Dimensionamento para acções acidentais: fogo, sismo e robustez

Conhecimentos de Base Recomendados

Os pré-requisitos desta disciplina são os correspondentes à candidatura ao curso de Mestrado CMM.

Métodos de Ensino

Os métodos de ensino das aulas teóricas têm como objectivo a aprendizagem global da disciplina.

As aulas teóricas são apoiadas em apresentações e na bibliografia, com o apoio de meios audiovisuais. Há oportunidade para discutir os conceitos e assuntos mais complexos. Pontualmente os alunos são convidados a assistir a palestras de cientistas convidados. As aulas tutoriais (22,5 horas) serão para esclarecimento de dúvidas e para apoiar na elaboração do projecto final.

Resultados de Aprendizagem

O objetivo deste curso é dar aos alunos uma compreensão dos métodos de concepção de estruturas em situações acidentais, incêndio e explosão.

O curso é focado em todos os métodos de dimensionamento envolvidos no projecto de incêndio: previsão de cenário de incêndio, avaliação de carga de incêndio, cálculo de temperaturas de gás no compartimento de incêndio e análise estrutural. É dada especial atenção ao fogo de modelagem, quando vários modelos de projeto são apresentados, incluindo curvas de temperatura nominal, modelos simples e modelos mais avançados. São apresentados métodos para a previsão da temperatura dos elementos estruturais e modelos de design para o aço, betão, composto de betão e aço, madeira e alumínio elementos estruturais carregado pela tensão, compressão e momento fletor. É dada atenção à protecção de estruturas de aço e madeira para o fogo, e vários métodos de protecção descritos.

Parte da disciplina é focada em explosões. Tipos de explosões são descritos juntamente com modelos de design. Princípios básicos da análise estrutural são apresentados. Métodos de projecto são explicados com foco para aumentar a robustez da estrutura.

Estágio(s)

Não

Programa

1. Introdução à segurança contra incêndios

2. Carga de incêndio e modelos de fogo

Densidade da carga de incêndio, medidas activas, taxa de liberação de calor, cenários de incêndio. Modelos simples, curvas de incêndio nominais e paramétricas. Modelos de 2 zonas e modelos de CFD. Incêndios localizados.

3. Análise estrutural de fogo

4. Resistência ao fogo de estruturas de aço

Temperatura de elementos de aço sem e com protecção; Propriedades do aço a temperaturas elevadas; A resistência do elemento em tracção, compressão, flexão, estabilidade lateral torsional de vigas; ligações.

5. Resistência ao fogo de estruturas de betão, mistas aço-betão, de madeira, e de alumínio

6. Ensaios ao fogo

7. Explosão

Tipos de explosão, explosão na interação aberta e do espaço, fechado com prédios, a análise estrutural em explosão. O comportamento mecânico do material em carga dinâmica. Os danos nas estruturas, a protecção de estruturas para explosão, reconstrução.

8. Robustez

Ductilidade. Dimensionamento para robustez.

Métodos de Avaliação

Final
Exame: 100.0%

Contínua
Trabalho escrito com apresentação oral : 50.0%
Exame: 50.0%

Bibliografia

Jean-Marc Franssen J.M., Vila Real P., Fire Design of Steel Structures, ECCS, Publication 302, ISBN 978-92-9147-099-0.

Bibliografia adicional:

Buchanan A. H., Structural Design for Fire Safety, John Wiley and Sons, Chichester 2003.

ASCE Manual, Performance-Based Design of Structural Steel for Fire Conditions, American Society of Civil Engineers, 2009

Lennon T., Moore D.B., Wang Y.C., Bailey G.G., Designer’s Guide to EN 1991-1-2, EN 1992-1-2, EN 1993-1-2 and EN 1994-1-2, Thomas Telford, 2006.