— INFORMAÇÃO TÉCNICA
Proteção passiva de estruturas metálicas. TEXTO Luís Pires APSEI
Atualmente, em Portugal, as estruturas metálicas são soluções construtivas cada vez mais utilizadas, nomeadamente em edifícios de múltiplos andares, pavilhões industriais e comerciais, pontes e viadutos, entre outros. A utilização de metais em construção, tais como o ferro, o aço ou o alumínio, introduz benefícios significativos, não só em termos de mecânica estrutural e de estética, mas também a nível do processo construtivo. As estruturas metálicas apresentam uma excelente relação entre o peso e a resistência dos materiais, possibilitam o desenvolvimento de variadíssimas soluções arquitetónicas e o seu processo de fabrico e execução é industrializado, rápido e prático, conduzindo a preços competitivos e à sustentabilidade ambiental, uma vez que os metais são, em teoria, infinitamente recicláveis. Porém, as estruturas metálicas também apresentam vulnerabilidades, nomeadamente em relação a incêndios que possam ocorrer, uma vez que, relativamente a outros materiais de construção, os metais possuem a desvantagem das suas características resistentes serem afetadas de forma negativa quando submetidos a grandes incrementos de temperatura. O aumento da temperatura afeta substancialmente as propriedades térmicas e mecânicas dos metais, influenciando 52.
diretamente a integridade estrutural das construções. Particularmente, o aço é um dos mais utlizados em elementos com função de equilíbrio e resistência e, como tal, o dimensionamento da estrutura deve ter em consideração as suas características resistentes ao fogo. A exposição do aço a altas temperaturas altera as suas propriedades físicas e químicas, provocando uma perda da rigidez e da capacidade de resistência. Outra característica desfavorável é a elevada dilatação térmica, uma vez que o aquecimento substancial de peças constituídas por aço provoca grandes deformações, podendo pôr em causa o equilíbrio global ou local da estrutura e levar ao seu colapso. O aço também possui uma elevada capacidade de armazenamento de calor ou energia (calor específico) e condutibilidade térmica, como tal os elementos estruturais (p/ex. vigas ou pilares) expostos ao fogo podem ajudar na transmissão das elevadas temperaturas e na propagação do incêndio a zonas do edifício ainda não afetadas. Através da realização de ensaios verificou-se que a perda da capacidade resistente do aço, ou seja, a redução da sua tensão de cedência e do seu módulo de elasticidade, se dá gradualmente a partir dos 100 – 200ºC e aos 1500ºC dá-se a sua fusão. A temperatura crítica, ou seja, proteger JULHO | SETEMBRO 2018
a temperatura à qual ocorre o colapso do elemento metálico quando sujeito à ação do fogo, pode ser calculada através do Eurocódigo 3 (EN 1993 – 1 – 2). No entanto, na eventualidade de não ser determinada, o mesmo documento recomenda valores entre os 350º e os 550ºC, dependendo da classe da secção e categoria do edifício. Sabe-se também que a temperatura crítica de elementos não protegidos pode ser atingida em poucos minutos após o início do fogo, dependendo de diversos fatores tais como as cargas aplicadas, as características do perfil e do tipo e quantidade de material combustível disponível, e que as temperaturas máximas atingidas num incêndio podem ultrapassar em grande medida os 600ºC. Existem diversos métodos de proteção passiva para estruturas metálicas e a sua escolha deverá ser efetuada tendo em conta diferentes critérios, nomeadamente os requerimentos de segurança contra incêndio, as exigências estéticas do projeto, a estabilidade da estrutura e as características particulares do aço e do perfil de cada elemento a proteger. COMPARTIMENTAÇÃO A compartimentação corta-fogo consiste em fragmentar um edifício em diversos