ANALYSIS OF STEEL STRUCTURES BEHAVIOR UNDER AMBIENT TEMPERATURE VARIATION
DOI:
https://doi.org/10.61164/97wxv553Keywords:
Steel structures, Thermal stresses, Ambient temperature.Abstract
Steel structures are usual for large spans buildings, as bridges and industrial sheds. Steel has a high thermal conductivity, so steel structures directly under weather conditions may suffer considerable temperature variation, and stresses associated to them. Engineers must define if these stesses consideration for design purposes is needed. This work analyzes compression stresses in beams under ambient temperature variation. Different sections, lenghts, temperature gradients and connections stiffnesses are evaluated. It was observed that connection stiffnesses have a remarkable influence in stresses magnitude. So, in beams with rigid connections, it may be needed the consideration of thermal stresses for design purposes.
Downloads
References
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8800: Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios. Rio de janeiro, 2024.
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 14323: Dimensionamento de Estruturas de aço em situações de incêndio. Rio de janeiro 2013.
AUTODESK. Autodesk Robot Structural Analysis Professional. Versão 2025. Autodesk, 2025.
BARROS, R.C.; PIRES, D.; LEMES, I. J. M.; ROCHA, P. A. S.; SILVEIRA, R. A. M. Análise Termomecânica de Estruturas de Aço Via Acoplamento MCD / MCR. Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia, 2(2), 237-253, 2017. https://doi.org/10.26512/ripe,v2i2.20756. Disponível em: https://periodicos.unb.br/index.php/ripe/article/view/20756
BATHE, K. Finite element procedures. 1ª edição.United States of America. Klaus-Jurgen Bathe. 2006. DOI: https://doi.org/10.1002/9780470050118.ecse159
DORR, J. B. (2010). Modelos numéricos de pilares de aço em situação de incêndio considerando a influência da restrição axial (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-23122010-090847
DORTAS, I. S.; SOUZA, I. A. S.; PINTO, S. M. M. Análise Comparativa do Dimensionamento Estrutural por Meio de um Software Computacional e Cálculo Manual. Caderno de Graduação-Ciências Exatas e Tecnológicas-UNIT-SERGIPE, v. 6, n. 3, p. 83-83, 2021. Disponível em: https://periodicos.set.edu.br/cadernoexatas/article/view/8096
GENTIL, V.; CARVALHO, L. J. Corrosão. 7. ed. São Paulo: LTC, 2022.
LIU, T. C. H.; FAHAD, M. K.; DAVIES, J. M. Experimental investigation of behaviour of axially restrained steel beams in fire. Journal of Constructional Steel Research, v. 58, n. 9, p. 1211-1230, 2002. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0143974X01000621 DOI: https://doi.org/10.1016/S0143-974X(01)00062-1
PILOTO, P. A. G. A Utilização de Métodos Avançados de Cálculo na avaliação do comportamento Termomecânico de Estruturas Metálicas em Situação de Incêndio. In: 3º Congresso Luso-Moçambicano de Engenharia, 2003, Maputo. Anais...Maputo: Joaquim Silva Gomes, Carlos Conceição António, Clito Félix Afonso, António Santos Matos, 2003. P. 413 – 423. Disponível em: https://bibliotecadigital.ipb.pt/entities/publication/52663fc9-6995-4efd-8121-b99e622b94eb
NASCIMENTO, J. S. Comportamento de vigas de aço em incêndio com deformação térmica restringida. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, 2017. Disponível em: https://dspace4.ufes.br/items/23492173-db39-4a74-a9d0-c5a89943342f/full
RIBEIRO, D. M.; RODRIGUES, G. J. de O. Os efeitos da amplitude térmica do ambiente em estruturas de aço para edificações: um estudo de caso. Cuadernos de Educación y Desarrollo, [S. l.], v. 16, n. 5, p. e4256, 2024. DOI: 10.55905/cuadv16n5-076. Disponível em: https://ojs.europubpublications.com/ojs/index.php/ced/article/view/4256. Acesso em: 10 jul. 2024. DOI: https://doi.org/10.55905/cuadv16n5-076
SILVA, V. P. Estruturas de aço em situações de incêndio. 1997. 170 f. Tese (Doutorado em Engenharia). Departamento de Engenharia de Estruturas e Fundações, Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. São Paulo, 1997. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3144/tde-03072024-152031/publico/ValdirPignattaeSilvaTese.pdf
SOARES, C. H. Dimensionamento de estruturas de aço constituídas por perfis formados a frio em situação de incêndio. Dissertação de Mestrado. Departamento de Engenharia de Estruturas, Universidade Federal de Minas Gerais. Belo Horizonte, 2002. Disponível em: https://repositorio.ufmg.br/items/e8d1d61c-1c0f-4be8-8057-4bafe459eadb
VARGAS, M. R., SILVA, V. P. Resistência ao Fogo das Estruturas de Aço. Rio de Janeiro: CBCA, 2003. Disponível em: https://www.cbca-acobrasil.org.br/site/biblioteca/resistencia-ao-fogo-das-estruturas-de-aco
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Thomás Schubert Albeny, Geraldo Donizetti de Paula, Flávio Teixeira de Souza

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Authors who publish in this journal agree to the following terms:
Authors retain copyright and grant the journal the right of first publication, with the work simultaneously licensed under the Creative Commons Attribution License, which permits the sharing of the work with proper acknowledgment of authorship and initial publication in this journal;
Authors are authorized to enter into separate, additional agreements for the non-exclusive distribution of the version of the work published in this journal (e.g., posting in an institutional repository or publishing it as a book chapter), provided that authorship and initial publication in this journal are properly acknowledged, and that the work is adapted to the template of the respective repository;
Authors are permitted and encouraged to post and distribute their work online (e.g., in institutional repositories or on their personal websites) at any point before or during the editorial process, as this may lead to productive exchanges and increase the impact and citation of the published work (see The Effect of Open Access);
Authors are responsible for correctly providing their personal information, including name, keywords, abstracts, and other relevant data, thereby defining how they wish to be cited. The journal’s editorial board is not responsible for any errors or inconsistencies in these records.
PRIVACY POLICY
The names and email addresses provided to this journal will be used exclusively for the purposes of this publication and will not be made available for any other purpose or to third parties.
Note: All content of the work is the sole responsibility of the author and the advisor.
