Cálculo de fuego estructural según DIN EN 1993-1-2 (curvas de fuego)

fuego

El fuego es una acción sobre la estructura y, por lo tanto, está regulado con todas las condiciones de contorno en EN 1991-1-2. Esta norma también incluye todas las curvas nominales de temperatura-tiempo y modelos simples de fuego natural que pueden actuar sobre una estructura.

Curvas nominales de temperatura-tiempo

A lo largo de los años, se han realizado numerosas pruebas de fuego para evaluar el comportamiento de los componentes estructurales en caso de incendio. Durante las pruebas, fue posible determinar el desarrollo de un incendio a lo largo del tiempo y la curva de temperatura en función de la carga de fuego y de los componentes y materiales. Estas curvas de temperatura-tiempo son aplicables solo hasta cierto punto ya que no incluyen ninguna fase de desarrollo del fuego ni fase de enfriamiento. Debido a estas pruebas y en aras de una evaluación uniforme estándar, se ha codificado una ley de temperatura-tiempo basada en acuerdos internacionales. DIN EN 1991-1-2 proporciona tres conceptos de curva de fuego que se pueden utilizar para el método simplificado según DIN EN 1993-1-2.

Conceptos de la curva de fuego según DIN EN 1991-1-2

Curva estándar de tiempo-temperatura (ETK):
Θ_g = 20 + 345 ∙ log₁₀ (8 ∙ t +1)
α_c = 25 ∙ [W/(m ∙ K)]

Curva de fuego externa:
Θ_g = 660 ∙ (1 - 0,687 ∙ e ^{0,32 ∙ t} - 0,313 ∙ e ^{-3,8 ∙ t} ) + 20
α_c = 25 ∙ [W/(m ∙ K)]

Curva de fuego de hidrocarburos:
Θ_g = 1.060 ∙ (1 - 0.325 ∙ e ^{-0.167 ∙ t} - 0.675 ∙ e ^{-2.5 ∙ t} ) + 20
α_c = 50 ∙ [W/(m ∙ K)]

También hay una curva de protección contra incendios parametrizada, que, sin embargo, está destinada a ser utilizada para el cálculo general de protección contra incendios según DIN EN 1993-1-2. En este caso, la curva estándar de tiempo-temperatura es la curva de fuego más utilizada, ya que la mayoría de los estudios experimentales sobre materiales de protección contra incendios se realizaron de acuerdo con esta curva. Por el contrario, la curva de fuego externa no es de gran importancia ya que la temperatura de esta curva se eleva hasta 660 ° C y por lo tanto, no es adecuada para un mayor tiempo de exposición al fuego con el material de protección contra incendios. La curva de incendio de hidrocarburos es similar a la curva de incendio del túnel, ya que la temperatura de esta curva aumenta hasta 1350 ° C y el aumento es incluso más pronunciado que en el caso de cualquier otra curva de incendio.

exposición al fuego paramétrico

Si se usa una exposición al fuego paramétrica como escenario de fuego, se debe asegurar el efecto de reducción de carga del componente estructural. El componente no debe de tener ningún fallo durante la fase de combustión, incluida la fase de enfriamiento, o dentro del tiempo de resistencia al fuego necesario. El Apéndice A de EN 1991-1-2 proporciona una curva paramétrica de temperatura-tiempo. Este escenario de incendio ya no está permitido en Alemania, ya que se debe aplicar el anexo nacional vinculante de EN 1991-1-2. Este escenario se ha reemplazado por el fuego de cálculo. Un posible escenario de incendio se puede describir completamente con esta curva, es decir: desde la fase de desarrollo hasta la fase de fuego del compartimento y la fase de desintegración.

Curva paramétrica de temperatura-tiempo según EN 1991-1-2/NA

Las secciones de la curva están limitadas por puntos principales, que de esta forma da el intervalo de la liberación de calor. Para determinar los valores de la temperatura, es necesario diferenciar entre los incendios controlados por la ventilación y los incendios controlados por el combustible. Además, este modelo de fuego natural tiene una aplicación limitada. Se aplica a áreas de superficie con un área de hasta 400 m² y con una altura de hasta 6 m. En el caso de los incendios de cálculo controlados por ventilación, se puede calcular el valor característico del intervalo máximo de liberación de calor utilizando las ecuaciones proporcionadas en el anexo A.