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NormaPortuguesa
NPEN 1991-1-22010
Eurocdigo 1 Aces em estruturasParte 1-2: Aces geraisAces em estruturas expostas ao fogo
Eurocode 1 Actions sur les structuresPartie 1-2: Actions gnralesActions sur les structures exposes
Eurocode 1 Actions on structuresPart 1-2: General actionsActions on structures exposed to fire
ICS13.220.50; 91.010.30; 91.080.40
DESCRITORESEurocdigos; betes; estruturas de beto; edifcios; ensaios deresistncia ao fogo; segurana contra incndios; edifcios;resistncia mecnica; segurana contra incndios em edifcios;resistncia trmica
CORRESPONDNCIAVerso portuguesa da EN 1991-1-2:2002 + AC:2009
HOMOLOGAOTermo de Homologao n. 44/2010, de 2010-03-09A presente Norma resulta da reviso da NP ENV 1991-1-2:2000
ELABORAOCT 115 (LNEC)
EDIOMaro de 2010
CDIGO DE PREOXEC016
IPQ reproduo proibida
Rua Antnio Gio, 22829-513 CAPARICA PORTUGAL
Tel. + 351-212 948 100 Fax + 351-212 948 101E-mail: [email protected] Internet: www.ipq.pt
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Prembulonacional Norma Europeia EN 1991-1-2:2002, foi dado estatuto de Norma Portuguesa em 2003-03-21 (Termo deAdopo n 836/2003, de 2003-03-21).
A presente Norma substitui a NP ENV 1991-2-2:2000 e constitui a verso portuguesa da
EN 1991-1-2:2002 + AC:2009, a qual faz parte de um conjunto de normas integrantes do Eurocdigo 1:Aces em estruturas.
Esta Norma constitui a Parte 1-2 do Eurocdigo 1 fornecendo orientaes relativas s aces trmicas emecnicas sobre estruturas expostas ao fogo. Nas restantes Partes do mesmo Eurocdigo so tratadas outrasaces que interessam ao projecto de estruturas. As aces geotcnicas e a aco ssmica so tratadas nosEurocdigos 7 e 8, respectivamente.
A aplicao desta Norma em Portugal deve obedecer s disposies constantes do respectivo AnexoNacional NA, que dela faz parte integrante. Neste Anexo so nomeadamente concretizadas as prescriesexplicitamente deixadas em aberto no corpo do Eurocdigo para escolha nacional, denominadas ParmetrosDeterminados a nvel Nacional (NDP).
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NORMA EUROPEIA EN 1991-1-2
EUROPISCHE NORM Novembro 2002
NORME EUROPENNE + AC
EUROPEAN STANDARD Maro 2009
CEN
Comit Europeu de NormalizaoEuropisches Komitee fr NormungComit Europen de Normalisation
European Committee for Standardization
Secretariado Central: Avenue Marnix 17, B-1000 Bruxelas
2002 CEN Direitos de reproduo reservados aos membros do CEN
Ref. n. EN 1991-1-2:2002 + AC:2009 Pt
ICS: 13.220.50; 91.010.30 Substitui a ENV 1991-2-2:1995
Verso portuguesa
Eurocdigo 1 Aces em estruturasParte 1-2: Aces gerais
Aces em estruturas expostas ao fogo
Eurocode 1 Einwirkungenauf TragwerkeTeil 1-2: AllgemeineEinwirkungenBrandeinwirkungen aufTragwerke
Eurocode 1 Actions sur lesstructuresPartie 1-2: Actions gnralesActions sur les structuresexposes
Eurocode 1 Actions onstructuresPart 1-2: General actionsActions on structures exposedto fire
A presente Norma a verso portuguesa da Norma Europeia EN 1991-1-2:2002 + AC:2009 e tem o mesmoestatuto que as verses oficiais. A traduo da responsabilidade do Instituto Portugus da Qualidade.Esta Norma Europeia e a sua Errata foram ratificadas pelo CEN em 2002-09-01 e 2009-03-04,respectivamente.Os membros do CEN so obrigados a submeter-se ao Regulamento Interno do CEN/CENELEC que defineas condies de adopo desta Norma Europeia, como norma nacional, sem qualquer modificao.Podem ser obtidas listas actualizadas e referncias bibliogrficas relativas s normas nacionaiscorrespondentes junto do Secretariado Central ou de qualquer dos membros do CEN.A presente Norma Europeia existe nas trs verses oficiais (alemo, francs e ingls). Uma verso noutralngua, obtida pela traduo, sob responsabilidade de um membro do CEN, para a sua lngua nacional, enotificada ao Secretariado Central, tem o mesmo estatuto que as verses oficiais.Os membros do CEN so os organismos nacionais de normalizao dos seguintes pases: Alemanha,ustria, Blgica, Dinamarca, Espanha, Finlndia, Frana, Grcia, Irlanda, Islndia, Itlia, Luxemburgo,
Malta, Noruega, Pases Baixos, Portugal, Reino Unido, Repblica Checa, Sucia e Sua.
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Sumrio Pgina
Prembulo nacional ................................................................................................................................. 2
Prembulo ................................................................................................................................................ 7
Antecedentes do Programa dos Eurocdigos ............................................................................................ 7
Estatuto e campo de aplicao dos Eurocdigos ....................................................................................... 8
Normas nacionais de implementao dos Eurocdigos ............................................................................. 9
Ligaes entre os Eurocdigos e as especificaes tcnicas harmonizadas (EN e ETA) relativas
aos produtos ............................................................................................................................................... 9Informaes adicionais especficas da EN 1991-1-2 ................................................................................. 9
Anexo Nacional da EN 1991-1-2 .............................................................................................................. 11
1 Generalidades........................................................................................................................................ 13
1.1 Objectivo e campo de aplicao .......................................................................................................... 13
1.2 Referncias normativas ........................................................................................................................ 13
1.3 Pressupostos......................................................................................................................................... 14
1.4 Distino entre Princpios e Regras de Aplicao ............................................................................... 14
1.5 Termos e definies ............................................................................................................................. 141.5.1 Termos comuns usados nas Partes dos Eurocdigos relativas ao fogo ............................................ 14
1.5.2 Termos especiais relacionados com o projecto em geral .................................................................. 16
1.5.3 Termos relacionados com as aces trmicas................................................................................... 16
1.5.4 Termos relacionados com a anlise da transferncia de calor .......................................................... 18
1.6 Smbolos .............................................................................................................................................. 18
2 Mtodo de clculo estrutural em relao ao fogo .............................................................................. 23
2.1 Generalidades ...................................................................................................................................... 23
2.2 Cenrio de incndio de clculo ............................................................................................................ 232.3 Incndio de clculo .............................................................................................................................. 23
2.4 Anlise trmica .................................................................................................................................... 23
2.5 Anlise mecnica ................................................................................................................................. 24
3 Aces trmicas para anlise de temperaturas .................................................................................. 24
3.1 Regras gerais........................................................................................................................................ 24
3.2 Curvas de incndio nominais ............................................................................................................... 26
3.2.1 Curva de incndio padro ................................................................................................................. 26
3.2.2 Curva de incndio para elementos exteriores ................................................................................... 263.2.3 Curva de incndio de hidrocarbonetos ............................................................................................. 26
3.3 Modelos de incndio natural ................................................................................................................ 26
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3.3.1 Modelos de incndio simplificados ................................................................................................... 26
3.3.2 Modelos de incndio avanados ........................................................................................................ 27
4 Aces mecnicas para anlise estrutural ........................................................................................... 28
4.1 Generalidades ....................................................................................................................................... 28
4.2 Simultaneidade de aces ..................................................................................................................... 28
4.2.1 Aces em condies de temperatura normal ................................................................................... 28
4.2.2 Aces adicionais .............................................................................................................................. 29
4.3 Regras de combinao para aces ...................................................................................................... 29
4.3.1 Regra geral ........................................................................................................................................ 29
4.3.2 Regras simplificadas.......................................................................................................................... 29
4.3.3 Nvel de carregamento ....................................................................................................................... 30
Anexo A (informativo) Curvas de incndio paramtricas ..................................................................... 31
Anexo B (informativo) Aces trmicas para os elementos exteriores - Mtodo de clculosimplificado ............................................................................................................................................... 34
B.1 Objectivo e campo de aplicao .......................................................................................................... 34
B.2 Condies de utilizao ....................................................................................................................... 34
B.3 Efeitos do vento ................................................................................................................................... 35
B.3.1 Modo de ventilao........................................................................................................................... 35
B.3.2 Deflexo da chama pelo vento .......................................................................................................... 35
B.4 Caractersticas do incndio e das chamas ............................................................................................ 36
B.4.1 Sem tiragem forada ......................................................................................................................... 36
B.4.2 Tiragem forada ................................................................................................................................ 38
B.5 Factores de vista globais ...................................................................................................................... 40
Anexo C (informativo) Incndios localizados .......................................................................................... 42
Anexo D (informativo) Modelos de incndio avanados ........................................................................ 45
D.1 Modelos de uma zona .......................................................................................................................... 45
D.2 Modelos de duas zonas ........................................................................................................................ 46
D.3 Modelos computacionais de dinmica dos fluidos .............................................................................. 46
Anexo E (informativo) Densidade de carga de incndio ........................................................................ 47
E.1 Generalidades ....................................................................................................................................... 47
E.2 Determinao das densidades de carga de incndio ............................................................................ 49
E.2.1 Generalidades .................................................................................................................................... 49
E.2.2 Definies ......................................................................................................................................... 49
E.2.3 Cargas de incndio protegidas .......................................................................................................... 49
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E.2.4 Poderes calorficos efectivos ............................................................................................................ 50
E.2.5 Classificao das densidades de carga de incndio segundo o tipo de ocupao ............................ 52
E.2.6 Avaliao das densidades de carga de incndio caso a caso ............................................................ 52
E.3 Condies de combusto ..................................................................................................................... 53
E.4 Taxa de libertao de calor Q.............................................................................................................. 53
Anexo F (informativo) Tempo equivalente de exposio ao fogo ......................................................... 55
Anexo G (informativo) Factor de vista ................................................................................................... 57
G.1 Generalidades ..................................................................................................................................... 57
G.2 Efeitos de sombra ............................................................................................................................... 58
G.3 Elementos exteriores ........................................................................................................................... 58
Bibliografia ............................................................................................................................................... 61
Anexo Nacional NA ................................................................................................................................. 62
Introduo ................................................................................................................................................ 62
NA.1 Objectivo e campo de aplicao ................................................................................................. 62
NA.2 Parmetros Determinados a nvel Nacional (NDP) ................................................................. 62
NA.2.1 Generalidades ............................................................................................................................. 62
NA.2.2 Regras de Aplicao sem prescries a nvel nacional .............................................................. 62
NA.2.3 Regras de Aplicao com prescries a nvel nacional ............................................................. 63
NA.3 Utilizao dos Anexos informativos .......................................................................................... 63
NA.4 Correspondncia entre as normas europeias referidas na presente Norma e as normasnacionais ................................................................................................................................................... 64
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PrembuloA presente Norma foi elaborada pelo Comit Tcnico CEN/TC 250 "Structural Eurocodes", cujosecretariado assegurado pela BSI.
