Com a crescente utilização do aço inoxidável como elemento estrutural, principalmente devido à melhor resistência à corrosão e aparência estética que o aço carbono, verifica-se um aumento nas investigações acerca do comportamento desse material. No entanto, em relação ao aço inoxidável, essas investigações focam-se principalmente em elementos isolados e em estruturas no plano (2D), algo que este trabalho pretendeu colmatar avaliando estruturas tridimensionais (3D) em aço inoxidável, com foco na avaliação do seu comportamento em situação de incêndio. Assim, é apresentado um estudo paramétrico considerando estruturas tridimensionais em aço inoxidável e aço carbono, sujeitas a vários cenários de incêndio, tendo em conta a curva de incêndio padrão ISO834. Para a análise das estruturas utilizaram-se duas metodologias de cálculo: métodos simplificados, que consideram os procedimentos definidos no Eurocódigo 3, e métodos avançados de cálculo, através da utilização do programa de elementos finitos SAFIR. Foram realizadas comparações entre os resultados obtidos pela análise bidimensional e tridimensional, verificando-se maiores resistências obtidas pela análise da estrutura em 3D. Comprovou-se ainda o melhor comportamento ao fogo de estruturas em aço inoxidável em relação ao aço carbono. Por fim, a comparação de resultados entre as metodologias utilizadas demonstrou que as abordagens de cálculo do EC3 apresentam resultados mais conservativos em relação à análise numérica no SAFIR.

With the growing use of stainless steel as a structural element, mainly due to its better corrosion resistance and aesthetic appearance than carbon steel, there has been an increase in research into the behaviour of this material. However, the research regarding stainless steel is mainly focused on isolated elements and plane (2D) structures, something that this work aimed to overcome by evaluating three-dimensional (3D) stainless steel structures, with a focus on assessing their behaviour in a fire situation. A parametric study is presented of three-dimensional stainless steel and carbon steel structures subjected to various fire scenarios, considering the standard ISO834 fire curve. Two calculation methods were employed to analyse the structures: simplified methods, which follow the procedures defined in Eurocode 3, and advanced calculation methods, using SAFIR finite element program. Comparisons were made between the results obtained from the two-dimensional and three-dimensional analyses, showing that greater resistance was achieved when analysing the structure in 3D. The better fire behaviour of stainless-steel structures compared to carbon steel was also proven. Finally, the comparison of results between the methodologies used showed that the EC3 calculation approaches return more conservative results than the numerical analysis in SAFIR.

Mestrado em Engenharia Civil