Diseño de resistencia al fuego en RFEM 6
En RFEM 6, es posible definir la configuración de resistencia al fuego para el diseño de acero con las tablas mostradas en la Imagen 1 y utilizando la situación accidental de cálculo para el diseño de resistencia al fuego. La acción de cálculo determinante de esta situación de cálculo se compara entonces con la resistencia de cálculo para la temperatura de incendio, obteniéndose la relación de comprobación de cálculo, que debe ser inferior a 1 para que el diseño se considere cumplido. El valor de cálculo de la resistencia se obtiene reduciendo el límite elástico debido al aumento de temperatura, mientras que el factor de reducción depende de la temperatura del acero θa al final del tiempo requerido de resistencia al fuego y se interpola a partir de [1], Tabla 3.1.
Parámetros de diseño de incendio en RFEM 6
Los parámetros de diseño de incendio en RFEM 6 pueden ajustarse en la ventana mostrada en la Imagen 2. Si la temperatura final debe definirse de forma analítica, es necesario definir el tiempo requerido de resistencia al fuego y el intervalo de tiempo del análisis.
La temperatura del acero θa al final del tiempo requerido de resistencia al fuego tf,req se obtiene calculando el incremento de temperatura del acero Δθa en cada intervalo de tiempo del análisis de acuerdo con la Ecuación (4.25) de [1]. La temperatura del acero para el siguiente paso de tiempo se obtiene de la suma de la temperatura del acero del paso anterior y el calentamiento Δθa hasta el instante t, en el que se obtiene la temperatura del acero determinante.
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ksh |
Coeficiente de corrección para considerar el efecto de sombra |
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Am/V |
Factor de la sección (representa la relación entre el área de la superficie expuesta y el volumen) |
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ca |
Capacidad calorífica específica |
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ρa |
Densidad del acero |
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Δt |
Intervalo para el paso de tiempo |
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hnet,d |
flujo de calor neto |
Los parámetros de diseño que afectan al cálculo de la temperatura final deben determinarse en la configuración de resistencia al fuego mostrada en la Imagen 2. Por lo tanto, debe definirse el número de caras de la sección transversal expuestas al fuego, ya que ello afecta a la determinación de los factores de sección de acuerdo con [1], Tablas 4.2 y 4.3.
A continuación, debe seleccionarse la curva de temperatura para determinar la temperatura de los gases. Hay tres curvas disponibles para su selección: la curva normalizada tiempo-temperatura (ETK), la curva de fuego exterior y la curva de fuego de hidrocarburos (Imágenes 3 a 5). El programa puede determinar la temperatura de los gases con base en estos diagramas.
El factor de configuración, la emisividad del elemento de acero y la emisividad del fuego como factores para la determinación del flujo neto de acuerdo con [1] y [2] están predefinidos por el programa, pero el usuario puede ajustarlos a condiciones específicas. El efecto favorable de la galvanización en caliente de los componentes estructurales también puede tenerse en cuenta al determinar la temperatura del acero seleccionando la opción "Superficie galvanizada de elemento de acero al carbono". En general, se considera la menor emisividad superficial de la superficie galvanizada εm,lim hasta la temperatura límite. A temperaturas más altas, en cambio, se tiene en cuenta la emisividad superficial del acero al carbono (εm).
Si los componentes de acero están protegidos contra los efectos del fuego, el usuario debe crear una nueva configuración de resistencia al fuego y asignarla a dichos componentes. Los parámetros de protección contra incendios, como el tipo de protección, la masa unitaria, la conductividad térmica, el calor específico y el espesor de la protección, pueden definirse fácilmente, como se muestra en la Imagen 6. De este modo, pueden definirse y asignarse a distintos componentes varias configuraciones de resistencia al fuego. Estas configuraciones pueden diferir no solo en los parámetros de protección, sino también en todos los demás parámetros de diseño de incendio mencionados anteriormente.
Si la preferencia del usuario es definir la temperatura final manualmente y no de forma analítica como se describe en el texto anterior, esto puede hacerse como se muestra en la Imagen 7.
Relaciones de diseño en términos de resistencia al fuego
Una vez calculado el diseño de acero, la relación de comprobación de cálculo de los elementos en términos de resistencia al fuego se incluye en la tabla Resultados, como se muestra en la Imagen 8. Los detalles de la comprobación de cálculo, junto con la referencia a las ecuaciones y tablas utilizadas para la comprobación, también pueden mostrarse (Imagen 9).