O CEN/TC 250/SC 1 responsvel pelo Eurocdigo 1.
A esta Norma Europeia deve ser atribudo o estatuto de Norma Nacional, seja por publicao de um textoidntico, seja por adopo, o mais tardar em Maio de 2003, e as normas nacionais divergentes devem seranuladas o mais tardar em Dezembro de 2009.
A presente Norma substitui a ENV 1991-2-2:1995.
Os Anexos A, B, C, D, E, F e G so informativos)
.De acordo com o Regulamento Interno do CEN/CENELEC, a presente Norma Europeia deve serimplementada pelos organismos nacionais de normalizao dos seguintes pases: Alemanha, ustria,Blgica, Dinamarca, Espanha, Finlndia, Frana, Grcia, Irlanda, Islndia, Itlia, Luxemburgo, Malta,Noruega, Pases Baixos, Portugal, Reino Unido, Repblica Checa, Sucia e Sua.
Antecedentes do Programa dos Eurocdigos
Em 1975, a Comisso da Comunidade Europeia optou por um programa de aco na rea da construo,baseado no artigo 95 do Tratado. O objectivo do programa era a eliminao de entraves tcnicos aocomrcio e a harmonizao das especificaes tcnicas.
No mbito deste programa de aco, a Comisso tomou a iniciativa de elaborar um conjunto de regrastcnicas harmonizadas para o projecto de obras de construo, as quais, numa primeira fase, serviriam comoalternativa para as regras nacionais em vigor nos Estados-Membros e que, posteriormente, as substituiriam.
Durante quinze anos, a Comisso, com a ajuda de uma Comisso Directiva com representantes dos Estados-Membros, orientou o desenvolvimento do programa dos Eurocdigos, que conduziu primeira gerao deregulamentos europeus na dcada de 80.
Em 1989, a Comisso e os Estados-Membros da UE e da EFTA decidiram, com base num acordo1) entre aComisso e o CEN, transferir, atravs de uma srie de mandatos, a preparao e a publicao dosEurocdigos para o CEN, tendo em vista conferir-lhes no futuro a categoria de Norma Europeia (EN). Tal,liga, de facto, os Eurocdigos s disposies de todas as directivas do Conselho e/ou decises da Comissoem matria de normas europeias (por exemplo, a Directiva 89/106/CEE do Conselho relativa a produtos de
construo DPC e as Directivas 93/37/CEE, 92/50/CEE e 89/440/CEE do Conselho relativas a obraspblicas e servios, assim como as directivas da EFTA equivalentes destinadas instituio do mercadointerno).
O programa relativo aos Eurocdigos Estruturais inclui as seguintes normas, cada uma das quais ,geralmente, constituda por diversas Partes:
EN 1990 Eurocdigo: Bases para o projecto de estruturas
EN 1991 Eurocdigo 1: Aces em estruturas
EN 1992 Eurocdigo 2: Projecto de estruturas de beto
EN 1993 Eurocdigo 3: Projecto de estruturas de ao
) Ver o disposto no Anexo Nacional NArelativamente aplicao em Portugal destes Anexos (nota nacional).
1) Acordo entre a Comisso das Comunidades Europeias e o Comit Europeu de Normalizao (CEN) relativo ao trabalho sobre osEurocdigos para o projecto de edifcios e de outras obras de engenharia civil (BC/CEN/03/89).
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EN 1994 Eurocdigo 4: Projecto de estruturas mistas ao-beto
EN 1995 Eurocdigo 5: Projecto de estruturas de madeira
EN 1996 Eurocdigo 6: Projecto de estruturas de alvenaria
EN 1997 Eurocdigo 7: Projecto geotcnico
EN 1998 Eurocdigo 8: Projecto de estruturas para resistncia aos sismos
EN 1999 Eurocdigo 9: Projecto de estruturas de alumnio
Os Eurocdigos reconhecem a responsabilidade das autoridades regulamentadoras de cada Estado-Membro esalvaguardaram o seu direito de estabelecer os valores relacionados com questes de regulamentao da
segurana, a nvel nacional, nos casos em que estas continuem a variar de Estado para Estado.
Estatuto e campo de aplicao dos Eurocdigos
Os Estados-Membros da UE e da EFTA reconhecem que os Eurocdigos servem de documentos dereferncia para os seguintes efeitos:
como meio de comprovar a conformidade dos edifcios e de outras obras de engenharia civil com asexigncias essenciais da Directiva 89/106/CEE do Conselho, particularmente a Exigncia Essencial n. 1 Resistncia mecnica e estabilidade e a Exigncia Essencial n. 2 Segurana contra incndio;
como base para a especificao de contratos de trabalhos de construo e de servios de engenharia a elesassociados;
como base para a elaborao de especificaes tcnicas harmonizadas para os produtos de construo (ENe ETA).
Os Eurocdigos, dado que dizem respeito s obras de construo, tm uma relao directa com osdocumentos interpretativos2) referidos no artigo 12 da DPC, embora sejam de natureza diferente da dasnormas harmonizadas relativas aos produtos3). Por conseguinte, os aspectos tcnicos decorrentes dosEurocdigos devem ser considerados de forma adequada pelos Comits Tcnicos do CEN e/ou pelos Gruposde Trabalho da EOTA envolvidos na elaborao das normas relativas aos produtos, tendo em vista aobteno de uma compatibilidade total destas especificaes tcnicas com os Eurocdigos.
Os Eurocdigos fornecem regras comuns de clculo estrutural para a aplicao corrente no projecto deestruturas e dos seus componentes, de natureza quer tradicional quer inovadora. Elementos construtivos oucondies de clculo no usuais no so especificamente includos, devendo o projectista, nestes casos,assegurar o apoio especializado necessrio.
2) De acordo com o n. 3 do artigo 3 da DPC, as exigncias essenciais (EE) traduzir-se-o em documentos interpretativos queestabelecem as ligaes necessrias entre as exigncias essenciais e os mandatos para a elaborao de normas europeias (EN)harmonizadas e guias de aprovao tcnica europeia (ETAG), e das prprias aprovaes tcnicas europeias (ETA).
3) De acordo com o artigo 12 da DPC, os documentos interpretativos devem:a) concretizar as exigncias essenciais harmonizando a terminologia e as bases tcnicas e indicando, sempre que necessrio,
classes ou nveis para cada exigncia;b) indicar mtodos de correlao entre essas classes ou nveis de exigncias e as especificaes tcnicas, por exemplo, mtodos
de clculo e de ensaio, regras tcnicas de concepo de projectos, etc.;c) servir de referncia para o estabelecimento de normas europeias harmonizadas e de guias de aprovao tcnica europeia.Os Eurocdigos, de facto, desempenham um papel semelhante na rea da EE 1 e de uma parte da EE 2.
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Normas nacionais de implementao dos Eurocdigos
As normas nacionais de implementao dos Eurocdigos incluiro o texto completo do Eurocdigo(incluindo anexos), conforme publicado pelo CEN, o qual poder ser precedido de uma pgina de ttulo e deum prembulo nacionais, e ser tambm seguido de um Anexo Nacional.
O Anexo Nacional s poder conter informaes sobre os parmetros deixados em aberto no Eurocdigopara escolha nacional, designados por Parmetros Determinados a nvel Nacional, a utilizar no projecto deedifcios e de outras obras de engenharia civil no pas em questo, nomeadamente:
valores e/ou classes, nos casos em que so apresentadas alternativas no Eurocdigo;
valores para serem utilizados nos casos em que apenas um smbolo apresentado no Eurocdigo;
dados especficos do pas (geogrficos, climticos, etc.), por exemplo, mapa de zonamento da neve;
o procedimento a utilizar nos casos em que sejam apresentados procedimentos alternativos no Eurocdigo.
Poder ainda conter:
decises sobre a aplicao dos anexos informativos;
informaes complementares no contraditrias para auxlio do utilizador na aplicao do Eurocdigo.
Ligaes entre os Eurocdigos e as especificaes tcnicas harmonizadas (EN e ETA) relativas aosprodutos
necessria uma consistncia entre as especificaes tcnicas harmonizadas relativas aos produtos deconstruo e as regras tcnicas relativas s obras4). Alm disso, todas as informaes que acompanham amarcao CE dos produtos de construo que fazem referncia aos Eurocdigos devem indicar, claramente,quais os Parmetros Determinados a nvel Nacional que foram tidos em conta.
Informaes adicionais especficas da EN 1991-1-2
A presente Norma descreve as aces trmicas e mecnicas para o projecto estrutural de edifcios expostosao fogo, incluindo os seguintes aspectos:
Exigncias de segurana
A presente Norma destina-se a donos de obra (por exemplo, para a formulao dos seus requisitosespecficos), projectistas, construtores e autoridades competentes.
Os objectivos gerais da proteco contra incndio so a limitao dos riscos para as pessoas e para asociedade, para os bens vizinhos e, quando requerido, para o ambiente ou para os bens directamenteexpostos, caso ocorra um incndio.
