Seguritecnia 347

Artículo Técnico 110 SEGURITECNIA Diciembre 2008 hecho, el nivel de carga sobre un elemento estructu- ral durante un incendio real puede tener un efecto importantísimo en su rendimiento o capacidad por- tante. El problema de los ensayos es decidir el nivel de carga a aplicar. Si un elemento se prueba con un ni- vel de carga bajo, la resistencia al fuego será alta pero puede restringir el uso del producto en otras aplica- ciones donde sea necesario considerar un nivel de carga mayor. Esta problemática se puede solventar realizando cálculos complejos con modelos avanzados de simu- lación computacional que permitan predecir el grado de resistencia al fuego de la estructura bajo la acción de las cargas reales existentes en el edificio. Estos modelos deben estar calibrados con diferentes ensa- yos a escala real. ✜ Criterio de fallo o colapso: para alcanzar las condicio- nes de estabilidad un elemento estructural debe man- tener su capacidad portante bajo la acción de las car- gas aplicadas durante la duración del ensayo o la dura- ción del incendio sin producirse el colapso. El estándar para muchos ensayos es tener una limi- tación de la deformación y/o una limitación en la velo- cidad a la que se produce la deformación, de tal forma que se para el ensayo antes de que se produzca el co- lapso de la estructura y pueda dañar el horno. Un cri- terio de fallo común es limitar la deformación a 1/20 de la luz/envergadura o también limitar la velocidad de deformación a 1/30 de la luz/envergadura. Cálculo estructural avanzado El cálculo estructural en situación de incendio debe considerar los siguientes pasos: ✓ Selección de los escenarios de incendio o escenarios de fuego de cálculo oportunos. ✓ Determinación de los fuegos de cálculo correspon- dientes. ✓ Cálculo de la evolución de la temperatura en el inte- rior de los elementos estructurales. ✓ Cálculo del comportamiento mecánico de la estruc- tura expuesta al fuego. El comportamiento mecánico de una estructura expuesta al fuego dependen de las acciones térmicas y de su efecto sobre las propieda- des de los materiales y sobre las acciones mecánicas indirectas, así como el efecto mecánico de las accio- nes directas. El procedimiento de cálculo estructural en situación de incendio establecido en el Eurocódigo contempla di- cia al fuego (nominal). Tal y como se ha visto en el apartado anterior, la resistencia al fuego de un ele- mento estructural también se puede cuantificar según la temperatura crítica o la capacidad portante máxima que pude llegar a aguantar dicho elemento durante un incendio. El grado de resistencia al fuego de un elemento ( ra- ting ) es la resistencia al fuego asignada a ese elemento estructural. Se necesita asignar un grado de resisten- cia al fuego a los elementos para comparar con la se- veridad del incendio especificada en las normativas o códigos de diseño y comprobar su adecuación. El grado de resistencia al fuego de un elemento de- pende de muchos factores siendo los principales, la se- veridad del incendio, el material, la geometría y con- diciones de soportación del elemento, los grados de li- bertad y las cargas aplicadas durante el incendio. El grado de resistencia al fuego asignado a un elemento debe especificar también estos datos de partida. ✓ Ensayo de resistencia al fuego: Los ensayos de resistencia al fuego de los elementos estructurales no pretenden simular incendios reales. El propósito es proporcionar un método común que per- mita comparar la capacidad portante entre diferentes tipos de estructuras. Los ensayos pueden ser a escala real o a pequeña es- cala. Los ensayos a escala real se llevan a cabo para ele- mentos o partes de una estructura (subestructura) re- presentativa de los edificios con el objeto de determi- nar su grado de resistencia al fuego, de tal forma que al instalar una estructura similar en un edificio real se les pueda asignar el mismo grado de resistencia al fuego. Esto supone una simplificación muy importante y se aleja mucho de la realidad ya que existen muchas di- ferencias entre el escenario de incendio del ensayo y el escenario de un incendio real. Normalmente hay di- ferencias de tamaño entre las estructuras a compa- rar, diferentes cargas aplicadas, diferentes condiciones de contorno (grados de libertad) y diferentes tipos de fuego al que están expuestas. A continuación se describe la problemática de las cargas aplicadas. ✜ Cargas aplicadas: todo elemento al que se le exige cumplir con un criterio de estabilidad frente al fuego debe ser ensayado bajo la acción de la carga aplicada. Elementos ensayados sin carga conducen a resulta- dos no seguros, ya que no permiten valorar el efecto de las deformaciones bajo la acción del incendio. De