current design rules for concrete structures under fire exposure are prescriptive and, for prestressed concrete flat slabs, only specify minimum concrete cover and slab thickness, which can lead to an unreliable prediction of fire resistance, due to the non-consideration of several factors that influence the structural fire performance. Thus, the aim of this paper is to present the advances occurred in the last 15 years about the understanding of the factors that influence the structural fire performance of prestressed concrete flat slabs. For that, the experimental results of 51 fire tests were analyzed, together with 3 cases of real fires occurred in buildings with prestressed concrete flat slabs and 12 research papers developed with computational modeling. The conclusions of this paper indicate that spalling is influenced by the degree of prestressing and stress distribution in the slab; the slab deflection is influenced by the support conditions, concrete cover thickness, load level, length of the negative reinforcement and heating sequence, while the prestress loss is influenced by concrete cover thickness, load level, effective prestress, heated length ratio and type of post-tensioning system (bonded or unbonded).