A Directiva dos Produtos de Construo 89/106/CEE estipula a seguinte Exigncia Essencial para alimitao dos riscos de incndio:
As construes devem ser concebidas e realizadas de modo que, no caso de se declarar um incndio:
a capacidade resistente das estruturas com funo de suporte possa ser considerada durante um perodo detempo determinado;
a produo e a propagao do fogo e do fumo no interior da construo sejam limitadas;
a propagao do fogo s construes vizinhas seja limitada;
4)Ver n. 3 do artigo 3 e artigo 12 da DPC, e tambm 4.2,4.3.1, 4.3.2 e 5.2 do Documento 1nterpretativo n. 1.
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os ocupantes possam abandonar o local ou ser socorridos por outros meios;
a segurana das equipas de socorro seja tomada em considerao.
De acordo com o Documento Interpretativo n. 2 "Segurana contra incndio"5), poder cumprir-se estaexigncia essencial adoptando diversas estratgias de segurana contra incndio em vigor nos Estados-Membros, tais como cenrios de incndio convencionais (fogos nominais) ou cenrios de incndio "naturais"(paramtricos), as quais incluem medidas passivas e/ou activas de proteco contra incndio.
As Partes relativas ao fogo dos Eurocdigos Estruturais tratam aspectos especficos das medidas passivas deproteco contra incndio no que se refere concepo de estruturas e partes das estruturas, que visamassegurar uma capacidade resistente adequada e limitar a propagao do fogo.
As funes e os nveis de desempenho requeridos podem ser especificados em termos de classes deresistncia ao fogo (padro) nominal, geralmente indicadas nos regulamentos nacionais de segurana contraincndio ou, quando permitido nesses regulamentos, recorrendo engenharia de segurana contra incndiopara avaliao das medidas passivas e activas.
Requisitos suplementares que dizem respeito, por exemplo:
possvel instalao e manuteno de sistemas de extino de incndios;
s condies de ocupao do edifcio ou do compartimento de incndio;
utilizao de materiais aprovados de isolamento ou de revestimento, incluindo a sua manuteno;
no constam da presente Norma, porque so objecto de especificaes das autoridades competentes.
So recomendados valores numricos para os coeficientes parciais e para outros parmetros de fiabilidade,de modo a proporcionarem um nvel de fiabilidade aceitvel, os quais foram seleccionados admitindo aaplicao de um nvel adequado de mo-de-obra e de gesto da qualidade.
Mtodos de clculo
Um mtodo totalmente analtico para a verificao da resistncia ao fogo teria em conta o comportamento dosistema estrutural a temperaturas elevadas, as condies de exposio ao calor potencial e os efeitosbenficos dos sistemas activos e passivos de proteco contra incndio, juntamente com as incertezasassociadas a estes trs factores e a importncia da estrutura (consequncias de um colapso).
Actualmente, possvel definir um procedimento para determinar o desempenho adequado, englobandoalguns desses parmetros, se no mesmo todos, e demonstrar que a estrutura ou os seus componentes tero
um desempenho adequado numa situao de incndio real. No entanto, no caso em que o mtodo se baseienum fogo (padro) nominal, o sistema de classificao, que estipula perodos especficos de resistncia aofogo, tem em conta (embora de forma no explcita) os aspectos e as incertezas atrs descritos.
A aplicao da presente Norma est ilustrada na Figura 1. So identificadas a abordagem prescritiva e aabordagem baseada no desempenho. A abordagem prescritiva utiliza fogos nominais para produzir acestrmicas. A abordagem baseada no desempenho, que utiliza a engenharia de segurana contra incndio,refere-se a aces trmicas baseadas em parmetros fsicos e qumicos.
5)Ver 2.2, 3.2(4) e 4.2.3.3 do Documento Interpretativo n. 2.
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Regras prescritivas(Aces trmicas definidas pelo fogo nominal)
i l
Valorestabelados
Regulamento baseado no desempenho(Aces trmicas definidas com base fsica)
Seleco de modelos dedesenvolvimento de incndiosimplificados ou avanados
Anlise porelementos
Determinao dasaces mecnicas e
das condies defronteira
Selecodas acesmecnicas
Anlise de parteda estrutura
Anlise daestrutura completa
Modelos de clculosimplificados
Modelos de clculosimplificados
(caso existam)
Modelos declculo
avanados
Mtodos de clculo
Modelos declculo
avanados
Modelos declculo
avanados
Determinao dasaces mecnicas e
das condies defronteira
Anlise porelementos
Anlise de parteda estrutura
Anlise daestrutura completa
Determinao dasaces mecnicas e
das condies defronteira
Determinao dasaces mecnicas e
das condies defronteira
Selecodas acesmecnicas
Modelos de clculosimplificados
(caso existam)
Modelos declculo
avanados
Modelos declculo
avanados
Modelos declculo
avanados
Figura 1 Mtodos de clculo alternativos
Meios auxiliares de projecto
Espera-se que meios auxiliares de projecto baseados nos mtodos de clculo indicados na presente Normasejam elaborados por organizaes externas interessadas.
O texto do corpo da presente Norma inclui a maioria dos principais conceitos e regras necessrios paradescrever as aces trmicas e mecnicas em estruturas.
Anexo Nacional da EN 1991-1-2
Esta Norma estabelece procedimentos alternativos e valores, recomenda classes e inclui notas indicandoonde podero ter de ser feitas opes nacionais. Por este motivo, a norma nacional de implementao daEN 1991-1-2 dever ter um Anexo Nacional que contenha todos os Parmetros Determinados a nvelNacional para o projecto de edifcios e de outras obras de engenharia civil a serem construdos no pas a quediz respeito.
A opo nacional permitida na EN 1991-1-2 em:
2.4(4)3.1(10)
3.3.1.1(1)
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3.3.1.2(1)
3.3.1.2(2)
3.3.1.3(1)
3.3.2(1)
3.3.2(2)
4.2.2(2)
4.3.1(2)
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1 Generalidades
1.1 Objectivo e campo de aplicao
(1) Os mtodos indicados na presente Norma aplicam-se a edifcios, com uma carga de incndio relacionadacom o edifcio e a sua ocupao.
(2) A presente Norma diz respeito s aces trmicas e mecnicas sobre estruturas expostas ao fogo. Destina-se a ser utilizada em conjunto com as Partes sobre dimensionamento ao fogo das EN 1992 a EN 1996 e daEN 1999, que apresentam regras para o clculo da resistncia ao fogo de estruturas.
(3) A presente Norma contm aces trmicas relacionadas com aces trmicas nominais e com base fsica.
Mais dados e modelos para as aces trmicas com base fsica so indicados em anexos.(4) Na presente Norma so apresentados os princpios gerais e as regras de aplicao relativos s acestrmicas e mecnicas a utilizar em conjunto com as EN 1990, EN 1991-1-1, EN 1991-1-3 e EN 1991-1-4.
(5) A avaliao dos danos de uma estrutura aps um incndio no est abrangida pela presente Norma.
1.2 Referncias normativas
(1)P A presente Norma inclui, por referncia, datada ou no, disposies relativas a outras normas. Estasreferncias normativas so citadas nos lugares apropriados do texto e as normas so listadas a seguir. Para asreferncias datadas, as emendas ou revises subsequentes de qualquer destas normas s se aplicam presenteNorma se nela incorporadas por emenda ou reviso. Para as referncias no datadas, aplica-se a ltimaedio de norma referida (incluindo as emendas).
NOTA: As seguintes Normas Europeias, que esto publicadas ou em fase de preparao, so citadas em seces normativas):EN 13501-2 Fire classification of construction products and building elements Part 2:
Classification using data from fire resistance tests, excluding ventilation services
EN 1990:2002**) Eurocode Basis of strucutral design
EN 1991-1-1) Eurocode 1 Actions on structures Part 1-1: General actions Densities, self-weight,imposed loads for buildings
EN 1991-1-3) Eurocode 1 Actions on structures Part 1-3: General actions Snow loads
EN 1991-1-4) Eurocode 1 Actions on structures Part 1-4: General actions Wind actions
EN 1992) Eurocode 2 Design of concrete structures
EN 1993) Eurocode 3 - Design of steel structures
EN 1994 Eurocode 4 Design of composite steel and concrete structures
EN 1995 Eurocode 5 Design of timber structures
EN 1996 Eurocode 6 Design of masonry structures
EN 1999 Eurocode 9 Design of aluminium structures
) data de publicao da EN 1991-1-2, algumas das normas citadas estavam ainda em fase de projecto (prEN); no entanto, datade publicao da presente Norma, as verses definitivas daquelas normas j tinham sido publicadas e o presente texto foiadaptado em conformidade (nota nacional).
)No Anexo Nacional NA so indicadas as normas portuguesas equivalentes (nota nacional).
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1.3 Pressupostos
(1)P Alm dos pressupostos gerais indicados na EN 1990, pressupe-se o seguinte:
quaisquer sistemas de proteco contra incndio activa e passiva considerados no projecto sero objecto demanuteno adequada;
a escolha do cenrio de incndio de clculo relevante feita por tcnicos com qualificao e experinciaapropriadas, ou indicada no regulamento nacional aplicvel.
1.4 Distino entre Princpios e Regras de Aplicao
(1) Aplicam-se as regras indicadas na seco 1.4 da EN 1990:2002.
1.5 Termos e definies
(1)PParaosfinsdesta Norma,utilizam-se ostermosedefiniesindicadosnaseco1.5da EN 1990:2002 etambm os termos e definies seguintes.
1.5.1 Termos comuns usados nas Partes dos Eurocdigos relativas ao fogo
1.5.1.1 tempo equivalente de exposio ao fogoTempo de exposio curva de incndio padro supostamente com o mesmo efeito de aquecimento de umincndio real no compartimento.
1.5.1.2 elemento exteriorElemento estrutural localizado no exterior do edifcio, que poder estar exposto ao fogo atravs de aberturasna envolvente do edifcio.
1.5.1.3 compartimento de incndioEspao no interior de um edifcio abrangendo um ou mais pisos, que est envolvido por elementos decompartimentao que impedem a propagao do fogo para o exterior do compartimento durante o perodorelevante de exposio ao fogo.
