Percorrer por autor "Glufke, Gabriel Kuiava"
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- Comportamento ao fogo de paredes LSF: temperatura críticaPublication . Glufke, Gabriel Kuiava; Piloto, P.A.G.; Rossetto, Diego RizzottoEsta tese apresenta uma investigação de paredes LSF (Light Steel Frame) portantes em condições de incêndio, sendo possível determinar a temperatura crítica. Estas paredes LSF possuem utilização crescente na construção de edifícios sustentáveis. O estudo se baseia no comparativo entre os resultados experimentais de um ensaio à escala real e modelo numérico 3D, na tentativa de replicar os desempenhos do modelo à escala real feito experimentalmente e o modelo numérico 3D desenvolvido durante o estudo. A análise segue o procedimento feito experimentalmente, com três corpos de prova, sendo um deles em escala menor de 3x1 m, para calcular a capacidade portante à temperatura ambiente, sequencialmente dois corpos de prova em escala maior de 3x3 m, um deles testado a 84% da carga portante e outro a 27% da carga portante. São realizadas quatro simulações sequências para simulação 3D. A primeira simulação considera cargas unitárias a fim de determinar os modos de instabilidade e as cargas críticas. A segunda simulação utiliza uma análise não linear geométrica e material com imperfeição geométrica (GMNIA), com o intuito de determinar a capacidade portante da estrutura à temperatura ambiente. A terceira simulação faz uma análise térmica transiente não linear material para determinação da temperatura ao longo do tempo e por fim, a quarta simulação faz uma análise termomecânica a carga constante com o objetivo de averiguar a temperatura crítica da estrutura e o tempo de resistência ao fogo. O modelo é avaliado com base nos resultados experimentais, fazendo um comparativo em todos as variáveis apresentadas e seguindo os passos feitos durante o processo, o erro quadrático médio (RMSE) é calculado para averiguar a diferença entre as temperaturas medidas e as temperaturas determinadas numericamente. No caso da temperatura, é assumindo uma boa aproximação sempre que o RMSE seja inferior a 100 ᵒC, durante o tempo de exposição ao fogo da parede LSF. Os resultados mostram um comparativo seguro entre os testes experimentais e as simulações computacionais, demonstrando não somente a capacidade portante, o desenvolvimento da temperatura e o valor da temperatura crítica, assegurando a confiabilidade das simulações computacionais, sendo uma solução alternativa para ensaios experimentais dispendiosos, possibilitando o teste de soluções alternativas para paredes LSF. É apresentada uma nova proposta para determinar a confiabilidade e semelhança entre simulações numéricas e testes experimentais, testando novos formatos e confecções diferentes de paredes LSF.
- Fire resistance and structural behavior of light steel frame (lsf) walls under fire conditionsPublication . Glufke, Gabriel Kuiava; Piloto, Paulo A.G.; Rossetto, Diego R.This paper investigates the behavior of load-bearing Light Steel Frame (LSF) walls under fire conditions to determine their critical temperature. LSF walls are increasingly used in sustainable building construction. The study compares experimental results from full-scale tests with a 3D numerical model developed to replicate the structural performance under fire. Three test specimens were analyzed: a smaller one (3x1 m) for load capacity at room temperature, and two larger specimens (3x3 m) tested at 84% and 27% of their load capacity. The 3D numerical analysis involved four simulations: (1) unit load to identify instability and critical loads, (2) geometrical and material nonlinear analysis with imperfections for room temperature capacity, (3) transient thermal analysis to determine temperature over time, and (4) thermomechanical analysis under constant load to assess critical temperature and fire resistance. Model validation was conducted by comparing experimental and numerical results, with Root Mean Square Error (RMSE) used to quantify temperature differences; RMSE below 100°C indicated good agreement. Results demonstrate that numerical simulations reliably predict load capacity, temperature evolution, and critical temperatures, providing a cost-effective alternative to experimental testing.