Title

UM MODELO CONSTITUTIVO BASEADO NA ESTRUTURA DE DISCORDÂNCIAS PARA AÇOS ESTRUTURAIS SOB AÇÃO DE INCÊNDIO

A CONSTITUTIVE MODEL BASED ON THE STRUCTURE OF DISLOCATIONS FOR STRUCTURAL STEELS UNDER FIRE ACTION

Authorship

Souza, Allan Ribeiro de; Blas, Juan Garcia de

Souza, Allan Ribeiro de

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Blas, Juan Garcia de

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DOI

10.5151/2594-5327-33136

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Abstract

O uso do método dos elementos finitos (MEF) para uma determinação mais realística da resistência estrutural de aços estruturais sob a ação do incêndio vem crescendo à medida que um número maior de países vem adotando os códigos baseados em desempenho no lugar dos tradicionais códigos prescritivos. O algoritmo MEF interpreta o comportamento termomecânico do aço através do emprego de modelos constitutivos. Os modelos constitutivos convencionais usados na engenharia de incêndio são de natureza empírica e abordam de forma dissociada os fenômenos do encruamento plástico e da fluência. Este trabalho apresenta em linhas gerais um modelo constitutivo unificado baseado fisicamente na cinética de deformação plástica resultante do deslizamento de discordâncias, encruamento e recuperação dinâmica inspirado nas contribuições de Kocks, Mecking e Estrin. O modelo proposto tem a sua estrutura matemática modificada para condições de temperatura variável, isto é, para cenários de incêndios.

The use of the finite element method (MEF) pursuing a more realistic determination of the structural strength of structural steels under fire actions has been growing as more countries are adopting performance-based codes rather than traditional prescriptive codes. The MEF algorithm interprets the thermomechanical behavior of the steel through the establishment of constitutive models. The conventional constitutive models used in fire engineering are of an empirical nature and address the phenomena of work hardening and creep in a dissociated form. This work presents in broad terms a unified constitutive model of physically based kinetics of plastic deformation resulting from the dislocations slip, work hardening and dynamic recovery, inspired by the contributions of Kocks, Mecking and Estrin. The proposed model has its mathematical structure modified for variable temperature conditions, that is, for fire scenarios.

Keywords

Modelos Constitutivos; Aços Estruturais; Comportamento Mecânico a Elevadas Temperaturas.

Constitutive Models; Structural Steel; Mechanical Behavior at high Temperatures.