1.5.1.4 resistncia ao fogoCapacidade de uma estrutura, de parte de uma estrutura ou de um elemento para desempenhar as funespretendidas (funo de suporte de cargas e/ou funo de compartimentao) para um nvel de carga
especfico, quando sujeita a uma situao de incndio especfica e durante um perodo de tempoespecificado.
1.5.1.5 incndio totalmente desenvolvidoEstado de desenvolvimento de um incndio correspondente inflamao generalizada de todas as superfciescombustveis no interior de um espao especificado.
1.5.1.6 anlise estrutural global (para a aco de incndio)Anlise estrutural de toda a estrutura quando, quer a estrutura completa, quer apenas parte dela, est expostaao fogo. As aces indirectas de incndio so tidas em conta em toda a estrutura.
1.5.1.7 aces indirectas de incndio
Esforos internos (foras e momentos) resultantes da dilatao trmica.
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1.5.1.8 estanquidade (E)Capacidade de um elemento de compartimentao de um edifcio, quando exposto ao fogo de um lado, paraimpedir a passagem de chamas e de gases quentes atravs de si e para impedir a ocorrncia de chamas nolado no exposto.
1.5.1.9 isolamento trmico (I)Capacidade de um elemento de compartimentao de um edifcio, quando exposto ao fogo de um lado, paralimitar o aumento de temperatura da face no exposta abaixo de valores especificados.
1.5.1.10 funo de resistncia estrutural (R)Capacidade de uma estrutura ou de um elemento para resistir a aces especficas durante o incndio
relevante, de acordo com um critrio definido.
1.5.1.11 elementoParte fundamental de uma estrutura (como, por exemplo, uma viga, um pilar, mas tambm um conjuntocomo uma parede de painis, uma viga reticulada,) considerada isoladamente e com as condies de apoioe de fronteira adequadas.
1.5.1.12 anlise por elementos (para a aco de incndio)Anlise trmica e mecnica de um elemento estrutural exposto ao fogo, na qual se presume que esseelemento est isolado e com as condies de apoio e de fronteira adequadas. No se consideram as acesindirectas de incndio, a no ser as que resultam de gradientes trmicos.
1.5.1.13 clculo temperatura ambienteClculo aos estados limites ltimos para a temperatura ambiente, de acordo com a Parte 1-1 das EN 1992 aEN 1996 ou da EN 1999.
1.5.1.14 funo de compartimentaoCapacidade de um elemento de compartimentao para impedir a propagao do fogo (por exemplo, pelapassagem de chamas ou de gases quentes ver estanquidade) ou por ignio para alm da superfcie exposta(ver isolamento trmico) durante a situao de incndio relevante.
1.5.1.15 elemento de compartimentaoElemento resistente ou no resistente (por exemplo, uma parede) que faz parte da envolvente de umcompartimento de incndio.
1.5.1.16 resistncia ao fogo padroCapacidade de uma estrutura ou de parte de uma estrutura (normalmente apenas os elementos) paradesempenhar as funes pretendidas (funo de resistncia estrutural e/ou funo de compartimentao)relativamente exposio ao calor, de acordo com a curva de incndio padro para uma combinao deaces especificada e durante um perodo de tempo especfico.
1.5.1.17 elementos estruturaisElementos resistentes de uma estrutura, incluindo os contraventamentos.
1.5.1.18 anlise trmicaMtodo utilizado para determinar o desenvolvimento da temperatura no interior dos elementos com base nasaces trmicas (fluxo de calor efectivo) e nas propriedades trmicas dos materiais constituintes doselementos e das superfcies de proteco, nos casos relevantes.
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1.5.1.19 aces trmicasAces sobre a estrutura, descritas pelo fluxo de calor efectivo para os elementos.
1.5.2 Termos especiais relacionados com o projecto em geral
1.5.2.1 modelo de incndio avanadoIncndio de clculo baseado em equaes de conservao de massa e de conservao de energia.
1.5.2.2 modelo computacional de dinmica dos fluidosModelo de incndio capaz de resolver numericamente as equaes diferenciais de derivadas parciaisfornecendo, em todos os pontos do compartimento, as variveis termodinmicas e aerodinmicas.
1.5.2.3 parede corta-fogoElemento de compartimentao que consiste numa parede de separao entre dois espaos (por exemplo,dois edifcios), que foi dimensionada para resistir ao fogo e ser estvel, incluindo eventualmente a resistnciaa aces horizontais, de tal forma que seja evitada a propagao do fogo atravs da parede, em caso deincndio e de colapso da estrutura num dos lados da parede.
1.5.2.4 modelo de uma zonaModelo de incndio em que se pressupe a existncia de temperaturas homogneas do gs nocompartimento.
1.5.2.5 modelo de incndio simplificado
Incndio de clculo baseado num campo de aplicao limitado de parmetros fsicos especficos.
1.5.2.6 modelo de duas zonasModelo de incndio em que so definidas diferentes zonas num compartimento: a camada superior, a camadainferior, o incndio e a sua pluma, o gs exterior e as paredes. Na camada superior pressupe-se umatemperatura do gs uniforme.
1.5.3 Termos relacionados com as aces trmicas
1.5.3.1 factor de combustoO factor de combusto representa a eficincia da combusto, variando entre 1 para combusto completa e 0para combusto totalmente inibida.
1.5.3.2 incndio de clculoDesenvolvimento de incndio admitido para efeitos de clculo.
1.5.3.3 valor de clculo da densidade de carga de incndioDensidade de carga de incndio considerada para quantificar as aces trmicas no dimensionamento aofogo; o seu valor inclui uma margem para as incertezas.
1.5.3.4 cenrio de incndio de clculoCenrio de incndio especfico com base no qual ser efectuada uma anlise.
1.5.3.5 curva de incndio para elementos exterioresRelao temperatura-tempo nominal aplicvel face exterior de paredes exteriores, que podem ser expostasao fogo a partir de diferentes zonas da fachada, isto , directamente a partir do interior do respectivocompartimento de incndio ou a partir de um compartimento localizado por baixo ou ao lado da paredeexterior considerada.
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1.5.3.6 risco de activao de incndioParmetro que tem em conta a probabilidade de ignio, funo da rea do compartimento e da ocupao.
1.5.3.7 densidade de carga de incndioCarga de incndio por unidade de rea da superfcie do pavimento, qf, ou por unidade de rea da superfcieda envolvente total, incluindo as aberturas, qt.
1.5.3.8 carga de incndioSoma da energia trmica libertada pela combusto de todos os materiais combustveis existentes num espao(o recheio do edifcio e os elementos de construo).
1.5.3.9 cenrio de incndioDescrio qualitativa da evoluo de um incndio com o tempo, identificando os principais acontecimentosque caracterizam o incndio e o diferenciam de outros incndios possveis. Define, tipicamente, a ignio e oprocesso de crescimento do incndio, a fase do incndio totalmente desenvolvido, a fase de arrefecimento,assim como as condies ambientes e os sistemas do edifcio que tero impacto na evoluo do incndio.
1.5.3.10 combusto generalizada (flash-over)Ignio simultnea de todos os elementos combustveis num compartimento.
1.5.3.11 curva de incndio de hidrocarbonetosRelao nominal temperatura-tempo destinada a representar os efeitos de um incndio do tipohidrocarbonetos.
1.5.3.12 incndio localizadoIncndio envolvendo apenas uma rea limitada da carga de incndio existente no compartimento.
1.5.3.13 factor de aberturaFactor que representa a quantidade de ventilao em funo da rea das aberturas nas paredes docompartimento, da altura destas aberturas e da rea total das superfcies da envolvente.
1.5.3.14 taxa de libertao de calorQuantidade de calor (energia) libertado por um produto combustvel por unidade de tempo.
1.5.3.15 curva de incndio padro
Curva nominal, definida na EN 13501-2, destinada a representar um modelo de um incndio totalmentedesenvolvido num compartimento.
1.5.3.16 curvas de incndioVariao no tempo da temperatura dos gases na vizinhana das superfcies dos elementos. Podero ser:
nominais: curvas convencionais, adoptadas para a classificao ou verificao da resistncia ao fogo, porexemplo, a curva de incndio padro, a curva de incndio para elementos exteriores, a curva de incndio dehidrocarbonetos;
paramtricas: definidas com base em modelos de incndio e nos parmetros fsicos especficos quedefinem as condies no compartimento de incndio.
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1.5.4 Termos relacionados com a anlise da transferncia de calor
1.5.4.1 factor de vistaO factor de vista para a transferncia de calor por radiao da superfcie A para a superfcie B definidocomo a fraco de energia irradiada de forma difusa que emana da superfcie A e que incide na superfcie B.
1.5.4.2 coeficiente de transferncia de calor por convecoQuantidade de calor por unidade de tempo que atravessa por conveco uma superfcie de rea unitria doelemento, em funo da diferena entre a temperatura global do gs envolvendo a superfcie considerada noelemento e a temperatura dessa superfcie.
1.5.4.3 emissividadeIgual absortividade de uma superfcie, ou seja, a relao entre o calor por radiao absorvido por uma dadasuperfcie e o absorvido pela superfcie de um corpo negro.
1.5.4.4 fluxo de calor efectivoEnergia efectivamente absorvida pelos elementos por unidade de tempo e de rea.
