Ingenieria

IngenIería de estructuras en sItuacIón de IncendIo
Garantizar la resistencia al fuego de la estructura de un edificio en caso de incendio para impedir que este se propague de unos recintos a otros así como para evitar el colapso estructural del propio edificio durante, al menos, el tiempo exigido por la legislación vigente, es una tarea que forma parte de todo proceso de diseño o proyecto de“seguridad en caso de incendio” en el ámbito de la edificación o de la industria.

Autor: Manuel lloret Cano Socio Director aSHeS Fire Consulting, S.a.
El método utilizado para garantizar las exigencias prescriptivas en cuanto a tiempos de estabilidad al fuego de los edificios, en la gran mayoría de los proyectos, está basado en el principio de mantener la estructura “fría” a pesar del calentamientodel gas del recinto generado por la acción del incendio. Este tipo de diseño basado en la aplicación de elementos que actúan de barrera térmica entre el incendio y el elemento estructural, tiene la ventaja, desde el punto de vista del diseño, que requiere poco o ningún conocimiento por parte del proyectista sobre la ciencia del fuego y el cálculo de estructuras (Figura 1). La contrapartida de noaplicar ingeniería y llegar al límite en cuanto a la simplificación técnica para cumplir la normativa tiene como consecuencia, en muchos de los casos, un importante sobre costo en la correspondiente partida de protección pasiva del proyecto de ejecución del edificio así como en los posteriores gastos de mantenimiento y conservación del mismo. El avance en el conocimiento sobre el comportamiento delas estructuras ante el incendio desde los años 90 hasta la fecha, ha sido tan importante que ha surgido una disciplina con entidad propia dentro del campo de la “ingeniería de seguridad en caso de incendio”. Dicha disciplina, bien conocida en la terminología anglosajona como “Structural Fire Engineering” (SFE), constituye una rama o especialización de la “ingeniería de Protección ContraIncendios”. De esta forma, frente al método tradicional en el que no es necesario realizar ningún estudio, análisis o cálculo, para determinar la resistencia al fuego de las estructuras, está la posibilidad de aplicar ingeniería de incendios y calcular analíticamente la resistencia de la estructura para cada caso particular. La ingeniería de estructuras en situación de incendio, en adelante SFE, esmultidisciplinar y estudia el comportamiento del incendio, determina el calor que este número 42 – 2º trimestre de 2009

Figura 1. Protección estructural – Método tradicional

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transfiere a la estructura y calcula la respuesta mecánica de dicha estructura al estar sometida a las cargas reales del edificio y a las térmicas procedentes del incendio. Como resultado, sedetermina si la estructura necesita o no necesita protección estructural para mantener su capacidad portante. Y en caso de que así fuese, permite conocer qué elementos de la estructura son necesarios proteger y cuáles no así como el tipo de protección más adecuado para cada caso. Para ello, es necesario utilizar software específico de cálculo térmico y mecánico. A diferencia del método tradicional,para aplicar ingeniería de estructuras en situación de incendio se requieren sólidos conocimientos de la dinámica del fuego así como de transferencia de calor y de cálculo de estructuras. Los diseños realizados aplicando SFE se ajustan a las condiciones reales de cada caso particular lo cual implica importantes ahorros en producto, instalación y mantenimiento así como un mayor control sobre loselementos más solicitados y por tanto más críticos en cuanto al fallo, que pueden ser reforzados mejorando con ello el nivel de seguridad global que pudiera obtenerse con la protección

Figura 2. Ingenierías de Incendio

uniforme de todos los elementos estructurales, resultado de la aplicación directa del método tradicional. Hasta ahora he mencionado la ingeniería de Protección Contra...