Seguritecnia 347

Artículo Técnico 108 SEGURITECNIA Diciembre 2008 La resistencia al fuego de la estructura es una medida de su capacidad para resistir el fallo o colapso mientras que la severidad del incendio es una medida de su poten- cial destructivo que podría llegar a producir el colapso de la estructura. Existen tres métodos para verificar y comparar la re- sistencia al fuego con la severidad del incendio. En este sentido, la verificación puede realizarse en el dominio del tiempo, de la temperatura o de la resistencia. tipo nominal y, por lo tanto, representado por la curva normalizada de tiempo-temperatura. El CTE permite utilizar modelos de incendio avanza- dos así como métodos de cálculo estructural también avanzado indicando además que son adecuados para las siguientes situaciones: ✓ Estudio de edificios singulares. ✓ Análisis y cálculo de la estructura en su conjunto (glo- bal) o parte de ella. ✓ Estudio más ajustado a la situación de incendio real. Según también el CTE en su documento básico SI-6 apartado 1, la metodología de obligado cumplimiento en España (y Europa por ser normas armonizadas) para el cálculo estructural en condiciones de incendio utili- zando modelos de incendio avanzados basados en diná- mica de fluidos, son los Eurocódigos. Fundamentos del diseño estructural en situación de incendio Severidad del incendio y resistencia al fuego: verificación La mayoría de los edificios están hechos a base de elemen- tos constructivos del tipo cerramientos, tabiquerías in- teriores, forjadas y cubiertas que son soportados por ele- mentos portantes del tipo columnas y vigas. Para evitar el colapso del edificio, los elementos estructurales deben te- ner una capacidad portante suficiente durante todo el de- sarrollo del incendio. En otras palabras, el fallo estructural ocurrirá si la carga aplicada excede la capacidad portante del conjunto en algún momento durante el incendio. En estructuras sencillas, el colapso de un elemento con- duce al colapso de toda la estructura. En estructuras más complejas es posible que éstas sobrevivan a un incendio aún cuando uno o varios elementos hayan perdido su ca- pacidad portante. Esto es algo que a temperatura am- biente no ocurre y se debe a las fuerzas interiores que apa- recen como consecuencia de las interacciones de unos ele- mentos con otros inducidas por la dilatación térmica. El paso principal en el diseño de estructuras en situa- ción de incendio es verificar que la resistencia de la es- tructura (o parte de ella) es superior a la severidad del in- cendio a la que dicha estructura está expuesta. Esta verificación requiere que se cumpla la siguiente ecuación de diseño: Resistencia al Fuego ≥ Severidad del Incendio Dominio Unidades Resistencia al Fuego Severidad del incendio Tiempo Minutos/ horas Tiempo de colapso Duración del fuego calculada o especificada en un código Temperatura ºC Temperatura que produce el colapso Máxima temperatura alcanzada durante el incendio Resistencia KN Capacidad de carga a temperatura elevada Carga aplicada durante el incendio Verificación en el dominio del tiempo: El tiempo transcurrido hasta el fallo (o colapso) de un elemento estructural de un edificio es el grado de resis- tencia al fuego de dicho elemento ( Fire resistant rating ). Los grados de resistencia al fuego de los productos están basados en ensayos a escala real para los cuales se utiliza una exposición a un fuego de tipo estándar. La duración de un incendio es lo que normalmente se especifica en las normativas de incendio y es una medida del grado de severidad del incendio en cuestión. Cuando es dado por normativa, está referido a un incendio de tipo estándar (curva ISO). Lógicamente, la duración del incendio también puede calcularse con fuegos de tipo real y cuando esto es así, se considera una combustión completa del material exis- tente en el sector de incendios sin tener en cuenta la in- tervención con medios auxiliares ni el funcionamiento de los sistemas automáticos de extinción. Resistencia al fuego ✓ Grado de resistencia al fuego: La resistencia al fuego normalmente se cuantifica como el tiempo que un elemento cumple un criterio concreto durante la exposición a un ensayo estándar de resisten-