1.6 Smbolos
(1)P Para os fins da presente Norma, utilizam-se os seguintes smbolos:
Letras maisculas latinas
A rea do compartimento de incndioAind,d valor de clculo da aco indirecta devido ao incndio
Af rea do pavimento do compartimento de incndio
Afi rea do incndio
Ah rea das aberturas horizontais no tecto do compartimento
Ah,v rea total das aberturas na superfcie envolvente (Ah,v =Ah +Av )
Aj rea da superfcie envolventej, no incluindo as aberturas
At rea total da superfcie envolvente (paredes, tecto e pavimento, incluindo aberturas)
Av rea total das aberturas verticais em todas as paredes ( = ii,vv AA )
Av,i rea da abertura vertical "i"
Ci coeficiente de proteco da face i do elemento
D profundidade do compartimento de incndio, dimetro do incndio
Ed valor de clculo dos efeitos relevantes das aces resultante da combinao fundamental, deacordo com a EN 1990
Efi,d valor de clculo constante dos efeitos relevantes das aces em situao de incndio
Efi,d,t valor de clculo dos efeitos relevantes das aces em situao de incndio, no instante t
Eg energia interna do gs
H distncia entre a origem do incndio e o tecto
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Hu poder calorfico efectivo, incluindo o teor de gua
Hu0 poder calorfico efectivo do material seco
Hui poder calorfico efectivo do material i
Lc comprimento do ncleo
Lf comprimento da chama segundo o eixo
LH projeco horizontal da chama (a partir da fachada)
Lh comprimento horizontal da chama
LL altura da chama (a partir da parte superior da abertura)
Lx distncia axial entre a abertura e o ponto onde o clculo efectuado
Mk,i quantidade de material combustvel i
O factor de abertura do compartimento de incndio teqv /AhAO=
Olim factor de abertura reduzido no caso de incndio controlado por combustvel
Pint presso interna
Q taxa de libertao de calor do incndio
Qc parcela da taxa de libertao de calor Q transmitida por conveco
Qfi,k valor caracterstico da carga de incndioQfi,k,i valor caracterstico da carga de incndio do material i
*DQ taxa de libertao de calor relacionado com o dimetroD do incndio localizado
*HQ taxa de libertao de calor relacionado com a alturaHdo compartimento
Qk,1 valor caracterstico da aco varivel de base
Qmax taxa mxima de libertao de calor
Qin taxa de libertao de calor que entra pelas aberturas por meio do fluxo de gs
Qout taxa de libertao de calor perdido pelas aberturas por meio do fluxo de gs
Qrad taxa de libertao de calor perdido por radiao pelas aberturas
Qwall taxa de libertao de calor perdido por radiao e por conveco para as superfcies docompartimento
R constante especfica do gs perfeito (= 287 [J/kgK])
Rd valor de clculo da resistncia do elemento temperatura normal
Rfi,d,t valor de clculo da resistncia do elemento em situao de incndio, no instante t
RHRf taxa mxima de libertao de calor por metro quadrado
T temperatura [K]
Tamb temperatura ambiente [K]
T0 temperatura inicial (= 293 [K])
Tf temperatura do compartimento de incndio [K]
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Tg temperatura do gs [K]
Tw temperatura da chama na abertura [K]
Tz temperatura da chama segundo o eixo [K]
W largura da parede que contm a(s) abertura(s) (W1)
W1 largura da parede 1, considerada como contendo a maior rea de aberturas
W2 largura da parede do compartimento de incndio, perpendicular parede 1
Wa projeco horizontal de uma pala ou varanda
Wc largura do ncleo
Letras minsculas latinas
b absortividade trmica da superfcie envolvente total (b = )(c )
bi absortividade trmica da camada i de uma superfcie envolvente
bj absortividade trmica de uma superfcie envolventej
c calor especfico
deq dimenso caracterstica de um elemento estrutural exterior (dimetro ou lado)
df espessura da chama
di dimenso da seco transversal da face i do elemento
g acelerao devida gravidade
heq mdia ponderada dos valores da altura das aberturas em todas as paredes
= v
iii,veq /)( AhAh
hi altura da abertura i
h& fluxo de calor por unidade de rea
h& net fluxo de calor efectivo por unidade de rea
h& net,c fluxo de calor efectivo por conveco por unidade de rea
h& net,r fluxo de calor efectivo por radiao por unidade de reah& tot fluxo de calor total por unidade de rea
h& i fluxo de calor devido ao incndio i por unidade de rea
k factor de correco
kb factor de converso
kc factor de correco
m massa, factor de combusto
m& taxa de variao de massa
inm& taxa de entrada de massa de gs atravs das aberturas
outm& taxa de sada de massa de gs atravs das aberturas
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fim& taxa de produo de produtos da pirlise
qf carga de incndio por unidade de rea do pavimento
qf,d valor de clculo da densidade de carga de incndio por unidade de rea do pavimento
qf,k valor caracterstico da densidade de carga de incndio por unidade de rea do pavimento
qt carga de incndio por unidade de rea da envolvente
qt,d valor de clculo da densidade de carga de incndio por unidade de rea da envolvente
qt,k valor caracterstico da densidade de carga de incndio por unidade de rea da envolvente
r distncia horizontal entre o eixo vertical do incndio e o ponto no tecto em que calculado ofluxo trmico
si espessura da camada i
slim espessura limite
t tempo
te,d tempo equivalente de exposio ao fogo
tfi,d valor de clculo da resistncia ao fogo (propriedade do elemento ou da estrutura)
tfi,requ tempo requerido de resistncia ao fogo
tlim instante de tempo em que ocorre a temperatura mxima dos gases no caso de incndio controlado
por combustveltmax instante de tempo em que ocorre a temperatura mxima dos gases
t coeficiente relacionado com a taxa de crescimento de incndio
u velocidade do vento, teor de gua
wi largura da abertura "i"
wt soma das larguras das aberturas em todas as paredes (wt = wi); factor de ventilao referido aAt
wf largura da chama; factor de ventilao
y parmetro
z altura
z0 origem virtual da alturaz
z' posio vertical da fonte de calor virtual
Letras maisculas gregas
factor de vista
f factor de vista global de um elemento, para a transferncia de calor por radiao proveniente deuma abertura
f ,i factor de vista da face i do elemento, para uma dada abertura
z factor de vista global de um elemento, para a transferncia de calor por radiao proveniente deuma chama
z,i factor de vista da face i do elemento, para uma dada chama
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factor de converso do tempo, funo do factor de abertura O e da absortividade trmica b
lim factor de converso do tempo, funo do factor de abertura Olim e da absortividade trmica b
temperatura [C]; [C] = T[K] - 273
cr,d valor de clculo da temperatura crtica dos materiais [C]
d valor de clculo da temperatura dos materiais [C]
g temperatura dos gases no compartimento de incndio, ou na proximidade do elemento [C]
m temperatura da superfcie do elemento [C]
max temperatura mxima [C]r temperatura de radiao efectiva do ambiente de incndio [C]
(Afqf,d) / (AvAt)1/2
i factor para carga de incndio protegida
Letras minsculas gregas
c coeficiente de transferncia de calor por conveco
h rea das aberturas horizontais referida rea do pavimento
v rea das aberturas verticais referida rea do pavimento
ni factor que tem em conta a existncia de uma medida de combate a incndios especfica i
q1 factor que tem em conta o risco de activao de incndio devido s dimenses do compartimento
q2 factor que tem em conta o risco de activao de incndio devido ao tipo de ocupao
m emissividade da superfcie do elemento
f emissividade das chamas, do fogo
fi factor de reduo
fi,t nvel de carregamento para o clculo em relao aco do fogo
condutibilidade trmica massa volmica
g massa volmica do gs interior
constante de Stephan Boltzmann (= 5,67 10-8 [W/m2K4])
F durao do incndio em combusto livre (admitida como sendo 1200 [s])
0 coeficiente de combinao para o valor caracterstico de uma aco varivel
1 coeficiente de combinao para o valor frequente de uma aco varivel
2 coeficiente de combinao para o valor quase-permanente de uma aco varivel
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2 Mtodo de clculo estrutural em relao ao fogo
2.1 Generalidades
(1) A anlise estrutural para a verificao da resistncia ao fogo dever ter em conta os seguintes passos,conforme for relevante:
a seleco dos cenrios de incndio de clculo relevantes;
a determinao dos incndios de clculo correspondentes;
o clculo da evoluo da temperatura no interior dos elementos estruturais;
o clculo do comportamento mecnico da estrutura exposta ao fogo.NOTA: O comportamento mecnico de uma estrutura depende das aces trmicas e do seu efeito trmico sobre as propriedadesdos materiais e as aces mecnicas indirectas, e tambm do efeito directo das aces mecnicas.
(2) O clculo estrutural em relao aco do fogo envolve a aplicao de aces para anlise detemperaturas e de aces para anlise mecnica, de acordo com a presente Norma e com outras Partes daEN 1991.
(3)P As aces sobre as estruturas decorrentes da exposio ao fogo so classificadas como aces deacidente, ver 6.4.3.3(4) da EN 1990:2002.
2.2 Cenrio de incndio de clculo
(1) Para caracterizar a situao de projecto acidental, os cenrios de incndio de clculo relevantes e osincndios de clculo a eles associados devero ser determinados com base numa avaliao do risco deincndio.
(2) Para as estruturas em que determinados riscos de incndio possam ocorrer em consequncia de outrasaces de acidente, estes riscos devero ser considerados na determinao do conceito de segurana global.
(3) No necessrio considerar o comportamento estrutural dependente do tempo e de sobrecargas anterior situao de projecto acidental, a no ser que se aplique o disposto em (2).
2.3 Incndio de clculo
(1) Para cada cenrio de incndio de clculo, dever ser avaliado um incndio de clculo, numcompartimento de incndio, de acordo com o disposto na seco 3 desta Norma.
(2) O incndio de clculo dever ser aplicado a um nico compartimento de incndio do edifcio, de cadavez, salvo indicao em contrrio no cenrio de incndio de clculo.
(3) Nos casos em que as autoridades nacionais especifiquem exigncias de resistncia ao fogo para oselementos estruturais, poder admitir-se, salvo indicao em contrrio, que o incndio de clculo relevante o incndio padro.
2.4 Anlise trmica
(1)P Ao efectuar a anlise trmica de um elemento, deve ser tida em considerao a posio do incndio declculo em relao ao elemento.
(2) Para os elementos exteriores, dever considerar-se a exposio ao fogo atravs de aberturas em fachadase coberturas.
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(3) Para as paredes de separao exteriores, dever considerar-se a exposio ao fogo do interior (a partir dorespectivo compartimento de incndio) e, quando necessrio, em alternativa, do exterior (a partir de outroscompartimentos de incndio).
