PROTEÇÃO DE ESTRUTURAS METÁLICAS CONTRA FOGO

INTRODUÇÃO

1.1 Considerações Gerais

Os projetos estruturais que tratam da resistência ao fogo são baseados no fato de que as altas temperaturas decorrentes de um incêndio reduzem a resistência mecânica e a rigidez dos elementos estruturais da edificação, e, adicionalmente, promovem expansões térmicas diferenciais, podendo levar a estrutura ao colapso. Neste sentido, pode-se considerar que as preocupações de segurança contra incêndio em uma edificação se referem a três objetivos fundamentais, que são por ordem decrescente de importância:

1. A proteção das vidas dos ocupantes do edifício, bem como dos bombeiros que nele tenham de atuar em caso de sinistro;

2. A proteção dos bens existentes no edifício e das atividades que se desenvolvem no mesmo; A proteção do próprio edifício contra danos de incêndios que possam se deflagrar nele ou em edifícios vizinhos.

3. A segurança em caso de incêndio depende, principalmente, das condições de evacuação das pessoas e das condições para se evitar a propagação de fumos e gases, que são as causas principais das perdas de vidas humanas. As falhas estruturais têm importância muito menor neste aspecto, e somente tem caráter relevante quando podem ocasionar problemas para a evacuação das pessoas.

Quando um incêndio é deflagrado num edifício, a sua ação se faz sentir diretamente nos elementos estruturais que constituem o compartimento de incêndio e, indiretamente, em zonas mais ou menos afastadas deste. Toda a estrutura do edifício encontra-se sob a ação do peso próprio e sobrecargas de forma que, no início do incêndio, a mesma está submetida a certo estado inicial de tensão e, portanto, a um determinado estado de deformação. A este estado inicial de tensão vem sobrepor-se um novo estado de tensão, resultante do aquecimento diferencial a que os elementos estruturais ficam submetidos. De fato, os vários elementos constituintes da estrutura de um edifício encontram-se mais ou menos rigidamente interligados e, quando alguns deles são mais aquecidos do que outros, as respectivas dilatações térmicas são restringidas, dando origem a um novo estado de tensão, variável no tempo, à medida que o incêndio se desenvolve. A sobreposição, deste estado de tensão com o estado

de tensão inicial, dá origem a um estado de deformação, que é também variável no tempo.

Por outro lado, as propriedades mecânicas dos materiais que constituem os elementos estruturais, degradam-se com o aumento da temperatura. Isto significa, por exemplo, que um elemento sujeito a um estado de tensão que permaneça constante, poderá ter sua capacidade resistente esgotada ao fim de certo período de tempo. A ação do incêndio não se faz sentir unicamente nos elementos diretamente sob a ação do fogo. Em certas situações, elementos relativamente afastados do compartimento de incêndio poderão ser os primeiros a entrar em colapso, em virtude do estado de tensão que as deformações de origem térmica da zona diretamente aquecida impõem ao resto da estrutura.

1.2 Objetivos

1.2.1 Objetivo geral

Analisar os processos e materiais para proteção térmica de edificações com estruturas metálicas de aço e o seu grau de influência nos projetos de arquitetura.

1.2.2 Objetivos específicos

a) Indicar quais os principais sistemas de proteção térmica para estruturas de aço existentes no mercado nacional e seus processos de aplicação em obra.

b) Examinar o nível de interferência dos sistemas de proteção térmica de estruturas metálicas no projeto de edificações.

CAPÍTULO 2: MEDIDAS DE SEGURANÇA E PROTEÇÃO CONTRA INCÊNDIOS

2.1 Classificação

As medidas de segurança e proteção contra incêndio podem se classificar em ativas e passivas:

As medidas ativas prevêem a existência de meios adequados à salvação das pessoas, começando pelo próprio projeto arquitetônico (corredores e escadas amplas, zonas limpas de fumos, etc.). Estas medidas também visam reduzir a probabilidade de ocorrência de incêndios severos, através da atuação em suas causas acidentais e da detecção de focos e limitações das possibilidades de propagação.

As medidas de proteção passivas visam reduzir a probabilidade de colapso estruturas sempre que ocorra um incêndio severo. Esta probabilidade depende da resistência ao fogo, a qual compreende três aspectos, ou seja, a capacidade resistente da estrutura, a sua integridade perante o fogo e a sua capacidade de isolamento térmico e que devem ser observados para os vários elementos da construção. A capacidade resistente da estrutura vai depender fortemente do comportamento do material estrutural utilizado, ou seja, do grau de variação de suas propriedades físicas e mecânicas com a temperatura. É fato bem conhecido que os aços estruturais (assim como outros materiais) sofrem reduções progressivas em sua resistência mecânica quando submetidos a condições de trabalho em temperaturas superiores à ambiente. Neste sentido, a utilização na construção metálica, de aços menos sensíveis às altas temperaturas ou de mecanismos adequados, por exemplo, utilização de películas protetoras nos elementos estruturais, para a melhoria de sua capacidade de isolamento térmico, também constituem medidas de proteção passiva.

Estas normas e regulamentações têm sido aprimoradas visando à melhoria das condições de segurança contra incêndio das edificações, principalmente capitaneadas pelo Corpo de Bombeiros. Entretanto, e diminuta a participação dos pesquisadores de instituições de ensino e pesquisa e pouca tem sido a participação dos atores principais dentro desse cenário: os arquitetos e engenheiros civis, responsáveis pela aplicação de novas tecnologias, concepção dos espaços dos edifícios, pela discriminação de seus materiais e pela execução das obras, que garantam, efetivamente, a inserção das medidas de SCI. Normalmente, o arquiteto tem obrigação de definir as medidas de proteção passiva e também deve ter noções básicas dos princípios da proteção ativa, pois somente assim, pode garantir que os sistemas não sejam instalados de forma inadequada, prejudicando o seu projeto de SCI como um todo.