Protección de estructuras metálicas contra el fuego
El acero es un material no combustible que no genera humo ni gases tóxicos al entrar en contacto con el fuego. Sin embargo, pierde sus propiedades mecánicas con el aumento de la temperatura y, debido a su elevada conductividad térmica, hace que el calor se propague de manera muy rápida por el perfil.
La resistencia al fuego requerida sobre los elementos de acero viene determinada en base al tipo de edificio y su uso.
Para la protección frente al fuego del acero se deben tener claros dos conceptos, a saber:
TEMPERATURA CRÍTICA
Se denomina temperatura crítica a la temperatura a la cual la estructura pierde su capacidad portante, es decir, que el elemento en cuestión no es capaz de cumplir con su función de soporte estructural.
La temperatura crítica de cada perfil que conforma el proyecto se calcula en función del efecto de las acciones en la situación de incendio del proyecto y de la tensión de diseño de los perfiles en base a sus cargas aplicadas.
FACTOR DE FORMA (MASIVIDAD)
El factor de forma, comúnmente denominando masividad, es la relación entre el perímetro expuesto al fuego de un elemento y el área de sección del mismo.
El área de sección siempre será un valor constante e intrínseco del perfil, mientras que el perímetro puede variar en función de las caras expuestas al fuego.
Factor de forma = Hp/A (m-1)
Donde: Hp es el perímetro expuesto al fuego (m) y A es el área de sección del acero (m2).
Cuanto mayor sea el valor de la masividad, más rápidamente se alcanzará la temperatura crítica (temperatura de colapso) del perfil. Por lo tanto, a mayor masividad, el espesor de protección deberá ser mayor.
Para determinar el espesor necesario a aplicar en un perfil, se deben seguir los siguientes pasos:
- Determinar la resistencia al fuego que dicta el CTE o el RSCIEI en función de la tipología del edificio.
- Determinar la temperatura crítica.
- Determinar la masividad del perfil mediante el uso de tablas normalizadas o mediante cálculo.
- Determinar el espesor en base a las tablas obtenidas según ensayos de Resistencia al Fuego.
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