(4) Conforme o incndio de clculo escolhido na seco 3, devero ser utilizados os seguintes mtodos:
a anlise trmica dos elementos estruturais efectuada com uma curva de incndio nominal, para umperodo de tempo especificado, sem qualquer fase de arrefecimento;
NOTA 1: O perodo de tempo especificado poder ser indicado nos regulamentos nacionais ou obtido no Anexo F seguindo asespecificaes do Anexo Nacional.
a anlise trmica dos elementos estruturais efectuada com um modelo de incndio, para a durao total
do incndio, incluindo a fase de arrefecimento.NOTA 2: No Anexo Nacional podero ser definidos perodos limitados de resistncia ao fogo.
2.5 Anlise mecnica
(1)P A anlise mecnica deve ser efectuada para a mesma durao utilizada na anlise trmica.
(2) A verificao da resistncia ao fogo dever ser feita no domnio do tempo:
tfi,dtfi,requ (2.1)
ou no domnio da resistncia:
Rfi,d,tEfi,d,t (2.2)
ou no domnio da temperatura:
dcr,d (2.3)
em que:
tfi,d valor de clculo da resistncia ao fogo;
tfi,requ tempo requerido de resistncia ao fogo;
Rfi,d,t valor de clculo da resistncia do elemento em situao de incndio, no instante t;
Efi,d,t valor de clculo dos efeitos relevantes das aces em situao de incndio, no instante t;
d valor de clculo da temperatura dos materiais;
cr,d valor de clculo da temperatura crtica dos materiais.
3 Aces trmicas para anlise de temperaturas
3.1 Regras gerais
(1)P As aces trmicas so definidas pelo fluxo de calor efectivo h& net [W/m2] na superfcie do elemento.
(2) Nas superfcies expostas ao fogo, o fluxo de calor efectivo h& net dever ser determinado, considerando atransferncia de calor por conveco e radiao, atravs de:
h& net = h& net,c + h& net,r [W/m2] (3.1)
em que:
h& net,c obtido pela expresso (3.2);
h& net,r obtido pela expresso (3.3).
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(3) A componente do fluxo de calor efectivo por conveco dever ser determinada por:
h& net,c = c (g - m) [W/m2] (3.2)
em que:
c coeficiente de transferncia de calor por conveco [W/m2K];
g temperatura dos gases na proximidade do elemento exposto ao fogo [C];
m temperatura da superfcie do elemento [C].
(4) Ver 3.2 para o coeficiente de transferncia de calor por conveco, c, relevante para as curvas deincndio nominais.
(5) No lado no exposto dos elementos de compartimentao, o fluxo de calor efectivo h& net dever serdeterminado utilizando a expresso (3.1), com c = 4 [W/m
2K]. O coeficiente de transferncia de calor porconveco dever ser tomado como c = 9 [W/m
2K], quando se admite que inclui os efeitos da transfernciade calor por radiao.
(6) A componente do fluxo de calor efectivo por radiao, por unidade de rea da superfcie, determinadapor:
h& net,r = m f [(r + 273)4 (m + 273)
4] [W/m2] (3.3)
em que:
factor de vista;
m emissividade da superfcie do elemento;
f emissividade do fogo;
constante de Stephan Boltzmann (= 5,67 10-8 [W/m2K4]);
r temperatura de radiao efectiva do ambiente de incndio [C];
m temperatura da superfcie do elemento [C].
NOTA 1: A no ser que haja valor indicado nas Partes das EN 1992 a EN 1996 e da EN 1999 sobre dimensionamento ao fogorelacionado com os materiais, poder utilizar-se m = 0,8.
NOTA 2: A emissividade do fogo geralmente tomada como f = 1,0.
(7) O factor de vista dever ser considerado como = 1,0 sempre que esta Norma ou as Partes sobredimensionamento ao fogo das EN 1992 a EN 1996 e da EN 1999 no forneam valores especficos. Poderoptar-se por um valor inferior para ter em conta os chamados efeitos de posio e de sombra.
NOTA: No Anexo G apresenta-se um mtodo para o clculo do factor de vista .(8) No caso de elementos totalmente envolvidos pelo fogo, a temperatura de radiao r poder serrepresentada pela temperatura dos gases g que os envolvem.
(9) A temperatura da superfcie m resulta da anlise de temperaturas do elemento de acordo com as Partes1-2 sobre dimensionamento ao fogo das EN 1992 a EN 1996 e da EN 1999, conforme o caso.
(10) As temperaturas dos gases g podero ser adoptadas como curvas de incndio nominais de acordo com
a seco 3.2 ou de acordo com os modelos de incndio indicados na seco 3.3.NOTA: A utilizao das curvas de incndio nominais de acordo com a seco 3.2 ou, em alternativa, a utilizao dos modelos deincndio natural de acordo com a seco 3.3, poder ser especificada no Anexo Nacional.
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3.2 Curvas de incndio nominais
3.2.1 Curva de incndio padro
(1) A curva de incndio padro definida por:
g = 20 + 345 log10 (8 t+ 1) [C] (3.4)
em que:
g temperatura dos gases no compartimento de incndio [C];
t tempo [min] .
(2) O coeficiente de transferncia de calor por conveco :
c = 25 W/m2K
3.2.2 Curva de incndio para elementos exteriores
(1) A curva de incndio para elementos exteriores definida por:
g = 660 ( 1 - 0,687 e-0,32 t- 0,313 e-3,8 t) + 20 [C] (3.5)
em que:
g temperatura dos gases na proximidade do elemento [C];
t tempo [min] .(2) O coeficiente de transferncia de calor por conveco :
c = 25 W/m2K
3.2.3 Curva de incndio de hidrocarbonetos
(1) A curva de incndio de hidrocarbonetos definida por:
g = 1080 ( 1 - 0,325 e-0,167 t- 0,675 e-2,5 t) + 20 [C] (3.6)
em que:
g temperatura dos gases no compartimento de incndio [C];
t tempo [min] .
(2) O coeficiente de transferncia de calor por conveco :
c = 50 W/m2K (3.7)
3.3 Modelos de incndio natural
3.3.1 Modelos de incndio simplificados
3.3.1.1 Generalidades
(1) Os modelos de incndio simplificados baseiam-se em parmetros fsicos especficos com um domnio de
aplicao limitado.NOTA: No Anexo E apresenta-se um mtodo para a determinao do valor de clculo da densidade de carga de incndio qf,d.
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(2) Para os incndios em compartimentos, admite-se uma distribuio de temperatura uniforme, funo dotempo. No caso de incndios localizados, admite-se uma distribuio de temperatura no uniforme, funodo tempo.
(3) Quando se utilizam modelos de incndio simplificados, o coeficiente de transferncia de calor porconveco dever ser considerado como c = 35 [W/m
2K].
3.3.1.2 Incndios em compartimentos
(1) As temperaturas dos gases devero ser determinadas com base em parmetros fsicos considerando, pelomenos, a densidade de carga de incndio e as condies de ventilao.
NOTA 1: O mtodo de clculo das condies de aquecimento poder ser especificado no Anexo Nacional.
NOTA 2: Para os elementos interiores de compartimentos de incndio, apresenta-se, no Anexo A, um mtodo de clculo datemperatura dos gases no compartimento.
(2) Para os elementos exteriores, a componente do fluxo de calor por radiao dever ser calculada como asoma das contribuies do compartimento de incndio e das chamas que emergem das aberturas.
NOTA: Para os elementos exteriores expostos ao fogo atravs das aberturas existentes na fachada, apresenta-se, no Anexo B, ummtodo de clculo das condies de aquecimento.
3.3.1.3 Incndios localizados
(1) Nos casos em que seja improvvel a ocorrncia de combusto generalizada (flash-over), as acestrmicas de um incndio localizado devero ser tidas em conta.
NOTA: O mtodo de clculo das condies de aquecimento poder ser especificado no Anexo Nacional. No Anexo C apresenta-seum mtodo de clculo das aces trmicas provenientes de incndios localizados.
3.3.2 Modelos de incndio avanados
(1) Os modelos de incndio avanados devero ter em conta:
as propriedades dos gases;
as transferncias de massa;
as transferncias de energia.
NOTA 1: Os mtodos de clculo disponveis incluem, normalmente, procedimentos iterativos.
NOTA 2: No Anexo E apresenta-se um mtodo para a determinao do valor de clculo da densidade de carga de incndio q f,d.NOTA 3: No Anexo E apresenta-se um mtodo para o clculo da taxa de libertao de calor Q.
(2) Dever utilizar-se um dos seguintes modelos:
modelos de uma zona, admitindo uma distribuio de temperatura uniforme no compartimento dependentedo tempo;
modelos de duas zonas, admitindo uma camada superior com uma espessura dependente do tempo e comuma temperatura uniforme dependente do tempo, e tambm uma camada inferior com uma temperaturamenor e uniforme dependente do tempo;
modelos de clculo de dinmica dos fluidos que indiquem a evoluo da temperatura no compartimento deuma forma completamente dependente do tempo e do espao.
NOTA: O mtodo de clculo das condies de aquecimento poder ser especificado no Anexo Nacional.No Anexo D apresenta-se um mtodo de clculo de aces trmicas no caso de modelos de uma zona, de duas zonas ou de clculo dedinmica dos fluidos.
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(3) O coeficiente de transferncia de calor por conveco dever ser considerado como c = 35 [W/m2K],
caso no haja informaes mais pormenorizadas.
(4) Para o clculo mais rigoroso da distribuio de temperatura ao longo de um elemento no caso de umincndio localizado, poder considerar-se uma combinao dos resultados obtidos com um modelo de duaszonas e com uma abordagem de incndio localizado.
NOTA: O campo da temperatura no interior de um elemento poder ser obtido considerando em cada ponto o efeito mximoproduzido pelos dois modelos de incndio.
4 Aces mecnicas para anlise estrutural
4.1 Generalidades(1)P As dilataes e deformaes, impostas e restringidas, provocadas pelas variaes de temperaturadevidas exposio ao fogo, originam efeitos de aces, por exemplo, foras e momentos, os quais devemser considerados, excepto nos casos em que:
possam ser reconhecidos a priori como sendo desprezveis ou favorveis;
sejam tidos em conta por condies de apoio e de fronteira escolhidas de forma conservativa e/ouimplicitamente considerados por exigncias de segurana contra incndio especificadas de formaconservativa.
