Se diseña un pilar interior en el primer piso de un edificio de tres plantas. El pilar es monolítico y está conectado a las vigas superior e inferior. Luego, se verifica con el Método A simplificado de diseño contra incendios para pilares según la norma EN 1992-1-2 y se comparan los resultados con [1]].
| Material | Hormigón C35/45 | Valor de cálculo de la resistencia a compresión del hormigón en situación de incendio | fcd | 19.900 | N/mm2 |
| Acero de armadura B500S(B) | Resistencia de fluencia de cálculo | fyd | 434.783 | N/mm2 | |
| Geometría | Estructura | Longitud del pilar | lcolumn | 4.200 | m |
| Sección transversal | Altura | h | 200 | mm | |
| Ancho | b | 200 | mm | ||
| Área de la sección transversal | Ac | 400 | mm2 | ||
| Cargas | Cargas permanentes | LC1 | Gk | 363.000 | kN |
| LC2 | Sk | 30.000 | kN | ||
| LC3 | Qk | 150.000 | kN |
634x
50x
Configuración de RFEM
- El método simplificado según el Capítulo 5 está activado como el método para diseño contra incendios.
- Permanente y transitorio para temperatura normal según 2.4.2(2) es el tipo de situación de proyecto para cargas de fuego.
- El factor de reducción del nivel de carga de diseño ηfi se establece en 0.61.
- El pandeo lateral ky para el diseño de incendio se establece en 0.5.
Resultados
- Esfuerzos internos
La combinación de carga dominante: 1.35·LC1 + 0.75·LC2 + 1.5·LC3
Fuerza normal NEd [kN] RFEM Solución analítica Relación 737.550 738.000 1.00
- Longitud eficaz y esbeltez
'Longitud eficaz y esbeltez Parámetro Descripción Unidad RFEM Solución analítica Proporción ky Factor de 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 Fuerza normal relativa – 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 Relación As,min Área mínima de armadura longitudinal cm2 2.540 2.540 1.00 As,req armadura necesaria cm2 12.480 12.400 1.00
- Diseño contra incendios
Se considera que el edificio donde se encuentra el pilar es de clase de edificio 4. Por lo tanto, el requisito para el pilar es una duración de resistencia al fuego de al menos R60. Primero, se calcula la dimensión mínima de la sección según el Método A simplificado para pilares según 5.3.2(1), Tabla 5.2(a):
Dimensión mínima de la sección y distancia del eje de la armadura según 5.3.2(1) Tabla 5.2a Parámetro Descripción Unidad RFEM Solución analítica Relación ηfi Factor de reducción del nivel de carga de diseño para situación de incendio – 0.610 0.614 1.00 NEd,fi Fuerza axial en la sección debido a la carga para diseño de incendio 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 incendio kN 0.570 0.566 1.00 bmin,req Dimensión mínima requerida de la sección transversal mm 216.7 217.0 1.00 am,req Distancia mínima requerida mm 39.3 39.3 1.00
Además, se determina la duración mínima del incendio R. Se calcula de la siguiente manera:
Se utiliza la siguiente ecuación para calcular la resistencia al fuego determinada sobre la base de la capacidad de resistencia Rη,fi:
Para propósitos de simplificación, la literatura asume que μfi = ηfi. Por lo tanto, es necesario recalcular Rη,fi utilizando el grado real de utilización en una situación de incendio μfi para poder compararlo con los resultados de RFEM:
| Duración mínima del incendio según Ec. 5.7 | |||||
| Parámetro | Descripción | Unidad | RFEM | Solución analítica | Proporción |
| μfi | Grado de utilización en una situación de incendio | 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 sobre la base de la capacidad de resistencia | – | 35.948 | 35.690 | 1.00 |
| Ra | Resistencia al fuego determinada sobre la base del recubrimiento de la armadura | – | 16.000 | 16.000 | 1.00 |
| Ri | Resistencia al fuego determinada sobre la base de la longitud de pandeo | – | 27.840 | 27.800 | 1.00 |
| Rb | Resistencia al fuego determinada sobre la base de la dimensión de la sección transversal | – | 18.000 | 18.000 | 1.00 |
| Rn | Resistencia al fuego determinada sobre la base del número de barras | – | 0 | 0 | 1.00 |
| R | Tiempo de resistencia al fuego | min | 83 | 82 | 1.01 |