Temperatura
No IDEA StatiCa Member, o utilizador define uma temperatura para todo o modelo. Todas as entidades do modelo têm uma temperatura definida.
No IDEA StatiCa Connection, o utilizador pode definir a temperatura para cada elemento ou chapa separadamente. A temperatura dos elementos de ligação - parafusos e soldaduras - é assumida de acordo com a chapa de ligação mais quente.
A temperatura dos elementos e chapas nas ligações pode ser determinada de acordo com EN 1993-1-2 – Cl. 4.2.5 Desenvolvimento da temperatura do aço e D.3 Temperatura das juntas em caso de incêndio. As propriedades térmicas dos componentes de aço são retiradas da EN 1993-1-2:
- Calor específico – Cl. 3.4.1.2
- Condutividade térmica – Cl. 3.4.1.3
Note-se que a dilatação térmica não é utilizada no IDEA StatiCa Steel, pois introduziria forças muito dependentes das condições de fronteira. Recomenda-se que os utilizadores adicionem as forças resultantes da expansão térmica aos efeitos das ações.
Degradação do material
A degradação do material das chapas de aço está disponível de acordo com três normas:
- EN 1993-1-2 – Tabela 3.1
- AISC 360-16 – Tabela A-4.2.1
- CSA S16-14 – Tabela K.1
O diagrama material multilinear é utilizado para chapas de aço com seis pontos de acordo com EN 1993-1-2 – Figura 3.1. Apresenta-se um exemplo para o aço S355, degradação do material de acordo com EN 1993-1-2 – Tabela 3.1, e temperatura \(\theta = 560^{\circ}\textrm{C}\). O declive do ramo plástico após a tensão de cedência \(f_y\) é \(E_{a,\theta}/1000\). Os fatores de redução para o módulo de elasticidade \(k_{E,\theta}\), para o limite de proporcionalidade \(k_{p,\theta}\), e para a tensão de cedência \(k_{y,\theta}\) são 0,426, 0,252 e 0,594, respetivamente. A deformação plástica assume-se que se desenvolve a partir do limite de proporcionalidade.
| Deformação | Deformação plástica | Tensão | |
| \(\varepsilon\) [%] | \(\varepsilon_{pl}\) [%] | \(\sigma\) [MPa] | |
| 0 | 0.00 | 0.00 | 0.0 |
| 1 | 0.10 | 0.00 | 89.5 |
| 2 | 0.25 | 0.15 | 131.4 |
| 3 | 0.50 | 0.40 | 160.5 |
| 4 | 1.00 | 0.90 | 191.3 |
| 5 | 2.00 | 1.90 | 210.9 |
| 6 | 15.00 | 14.90 | 222.5 |
A degradação do material dos parafusos está disponível de acordo com três normas:
- EN 1993-1-2 – Tabela D.1
- AISC 360-16 – Tabela A-4.2.3
- CSA S16-14 – Tabela K.3
A degradação do material das soldaduras está disponível de acordo com uma norma:
- EN 1993-1-2 – Tabela D.1
Apenas a resistência dos parafusos e das soldaduras é reduzida. A sua rigidez mantém-se igual à da temperatura ambiente.
A expansão térmica é desprezada e não é considerada em nenhum modelo. Se necessário, os efeitos da expansão térmica devem ser simulados por cargas adicionais.
Verificações
As chapas de aço são verificadas para uma deformação plástica de 5% por defeito.
No Eurocódigo, é utilizado um coeficiente parcial de segurança dedicado ao dimensionamento ao fogo, \(\gamma_{M,fi}\), para a verificação normativa de parafusos e soldaduras. Em todas as outras normas, são utilizados os fatores de resistência ou de segurança padrão. As curvas carga-deformação e as verificações normativas de parafusos e soldaduras são reduzidas pelos fatores \(k_b\) e \(k_f\) com base na temperatura definida.
Os parafusos pré-esforçados assumem-se em deslizamento e são verificados como parafusos comuns sem pré-esforço.
A temperatura do bloco de betão e das âncoras é desconhecida e os componentes correspondentes não são verificados no dimensionamento ao fogo.
Rigidez
A análise de rigidez não está disponível para o dimensionamento ao fogo de momento. Recomenda-se a utilização da análise de rigidez para temperatura ambiente e a multiplicação da rigidez pelo fator de redução do módulo de elasticidade \(k_{E,\theta}\).