(2) Para uma avaliao das aces indirectas dever considerar-se:
a dilatao trmica restringida dos prprios elementos, por exemplo, pilares em estruturas reticuladas devrios pisos e com paredes rgidas;
a dilatao trmica diferencial no interior de elementos hiperestticos, por exemplo, lajes de pavimentocontnuas;
os gradientes trmicos nas seces transversais que do origem a tenses internas;
os efeitos da dilatao trmica de elementos contguos, por exemplo, o deslocamento do topo de um pilardevido dilatao da laje de pavimento, ou a dilatao de cabos suspensos;
a dilatao trmica de elementos que afecte outros elementos no exterior do compartimento de incndio.
(3) Os valores de clculo das aces indirectas devido ao incndio Aind,d devero ser obtidos a partir dos
valores de clculo das propriedades trmicas e mecnicas dos materiais, indicados nas Partes sobredimensionamento ao fogo das EN 1992 a EN 1996 e da EN 1999, e da exposio ao fogo relevante.
(4) No necessrio considerar as aces indirectas provenientes de elementos contguos quando asexigncias de segurana contra incndio se referem a elementos em situao de incndio padro.
4.2 Simultaneidade de aces
4.2.1 Aces em condies de temperatura normal
(1)P Devem considerar-se as aces definidas para o clculo temperatura normal, se estas tiveremprobabilidade de ocorrer na situao de incndio.
(2) Os valores representativos das aces variveis, a ter em conta no projecto para a combinao de aces
em que a aco de acidente o incndio, devero ser escolhidos de acordo com a EN 1990.(3) No dever ser considerada a diminuio das sobrecargas devido combusto.
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(4) Devero ser avaliados separadamente os casos em que, devido ao derretimento, no necessrioconsiderar a aco da neve.
(5) No necessrio ter em conta as aces resultantes de operaes industriais.
4.2.2 Aces adicionais
(1) No necessrio considerar a simultaneidade com outras aces de acidente independentes.
(2) Dependendo das situaes acidentais de projecto, poder ser necessrio considerar aces adicionaisinduzidas pelo fogo durante a exposio, como, por exemplo, o impacto devido ao colapso de um elementoestrutural ou de equipamentos pesados.
NOTA: A escolha de aces adicionais poder ser especificada no Anexo Nacional.(3) s paredes corta-fogo poder ser requerido que resistam ao impacto de uma fora horizontal, de acordocom a EN 1363-2.
4.3 Regras de combinao para aces
4.3.1 Regra geral
(1)P Para obter os efeitos relevantes das aces Efi,d,t em situao de incndio, as aces mecnicas desituaes de projecto acidentais devem ser combinadas de acordo com a EN 1990.
(2) O valor representativo da aco varivel Q1 poder ser considerado como o valor quase-permanente2,1Q1 , ou, em alternativa, como o valor frequente 1,1Q1.
NOTA: A utilizao do valor quase-permanente 2,1 Q1 ou do valor frequente 1,1 Q1 poder ser especificada no Anexo Nacional.Recomenda-se a utilizao de 2,1 Q1.
4.3.2 Regras simplificadas
(1) Nos casos em que as aces indirectas de incndio no tenham que ser explicitamente consideradas, osefeitos das aces podero ser determinados analisando a estrutura relativamente s aces combinadas deacordo com o disposto em 4.3.1 apenas para t= 0. Estes efeitos das aces Efi,d podero ser consideradoscomo constantes durante a exposio ao fogo.
NOTA: Esta seco aplica-se, por exemplo, aos efeitos de aces em condies de fronteira e em apoios, quando se faa umaanlise de partes da estrutura de acordo com as Partes sobre dimensionamento ao fogo das EN 1992 a EN 1996 e daEN 1999.
(2) Como simplificao adicional de (1), os efeitos das aces podero ser obtidos a partir dos determinadosno clculo para temperatura normal:
Efi,d,t = Efi,d = fiEd (4.1)
em que:
Ed valor de clculo dos efeitos relevantes das aces resultante da combinao fundamental, de acordo coma EN 1990;
Efi,d valor de clculo constante dos efeitos relevantes das aces em situao de incndio;
fi factor de reduo definido nas Partes sobre dimensionamento ao fogo das EN 1992 a EN 1996 e daEN 1999.
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4.3.3 Nvel de carregamento
(1) Nos casos em que, para um nvel de carregamento de referncia, sejam especificados dados tabelados,esse nvel de carregamento corresponde a:
Efi,d,t = fi,tRd (4.2)
em que:
Rd valor de clculo da resistncia do elemento temperatura normal, determinado de acordo com asEN 1992 a EN 1996 e a EN 1999;
fi,t nvel de carregamento para o clculo em relao aco do fogo.
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Anexo A(informativo)
Curvas de incndio paramtricas
(1) As curvas de incndio seguintes so vlidas para compartimentos de incndio com o mximo de 500 m 2de rea em planta, sem aberturas no tecto e uma altura mxima de 4 m. Admite-se que a carga de incndio docompartimento completamente consumida.
(2) Se as densidades de carga de incndio forem definidas sem ter especificamente em conta ocomportamento de combusto (ver o Anexo E), esta abordagem dever limitar-se aos compartimentos deincndio com cargas de incndio predominantemente celulsicas.
(3) As curvas de incndio na fase de aquecimento so obtidas por:
g = 20 + 1325 (
ttt 197,12,0 e472,0e204,0e324,01 ) (A.1)
em que:
g temperatura dos gases no compartimento de incndio [C];
t = t[h] (A.2a)
com:t tempo [h]
= [O/b]2 / (0,04/1160)2 [-]
b = )(c
com os seguintes limites: 100 b 2200 [J/m2s1/2K];
massa volmica da envolvente do compartimento [kg/m3];
c calor especfico da envolvente do compartimento [J/kgK];
condutibilidade trmica da envolvente do compartimento [W/mK];
O factor de abertura:Av eqh /At [m1/2]
com os seguintes limites: 0,02 O 0,20;
Av rea total das aberturas verticais em todas as paredes [m2];
heq mdia ponderada dos valores das alturas das aberturas em todas as paredes [m];
At rea total da superfcie envolvente (paredes, tecto e pavimento, incluindo aberturas) [m2].
NOTA: No caso de = 1, a expresso (A.1) aproxima-se da curva de incndio padro.(4) Para o clculo do factor b, a massa volmica , o calor especfico c e a condutibilidade trmica daenvolvente podero ser considerados temperatura ambiente.
(5) Para uma superfcie envolvente com diferentes camadas de material, b = )(c dever ser obtido da
seguinte forma:
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Se b1 < b2 , b = b1 (A.3)
Se b1 > b2, calculada uma espessura limite slim para o material exposto, de acordo com:
11
1maxlim
6003c
ts = com tmax obtido pela expresso (A.7) [m] (A.4)
Se s1 > slim, ento b = b1 (A.4a)
Se s1 < slim, ento 2lim
11
lim
1 1 bs
sb
s
sb
+= (A.4b)
em que:o ndice 1 representa a camada directamente exposta ao fogo, o ndice 2 a camada seguinte
si espessura da camada i;
bi = )( iii c ;
i massa volmica da camada i;
ci calor especfico da camada i;
i condutibilidade trmica da camada i.
(6) Para diferentes factores b nas paredes, no tecto e no pavimento, b = )(c dever ser calculado atravs
de:
b = ((bjAj)) / (At -Av) (A.5)
em que:
Aj rea da superfcie envolventej, no incluindo as aberturas;
bj propriedade trmica da superfcie envolventej de acordo com as expresses (A.3) e (A.4).
(7) A temperatura mxima max na fase de aquecimento ocorre para t = maxt
maxt = tmax [h] (A.6)
com tmax = max [(0,2 10-3
qt,d /O) ; tlim ] [h] (A.7)em que:
qt,d valor de clculo da densidade de carga de incndio referida rea At da superfcie envolvente total emque qt,d = qf,dAf/At [MJ/m
2]. Devero observar-se os seguintes limites: 50 qt,d 1000 [MJ/m2];
qf,d valor de clculo da densidade de carga de incndio referida rea de superfcie Af do pavimento[MJ/m2] a obter com base no Anexo E;
tlim obtido por (10) em [h].
NOTA: O tempo tmax, correspondente temperatura mxima, fornecido por tlim no caso de o incndio ser controlado pelocombustvel. Se tlimfor obtido por (0,2 10
-3qt,d / O), o incndio controlado pela ventilao.
(8) Quando tmax = tlim ,
t utilizado na expresso (A.1) substitudo por:t = tlim [h] (A.2b)
com lim = [Olim/b]2 / (0,04/1160)2 (A.8)
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em que Olim = 0,1 10-3qt,d /tlim (A.9)
(9) Se (O > 0,04 e qt,d < 75 e b < 1160), lim em (A.8) tem que ser multiplicado por kobtido por:
+=
16011601
75
75
04,004,0
1 d,tbqO
k (A.10)
(10) No caso de uma taxa de crescimento de incndio lenta, tlim = 25 min; no caso de uma taxa decrescimentode incndio mdia, tlim = 20 min;e no caso de uma taxa de crescimento de incndio rpida,tlim = 15 min.
NOTA: Para mais informaes sobre a taxa de crescimento de incndio, ver o Quadro E.5 no Anexo E.(11) As curvas de incndio na fase de arrefecimento so obtidas por:
g = max 625 ( t - maxt x) paramaxt 0,5 (A.11a)
g = max 250 ( 3 - maxt ) (t - maxt x ) para 0,5 tlim , ou x = tlim/ maxt se tmax = tlim
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Anexo B(informativo)
Aces trmicas para os elementos exteriores Mtodo de clculo simplificado
B.1 Objectivo e campo de aplicao(1) Este mtodo permite determinar:
as temperaturas mximas de um incndio num compartimento;as dimenses e as temperaturas da chama emergente das aberturas;
os parmetros de radiao e de conveco.
(2) Este mtodo considera condies estacionrias para os diversos parmetros. O mtodo vlido apenaspara densidades de cargas de incndio qf,d superiores a 200 MJ/m.
