Comportamento dos Elementos Estruturais

A duração total de um incêndio em uma edificação dependerá das características de cada local, ou seja, o potencial calorífico instalado,...

A duração total de um incêndio em uma edificação dependerá das características de cada local, ou seja, o potencial calorífico instalado, as condições de ventilação existentes e as condições para a exploração e combate ao sinistro. O concreto perde totalmente as suas propriedades mecânicas de forma irreversível entre 600 e 700°C, devendo, portanto, essa faixa de temperatura ser considerada como crítica do material. Se muitas estruturas de concreto armado não sofrem danos e podem em geral ser recuperadas, isto se deve ao fato que o calor penetra lentamente no concreto de tal maneira que, dependendo da duração do incêndio, apenas uma camada externa sofre alterações irremediáveis.

A estabilidade ao fogo de um componente de estrutura de concreto armado deixa de ser assegurada quando, sob o efeito da elevação da temperatura, a sua resistência mecânica diminui até igualar os esforços aos quais está submetido. Consideradas as hipóteses de cálculo, a temperatura atingida neste instante é, por definição, denominada “temperatura crítica”. Destaca-se que no concreto armado, por se tratar de material composto, considera-se a temperatura crítica do concreto entre 600ºC e 700ºC e a temperatura crítica do aço de 550ºC.

Portanto, o aço deve ser protegido, sendo que em qualquer caso é o elemento mais sensível ao calor. A definição da resistência ao fogo é mais abrangente, pois além da resistência mecânica para os componentes que desempenham concomitantemente ou alternativamente funções estruturais e de vedação, inclui também a estanqueidade às chamas, a fumaça e o isolamento térmico.

A duração do tempo de resistência ao fogo de um elemento estrutural, medida pelos ensaios normalizados, constitui o critério básico de classificação das estruturas em relação a essa resistência. É claro, portanto, que a temperatura crítica é característica de um material, enquanto a resistência ao fogo é típica de um componente ou elemento no qual esse material é aplicado. Nas lajes, a deformação excessiva também contribui substancialmente para o descascamento do cobrimento do material. É oportuno lembrar que os choques térmicos provocados pelos jatos d’água utilizados no combate ao incêndio, também provocam o mesmo inconveniente.

O aço recupera suas propriedades com o resfriamento, embora possa sofrer certo grau de encruamento. O concreto perde água molecular e, em geral, sofre fissuração que leva à produção de lascas e à perda de integridade. Por outro lado, a aderência das armaduras não se recupera e o material necessita ser substituído. Após o incêndio, a inspeção visual nas estruturas metálicas é mais fácil do que nas estruturas de concreto, identificando-se facilmente os fenômenos de instabilidade ocorridos. As peças metálicas são, em geral, muito leves, o que, combinado à alta temperatura se aquecem muito mais rápido que as peças de concreto.

A elevação da temperatura do aço numa situação de incêndio é fortemente influenciada pela razão entre a área superficial exposta ao calor e a massa do perfil. Quanto maior for a área superficial exposta ao calor em relação à massa do perfil, mais rápida será a elevação da temperatura deste, pois o fluxo de calor penetrará por uma superfície relativamente grande para aquecer uma massa de aço relativamente pequena.

Portanto, é de suma importância que os bombeiros que atuam em incêndios em local confinado conheçam as diferenças entre fissura, trinca, rachadura e fenda:

Fissura - é uma abertura em forma de linha que aparece na superfície de qualquer material sólido, proveniente de ruptura sutil de parte de sua massa, com espessura de até 0,5 mm.

Trinca - é uma abertura em forma de linha que aparece na superfície de qualquer material sólido, proveniente de evidente ruptura de parte de sua massa, com espessura de 0,5 até 1,0 mm.

Rachadura - é uma abertura expressiva que aparece na superfície de qualquer material sólido, proveniente de acentuada ruptura de sua massa, podendo-se ver através dela, cuja espessura varia de 1,0 até 1,5 mm.

Fenda - é uma abertura expressiva que aparece na superfície de qualquer material sólido, proveniente de acentuada ruptura de sua massa, causando sua divisão em partes separadas, com espessura superior a 1,5 mm.