1.1 - Introdução  

A verificação da resistência ao fogo é parte essencial do projecto de elementos estruturais. Esta é o garante da segurança dos ocupantes do edifício e da equipa de combate ao incêndio, fornecendo a protecção adequada da estrutura e dos bens existentes no seu interior. O critério comum utilizado na definição da resistência ao fogo de um edifício é o “tempo de resistência ao fogo”, [1.1] . O seu valor é obtido com base na temperatura máxima atingida e no carregamento que cada elemento suporta, representando, em termos de uma curva de incêndio padrão, o tempo ocorrido entre a ignição e o instante em que é atingida a temperatura crítica do elemento estrutural.

A resistência do aço a temperaturas elevadas encontra-se definida com grande detalhe, sendo conhecido que a 550 [ºC] o aço estrutura possui somente 60 % da sua capacidade resistente à temperatura ambiente. Este valor é importante, porque antes do conceito de estado limite último, quando o dimensionamento era baseado no método da tensão admissível, a tensão máxima admissível era considerada de valor aproximadamente igual a 60% da resistência à temperatura ambiente. Este pressuposto vai de encontro ao valor aceitável de que a temperatura máxima, ou crítica, que uma estrutura suporta antes de atingir o colapso era de 550 [ºC], [1.2] . Este conceito conduzia à utilização, nem sempre racional, de medidas passivas de protecção ao fogo para limitar o aquecimento dos elementos estruturais, como placas de gesso, sprays ou tintas intumescentes, representando aproximadamente 23% do custo total da construção, [1.3] . No entanto estudos de investigação, que deram origem aos códigos de projecto internacionais, mostraram que a temperatura crítica depende essencialmente do grau de utilização do elemento estrutural.

A publicação dos códigos Europeus de projecto de estruturas ao fogo, Eurocódigo 3 parte 1.2, [1.4] , veio proporcionar aos projectistas um conjunto de métodos simplificados para o dimensionamento e verificação da segurança de elementos sob a acção do fogo. A verificação pode ser efectuada no domínio da resistência, domínio da temperatura ou do tempo, segundo o método apresentado na secção 2.3.1. No domínio da temperatura, o cálculo da temperatura crítica do elemento é efectuado com base na relação com o grau de utilização. No entanto, a relação apresentada, só pode ser utilizada, de forma directa, nos casos em que não são considerados critérios de deformação ou fenómenos de instabilidade. Nestes casos, por exemplo pilares sujeitos à encurvadura ou vigas sujeitas à encurvadura lateral torsional, é necessário a utilização de um processo iterativo de cálculo, [1.5] .

O estudo apresentado neste trabalho incide na análise da encurvadura lateral torsional de vigas I, através de uma perspectiva analítica, numérica e experimental. São apresentados vários estudos paramétricos dos factores que influenciam o comportamento de vigas sujeitas à encurvadura lateral à temperatura ambiente, verificando a sua importância também para temperaturas elevadas. Exemplos destes factores são, a esbelteza e as imperfeições dos elementos, o tipo de material, o diagrama de momentos existente e a posição do ponto de aplicação do carregamento.