B.2 Condies de utilizao(1) Quando h mais do que uma abertura no compartimento de incndio considerado, utiliza-se a mdiaponderada dos valores da altura das aberturas heq, a rea total das aberturas verticaisAv e a soma das largurasdas aberturas (wt = wi).
(2) Quando existem aberturas apenas na parede 1, a relaoD/W obtida por:
D/W=1
2
w
W(B.1)
(3) Quando existem aberturas em mais do que uma parede, a relaoD/W definida da seguinte forma:
D/W=v
1v
1
2
A
A
W
W(B.2)
em que:
W1
largura da parede 1, que se admite como a que contm a maior rea de aberturas;
Av1 soma das reas das aberturas na parede 1;
W2 largura da parede perpendicular parede 1, no compartimento de incndio.
(4) Quando existe um ncleo no compartimento de incndio, a relaoD/W definida da seguinte forma:
aplicam-se os limites indicados em (7);
Lc e Wc comprimento e largura do ncleo;
W1 e W2 comprimento e largura do compartimento de incndio:
D/W=
vc1
1vc2
)(
)(
AWW
ALW
(B.3)
(5) Numa parede exterior, todas as partes que no possuam a resistncia ao fogo (REI) requerida para aestabilidade do edifcio devero ser classificadas como reas de aberturas.
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(6) A rea total de aberturas numa parede exterior :
a rea total, de acordo com (5), se for inferior a 50 % da rea da parede exterior relevante docompartimento;
em primeiro lugar a rea total e, em segundo lugar, 50 % da rea da parede exterior relevante docompartimento se, de acordo com (5), a rea for superior a 50 %. Estas duas situaes devero serconsideradas no clculo. Quando se utiliza 50 % da rea da parede exterior, a localizao e a geometria dassuperfcies abertas devero ser escolhidas de forma a se obter o caso mais desfavorvel.
(7) As dimenses do compartimento de incndio no devero exceder 70 m de comprimento, 18 m de largurae 5 m de altura.
(8) A temperatura da chama dever ser considerada uniforme em toda a sua largura e a sua espessura.
B.3 Efeitos do vento
B.3.1 Modo de ventilao
(1)P Se existirem aberturas em lados opostos do compartimento de incndio ou se o fogo for alimentado comar proveniente de outra fonte adicional (que no sejam as aberturas), o clculo deve ser efectuado comcondies de tiragem forada. Caso contrrio, o clculo efectuado sem condies de tiragem forada.
B.3.2 Deflexo da chama pelo vento
(1) Dever admitir-se que as chamas que emergem de uma abertura provm do compartimento de incndio(ver a Figura B.1):
perpendicularmente fachada;
com uma deflexo de 45 devida aos efeitos do vento.
1 4513545
2
Legenda:
1 Vento2 Corte horizontal
Figura B.1 Deflexo da chama pelo vento
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B.4 Caractersticas do incndio e das chamas
B.4.1 Sem tiragem forada
(1) A taxa de combusto ou a taxa de libertao de calor obtida por:
=
2/1
eqv
036,0
Fd,ff /)e1(15,3;/)(min
WD
hAqAQ O [MW] (B.4)
(2) A temperatura do compartimento de incndio obtida por:
000286,02
11,0
f )e1()e1(0006 TOT O +=
(B.5)(3) A altura da chama (ver a Figura B.2) obtida por:
= 1
)(37,2;0max
3/2
2/1eqgv
eqLghA
QhL (B.6)
NOTA: Para g = 0,45 kg/m3 e g = 9,81 m/s2 , esta expresso poder ser simplificada para:
eq
3/2
tL 9,1 h
w
QL
= (B.7)
wt
2 h / 3
Lh
L
L
eq
L
H
eq
1
2 h / 3eq
2 h / 3eq
2 h / 3eq
LL
heqL1
LH
corte horizontal corte vertical corte vertical
=3eq
L
hL
29eq
2eq2
H1
hhLL +=
2eq
1
hL
Lf=LL +L1 1
2eq
H2Lf 3
Lh
LLL +
+=
heq1,25wt
Figura B.2 Dimenses da chama, sem tiragem forada
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(4) A largura da chama a largura da abertura (ver a Figura B.2).
(5) A espessura da chama 2/3 da altura da abertura: 2/3 heq (ver a Figura B.2).
(6) A projeco horizontal da chama:
no caso de existir uma parede acima da abertura, obtida por:
LH = heq/3 se heq 1,25 wt (B.8)
LH = 0,3 heq (heq /wt)0,54 se heq > 1,25 wt e se a distncia a qualquer outra abertura for > 4 wt (B.9)
LH = 0,454 heq (heq /2wt)0,54 noutros casos (B.10)
no caso de no existir uma parede acima da abertura, obtida por:LH = 0,6 heq (LL/heq)
1/3 (B.11)
(7) O comprimento da chama segundo o eixo obtido por:
quandoLL > 0
Lf =LL + heq /2 se existir parede acima da abertura ou se heq 1,25 wt (B.12)
Lf = (LL2 + (LH - heq /3 )
2 )1/2 + heq /2 se no existir parede acima da abertura ou se heq > 1,25 wt (B.13)
Lf = 0 quandoLL = 0
(8) A temperatura da chama na abertura obtida por:
Tw = 520 / ( 1 - 0,4725 (Lfwt /Q)) + T0 [K] (B.14)comLfwt /Q < 1
(9) A emissividade das chamas na abertura poder ser considerada como f = 1,0.
(10) A temperatura da chama segundo o eixo obtida por:
Tz = (Tw - T0) (1 - 0,4725 (Lxwt /Q)) + T0 [K] (B.15)
com:
Lxwt /Q < 1
Lx distncia axial entre a abertura e o ponto onde o clculo efectuado.
(11) A emissividade das chamas poder ser considerada como:
f = 1 - f3,0e d (B.16)
em que df a espessura da chama [m].
(12) O coeficiente de transferncia de calor por conveco obtido por:
c = 4,67 (1/deq)0,4 (Q/Av)
0,6 (B.17)
(13) Se existir uma pala ou uma varanda (com projeco horizontal: Wa) ao nvel do topo da abertura e aolongo de toda a sua largura (ver a Figura B.3), a altura e a projeco horizontal da chama devero sermodificadas da seguinte forma se existir parede acima da abertura e se for heq 1,25 wt:
a altura da chamaLL indicada em (3) diminuda de Wa (1+ 2 );a projeco horizontal da chamaLHindicada em (6) aumentada de Wa.
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a b c =Lf a b c d e =Lf e wa = a b
corte vertical corte vertical
Figura B.3 Deflexo da chama pela varanda
(14) Com as mesmas condies de pala ou varanda referidas em (13), mas se no existir parede acima daabertura ou se for heq > 1,25 wt, a altura e a projeco horizontal da chama devero ser modificadas daseguinte forma:
a altura da chamaLL indicada em (3) diminuda de Wa;
a projeco horizontal da chamaLH, obtida em (6) com o valor deLL acima referido, aumentada de Wa.
B.4.2 Tiragem forada
(1) A taxa de combusto ou a taxa de libertao de calor obtida por:
Q = (Afqf,d) /F [MW] (B.18)
(2) A temperatura do compartimento de incndio obtida por:
Tf = 1200 (1 - e-0,00228 ) + T0 (B.19)
(3) A altura da chama (ver a Figura B.4) obtida por:
eq2/1v
43,0
L1
366,1 hA
Q
uL
= (B.20)
NOTA: Para u = 6 m/s, eq2/1vL /628,0 hAQL
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wtw
LH
f
L
L
L
h
f
eq
H
eq
h
L
corte horizontal corte vertical
wf= wt + 0,4LH Lf= (LL2 +LH
2)1/2
Figura B.4 Dimenses da chama, com tiragem forada ou aberturas em paredes opostas
(4) A projeco horizontal da chama obtida por:
LH = 0,605 ( u2/heq )
0,22 (LL + heq) (B.21)
NOTA: Para u = 6 m/s, LH = 1,33 (LL + heq ) / heq0,22
(5) A largura da chama obtida por:
wf = wt + 0,4LH (B.22)
(6) O comprimento da chama segundo o eixo obtido por:
Lf= (LL2 +LH 2 )1/2 (B.23)(7) A temperatura da chama na abertura obtida por:
Tw = 520 / (1 - 0,3325Lf(Av)1/2 /Q) + T0 [K] (B.24)
comLf(Av)1/2 /Q < 1
(8) A emissividade das chamas na abertura poder ser considerada como f = 1,0.
(9) A temperatura da chama segundo o eixo obtida por:
00w
2/1vx
z )()(
3325,01 TTTQ
ALT +
= [K] (B.25)
em que:
Lx distncia axial entre a abertura e o ponto onde o clculo efectuado.
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(10) A emissividade das chamas poder ser considerada como:
f = 1 - f3,0e d (B.26)
em que:
df espessura da chama [m].
(11) O coeficiente de transferncia de calor por conveco obtido por:
c = 9,8 (1 /deq )0,4 ( Q/(17,5Av )+ u/1,6 )
0,6 (B.27)
NOTA: Para u = 6 m/s, o coeficiente de transferncia de calor por conveco obtido por:
c= 9,8 ( 1/d
eq)0,4 ( Q/(17,5A
v)+ 3,75 )0,6
(12) Relativamente aos efeitos das varandas ou palas, ver a Figura B.5, a trajectria da chama, aps serdesviada horizontalmente por uma varanda ou por uma pala, mantm-se, ou seja, deslocada para o exteriorde uma distncia igual profundidade da varanda, mas com um comprimento da chamaLfinalterado.
a b =Lf a b c =Lf
Legenda:
1 Pala
corte vertical corte vertical
Figura B.5 Deflexo da chama pela pala
B.5 Factores de vista globais(1) O factor de vista global f de um elemento, para a transferncia de calor por radiao proveniente deuma abertura, dever ser determinado a partir de:
f =dCCdCC
dCCdCC
243121
2f,44f,331f,22f,11
)+(+)+(
)+(+)+( (B.28)
em que:
f ,i factor de vista da face i do elemento, para essa abertura, ver o Anexo G;
di dimenso da seco transversal da face i do elemento;
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Ci coeficiente de proteco da face i