Se calcula un pilar interior en el primer piso de un edificio de tres plantas. El pilar es monolítico conectado con las vigas superior e inferior. El método simplificado de cálculo frente al fuego A para pilares según DIN EN 1992-1-2 se ha probado y los resultados se comparan con [1].
| Material | Hormigón C35/45 | Valor de cálculo de la resistencia a compresión del hormigón | fcd | 19,900 | N/mm2 |
| Acero de armadura B500S(B) | Valor de cálculo del límite elástico | fyd | 434,783 | N/mm2 | |
| Geometría | Estructura | Longitud del pilar | lpilar | 4,200 | m |
| Sección | Altitud | h | 200 | mm | |
| Ancho | b | 200 | mm | ||
| Área de la sección | Ac | 400 | mm 2 | ||
| Cargas | Cargas permanentes | CC1 | Gk | 363,000 | kN |
| CC2 | [SCHOOL.PHONE]k | 30,000 | kN | ||
| CC3 | Qk | 150,000 | kN |
361x
22x
Configuración de RFEM
- El método simplificado según el capítulo 5 está activado como método para el cálculo frente al fuego.
- Permanente y transitoria para temperatura normal según hasta 2.4.2(2) es el tipo de situación de proyecto para cargas de fuego.
- El coeficiente de reducción para el nivel de carga de cálculo ηfi se establece en 0,61.
- El pandeo por flexiónky para el cálculo frente al fuego se establece en 0.5.
Resultados
- Esfuerzos internos
La combinación de carga determinante: 1,35·CC1 + 0,75·CC2 + 1,5·CC3
Esfuerzo axil NEd [kN] RFEM Solución analítica Razón 737,550 738,000 1.00
- Longitud eficaz y esbeltez
'Longitud eficaz y esbeltez Parámetro Descripción Unidad RFEM Solución analítica Razón ky coeficiente de la longitud eficaz – 1,000 1,000 1.00 l0 Longitud eficaz m 4,200 4,200 1.00 l0 Longitud eficaz m 4,200 4,200 1.00 n Esfuerzo axil relativo – 0,930 0,932 1.00 iy Radio de giro – 57,700 57,700 1.00 λ Esbeltez – 72,746 73,000 0,99
- Armadura necesaria
Parámetro Descripción Unidad RFEM Solución analítica Razón As,min Área mínima de armadura longitudinal cm2 2,540 2,540 1.00 As,nec armadura necesaria cm2 12,480 12,400 1.00
- Cálculo frente al fuego
El edificio donde se encuentra el pilar se considera como clase de edificio 4. Por lo tanto, el requisito para el pilar es una duración de resistencia al fuego de al menos R60. Primero, la dimensión mínima de la sección según el método simplificado A para pilares acc. según 5.3.2(1), tabla 5.2(a):
Dimensión mínima de la sección y distancia al eje de la barra de armadura según hasta 5.3.2(1) tabla 5.2a Parámetro Descripción Unidad RFEM Solución analítica Razón ηfi Coeficiente de reducción del nivel de carga de cálculo para una situación de incendio – 0,610 0,614 1.00 NEd,fi Esfuerzo axil en la sección debido a la carga para el cálculo frente al fuego kN 452,856 453,000 1.00 NRd Capacidad del pilar kN 798,835 800,000 1.00 µfi Grado de utilización en situación de fuego kN 0,570 0,566 1.00 bmín,nec Dimensión de la sección mínima requerida mm 216,7 217,0 1.00 am,nec Distancia mínima necesaria mm 39,3 39,3 1.00
Además, se determina la duración mínima del fuego R. se calcula como sigue:
La siguiente ecuación se usa para calcular la resistencia al fuego determinada en base a la capacidad portanteRη,fi :
Para fines de simplificación, la literatura asume que μfi = ηfi . Por lo tanto, es necesario volver a calcular Rη,fi utilizando el μfi real para poder compararlo con los resultados de RFEM:
| Duración mínima del fuego según a la ecuación 5,7 | |||||
| Parámetro | Descripción | Unidad | RFEM | Solución analítica | Razón |
| µfi | Grado de utilización en situación de fuego | kN | 0,570 | 0,570 | 1.00 |
| ω | Cuantía mecánica de la armadura | – | 0,689 | 0,690 | 1.00 |
| Rη,fi | Resistencia al fuego determinada en base a la capacidad de carga | – | 35,948 | 35,690 | 1.00 |
| Ra | Resistencia al fuego determinada en base al recubrimiento de armadura | – | 16,000 | 16,000 | 1.00 |
| Ri | Reistencia al fuego determinada en base a la longitud de pandeo | – | 27,840 | 27,800 | 1.00 |
| Rb | Resistencia al fuego determinada en base a la dimensión de la sección | – | 18,000 | 18,000 | 1.00 |
| Rn | Reistencia al fuego determinada en base al número de barras | – | 0 | 0 | 1.00 |
| [SCHOOL.SCHOOLORINSTITUTION] | Tiempo de resistencia frente al fuego | min | 83 | 82 | 1,01 |