Comportamento termo-mecânico de portas corta fogo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Araújo, Ana Catarina Oliveira
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1822/82385
Resumo: Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica
id RCAP_6141dc620f51c1f0d9e0102d6f12b0a0
oai_identifier_str oai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/82385
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Comportamento termo-mecânico de portas corta fogoANSYS MechanicalEnsaio de certificaçãoMEFPortas corta-fogoResistência ao fogoCertification testeFEMFiredoorsFire resistanceEngenharia e Tecnologia::Engenharia MecânicaDissertação de mestrado integrado em Engenharia MecânicaA presente dissertação, realizada em parceria com a empresa HAKEN WELT, LDA, tem como objetivo a melhoria das características técnicas de portas corta-fogo, nomeadamente da porta corta fogo em estudo ainda em desenvolvimento, fabricada e comercializada pela empresa. Este estudo apoia-se na simulação numérica, tendo-se utilizado o Método dos Elementos Finitos (MEF) no programa ANSYS Mechanical. Inicialmente foi realizada uma revisão bibliográfica acerca de portas corta-fogo disponíveis no mercado, bem como das normas existentes no âmbito da resistência ao fogo, tanto no que diz respeito ao ensaio de certificação como da posterior classificação. Por último, foi também feita uma pesquisa acerca de trabalhos já realizados no âmbito das portas corta-fogo, focando a implementação destes estudos no ambiente de simulação numérica. No que concerne ao caso em estudo, foi estudado detalhadamente todo o conjunto porta-aro, tendo sido necessário determinar as propriedades térmicas do Halspan e do fenólico, ambos materiais presentes na porta. Relativamente à simulação numérica, foi necessário determinar a variação do coeficiente de transferência de calor por convecção ao longo do tempo na face não exposta da porta, como também realizar um estudo acerca da influência da resistência de contacto e da condutância no contacto entre a porta e o aro. Quanto às simulações realizadas, foram efetuadas diferentes análises de forma a estudar a influência de determinados parâmetros no comportamento da porta, permitindo assim realizar escolhas no que diz respeito a materiais, geometrias e disposições de elementos. Começando pelo estudo do material do aro, este estudo permitiu descartar o alumínio, comparativamente ao aço inoxidável e à madeira. Selecionado este último material, verificou-se a necessidade de um aro com uma maior espessura e, por isso, mais robusto. Quanto à disposição dos isolamentos no interior do aro e aos materiais a colocar, de entre soluções com resultados bastante próximos, a colocação de fibra de vidro no isolamento central junto à porta demonstrou ser a melhor opção. Por último, direcionando o estudo para a melhoria da porta, constatou-se que aumentando apenas a espessura da porta em 10mm o desempenho desta melhorava largamente, tanto no que diz respeito às temperaturas do aro e da porta, como das deformações dos cantos superior e inferior.The present dissertation, carried out in partnership with the company HAKEN WELT, LDA, aims at improving the technical characteristics of fire doors, namely the fire door under study under development, manufactured and marketed by the company. This study is based on numerical simulation, using the Finite Element Method (FEM) in ANSYS Mechanical software. Initially, a bibliographic review of the fire doors available in the market was carried out, as well as of the existing standards in the field of fire resistance, both with regard to the certification test and the subsequent classification. Finally, research on previous studies on fire doors was also carried out, focusing on the implementation of these studies in the numerical simulation environment. Regarding the case under study, the entire door-frame assembly was studied in detail, and it was necessary to determine the thermal properties of Halspan and phenolic, both materials present in the door. Regarding the numerical simulation, it was necessary to determine the variation of the convective heat transfer coefficient over time on the unexposed side of the door, as well as to study the influence of contact resistance and conductance on the contact between the door and the frame. As for the simulations performed, different analyses were carried out in order to study the influence of certain parameters on the door behaviour, thus allowing choices to be made regarding materials, geometries and element arrangements. Starting with the study of the frame material, this study allowed to discard aluminium, compared to stainless steel and wood. Having selected the latter material, the need for a frame with a greater thickness and therefore more robust was verified. As for the insulation arrangement inside the frame and the materials to be used, among solutions with very similar results, the use of fibreglass in the central insulation next to the door proved to be the best option. Finally, directing the study towards the improvement of the door, it was found that only increasing the door thickness by 10mm greatly improved its performance, both with regard to the temperatures of the frame and the door, as well as the deformations of the upper and lower corners.Teixeira, J. CarlosSilva, João Pedro VasconcelosUniversidade do MinhoAraújo, Ana Catarina Oliveira2022-11-282022-11-28T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/1822/82385por203108426info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-21T12:39:09Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/82385Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:35:42.972092Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Comportamento termo-mecânico de portas corta fogo
title Comportamento termo-mecânico de portas corta fogo
spellingShingle Comportamento termo-mecânico de portas corta fogo
Araújo, Ana Catarina Oliveira
ANSYS Mechanical
Ensaio de certificação
MEF
Portas corta-fogo
Resistência ao fogo
Certification teste
FEM
Firedoors
Fire resistance
Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica
title_short Comportamento termo-mecânico de portas corta fogo
title_full Comportamento termo-mecânico de portas corta fogo
title_fullStr Comportamento termo-mecânico de portas corta fogo
title_full_unstemmed Comportamento termo-mecânico de portas corta fogo
title_sort Comportamento termo-mecânico de portas corta fogo
author Araújo, Ana Catarina Oliveira
author_facet Araújo, Ana Catarina Oliveira
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Teixeira, J. Carlos
Silva, João Pedro Vasconcelos
Universidade do Minho
dc.contributor.author.fl_str_mv Araújo, Ana Catarina Oliveira
dc.subject.por.fl_str_mv ANSYS Mechanical
Ensaio de certificação
MEF
Portas corta-fogo
Resistência ao fogo
Certification teste
FEM
Firedoors
Fire resistance
Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica
topic ANSYS Mechanical
Ensaio de certificação
MEF
Portas corta-fogo
Resistência ao fogo
Certification teste
FEM
Firedoors
Fire resistance
Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica
description Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022-11-28
2022-11-28T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/1822/82385
url https://hdl.handle.net/1822/82385
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv 203108426
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799132883892305920

Registros relacionados