viernes, 5 de febrero de 2010

Diseño estructural basado en clasificaciones y en cálculos

Un buen método para normalizar la protección contra incendios y los requisitos de seguridad de un edificio es clasificar el tipo de construcción según los materiales utilizados en su estructura y el grado de resistencia al fuego de cada elemento. La clasificación puede basarse en ensayos en horno de acuerdo con ISO 834 (el riesgo de incendio viene definido por la curva estándar de temperatura/tiempo), en una combinación de ensayos y cálculos, o sólo en cálculos. Estos procedimientos permiten identificar la resistencia estándar al fuego (capacidad para mantener las funciones necesarias durante 30, 60, 90 minutos, etc.) de un elemento estructural de carga o separación. La clasificación
(especialmente si está basada en ensayos) es un método simplificado y conservador, y cada vez se va sustituyendo más por métodos de cálculo funcional que tienen en cuenta el efecto de incendios naturales totalmente desarrollados. Sin embargo, los ensayos de incendio siempre serán necesarios, aunque pueden optimizarse combinándolos con simulaciones por ordenador, lo que permite reducir considerablemente el número de ensayos. Normalmente, en los ensayos de incendios, la carga sobre los elementos estructurales es el 100 % de la proyectada, pero en la realidad el factor de utilización de carga suele ser menor. Los criterios de aceptación son específicos para el conjunto o para el elemento analizado. La resistencia estándar contra incendios es el tiempo que un elemento puede resistir el fuego sin derrumbarse. Los requisitos estructurales y de protección contra incendios incluidos en las normativas modernas basadas en el rendimiento tienen por objetivo conseguir un diseño de ingeniería óptimo y equilibrado en relación con la gravedad del incendio previsto. Estos estudios han abierto el camino a una ingeniería contra incendios basada en cálculos sobre la temperatura y los efectos estructurales en un proceso completo de incendio (con calentamiento y posterior enfriamiento) dentro de un compartimiento. En los cálculos relativos a incendios naturales se considera que los elementos estructurales (fundamentales para la estabilidad del edificio) y toda la estructura no deben derrumbarse durante todo el proceso de incendio ni durante su enfriamiento posterior. En los últimos 30 años, se ha investigado mucho en este campo y se han desarrollado modelos informáticos que tienen en cuenta las propiedades mecánicas y térmicas de los materiales a elevadas temperaturas. Algunos de esos modelos se han validado con gran número de datos experimentales y se han obtenido estimaciones precisas del comportamiento estructural en caso de incendio

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