Las configuraciones de protección contra incendios están actualmente disponibles para el cálculo de acero según las siguientes normas:
- EN 1993
- NTC
- GB 50017
Estas configuraciones controlan según qué especificaciones se realizan las comprobaciones de resistencia al fuego de un objeto ("cálculo en caliente"). Aquí puede definir los parámetros para la determinación de la temperatura del acero que se aplicará para la comprobación de resistencia al fuego.
EN 1993 / NTC
El cálculo para la situación excepcional de exposición al fuego se realiza en principio como la comprobación para el estado límite último. Sin embargo, debido a la elevada temperatura final del acero, las propiedades del material se reducen correspondientemente. Las regulaciones correspondientes se encuentran, por ejemplo, en EN 1993-1-2 [1].
Definición de la temperatura
A través de la lista (ver imagen Nueva configuración de protección contra incendios) tiene dos opciones para definir la temperatura final:
- Analítica: La temperatura del acero en un momento determinado se determina a partir de la temperatura del gas según diferentes curvas de fuego.
- Manual: Puede definir la temperatura final del acero de forma personalizada.
Determinación analítica
En la categoría Configuración para cálculo de resistencia al fuego, especifique la duración requerida de protección contra incendios tfi,req y el intervalo de tiempo Δt para el cálculo de la temperatura.
Una sección se puede considerar como expuesta al fuego por todos los lados o por tres lados para el cálculo. Esto afecta al cálculo de la temperatura del componente y a la determinación de los coeficientes de comprobación según [1]. En caso de exposición al fuego por tres lados, puede definir el ancho del lado protegido de forma personalizada o utilizar la determinación automática: En este caso, se supone de forma simplificada que un lado está protegido en todo el ancho de la sección y no está expuesto al fuego (caso de aplicación típico para una viga con forjado de hormigón superior).
Si la sección está protegida contra la exposición al fuego mediante ciertas medidas, marque la casilla de verificación 'Definir parámetros de protección contra incendios' en la categoría Resistencia al fuego.
En la lista para el 'Tipo de protección', hay dos opciones para elegir:
- Revestimiento siguiendo el perfil: Revestimiento de espesor constante adaptado al contorno de la sección (p. ej., revoque o revestimiento con placas)
- Revestimiento en cajón: Revestimiento exterior rectangular de la sección
Especifique las propiedades de material y el espesor del revestimiento. La determinación de la temperatura se realiza considerando estos parámetros según [1] 4.2.5.2. Como materiales de protección contra incendios, según [1], solo se consideran materiales en placa y revoques. No está permitida una comprobación con este esquema para pinturas con efecto aislante o intumescentes, ya que estos revestimientos cambian sus propiedades según la temperatura.
En la categoría Curva de temperatura para determinar la temperatura de los gases, especifique qué curva de temperatura se debe usar:
- Curva normalizada tiempo-temperatura
- Curva de fuego exterior
- Curva de fuego de hidrocarburos
En los detalles de la comprobación, puede mostrar el perfil de temperatura en el Diagrama temperatura-tiempo.
En la sección Acciones térmicas para análisis de temperatura, los coeficientes utilizados para el cálculo de la temperatura están predefinidos según los valores recomendados por EN 1993-1-2 [1] y EN 1991-1-2 [2]. Puede ajustarlos si es necesario.
Puede considerar el efecto favorable de un galvanizado en caliente en la determinación de la temperatura del acero mediante un ajuste de la emisividad superficial. Para ello, active la casilla de verificación 'Superficie galvanizada de la barra de acero al carbono'. Al determinar la temperatura del acero, se considera la menor emisividad de la superficie galvanizada εm,lim hasta la temperatura límite establecida tlim. A temperaturas más altas, se aplica entonces la emisividad superficial del acero al carbono εm. Este procedimiento corresponde a las disposiciones de la directriz DASt 027 Determinación de la temperatura de componentes de acero galvanizado en caso de incendio, cuyos valores están predefinidos.
Definición manual
Si desea especificar la temperatura del acero directamente, seleccione la opción Manual en la lista (ver imagen Nueva configuración de protección contra incendios). Luego, introduzca la temperatura final del material θa para la cual se debe realizar la comprobación de resistencia al fuego.
Para la determinación del coeficiente k1 según [1] 4.3.3 para distribución no uniforme de la temperatura en la comprobación a flexión, también es necesario especificar la exposición al fuego (por todos los lados o por tres lados, si corresponde con medidas de protección contra incendios) en la definición manual de la temperatura. El coeficiente k2 para una distribución no uniforme de la temperatura a lo largo de la viga se asume, por el lado de la seguridad, como 1,0 para todos los casos.
Temperatura crítica
Además de la comprobación de resistencia al fuego pura, el programa también ofrece la posibilidad de determinar la temperatura crítica para las comprobaciones de la sección. Este valor representa la temperatura que se puede alcanzar como máximo para que la barra o el conjunto de barras aún resista las acciones. Para ello, marque la casilla de verificación Calcular temperatura crítica según EN 1993-1-2, 4.2.4(2).
Después del cálculo, la temperatura crítica θa,cr se muestra para cada comprobación en los Detalles de la comprobación. Para análisis de estabilidad, esta opción no está disponible como se mencionó.
Notas sobre la comprobación de resistencia al fuego
La configuración básica para las comprobaciones de capacidad de carga (por ejemplo, comprobación elástica o plástica) o para los análisis de estabilidad (por ejemplo, punto de aplicación de la carga) también se adopta para las comprobaciones de resistencia al fuego de las Configuraciones del estado límite último del objeto. Los límites de aprovechamiento definidos allí para ignorar esfuerzos internos y tensiones también se aplican a la comprobación de resistencia al fuego.
Situación de proyecto
Las comprobaciones de resistencia al fuego según EN 1993-1-2 [1] solo se realizan para situaciones de proyecto a las que se ha asignado el tipo 'AGE' ELU (STR/GEO) - Excepcional - Fuego' en la tabla de entrada de Situaciones de proyecto para el cálculo de acero.
Dado que el Método general para análisis de estabilidad según EN 1993-1-1 [2] 6.3.4 no es aplicable según la norma para comprobaciones de resistencia al fuego, los análisis de estabilidad se realizan con el Método de la barra equivalente según EN 1993-1-2 [1] 4.2.3. Las Longitudes eficaces asignadas también se utilizan para la comprobación de resistencia al fuego. No se realiza una reducción explícita del módulo de elasticidad: La reducción se considera en los análisis de estabilidad a través de los factores de reducción según [1].
Puede definir la temperatura del acero en forma de cargas de temperatura para el cálculo (ver capítulo Cargas en barras del manual de RFEM).
El pandeo local de partes de sección esbeltas también puede representar una forma de fallo determinante en caso de incendio. Las comprobaciones para secciones de clase 4 se realizan en el complemento Cálculo de acero según [1] Anexo E. La comprobación frente a la abolladura por cortante de almas esbeltas no está implementada actualmente en las comprobaciones de resistencia al fuego.
