Cálculo de la resistencia al fuego en RFEM 6
En RFEM 6, es posible definir la configuración de la resistencia al fuego para el cálculo de acero con las tablas que se muestran en la Imagen 1 y utilizando la situación de proyecto accidental para el cálculo de la resistencia al fuego. La acción determinante de esta situación de proyecto se compara con la resistencia de cálculo para la temperatura de fuego, lo que da como resultado el coeficiente de comprobación de cálculo, que tiene que ser menor que 1 para que se cumpla el cálculo. El valor de cálculo de la resistencia se obtiene reduciendo el límite elástico debido al aumento de la temperatura, mientras que el coeficiente de reducción depende de la temperatura del acero θa al final del tiempo requerido de resistencia al fuego y se interpola desde [1] , Tabla 3.1.
Parámetros de cálculo frente al fuego en RFEM 6
Los parámetros de cálculo frente al fuego en RFEM 6 se pueden ajustar en la ventana que se muestra en la Imagen 2. Si la temperatura final se va a definir analíticamente, se debe definir el tiempo requerido de resistencia al fuego y el intervalo de tiempo de análisis.
La temperatura del acero θa al final del tiempo requerido de resistencia al fuego tf,nec se obtiene calculando el aumento de temperatura para el acero Δθa en cada intervalo de tiempo de análisis según la fórmula 8. 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 punto de tiempo t, donde se obtiene la temperatura del acero determinante.
[1] (4.25)
con:
ksh - Coeficiente de corrección para considerar el efecto de sombra
Am/V - Factor de la sección (representa la relación entre el área de la superficie expuesta y el volumen)
ca - Capacidad calorífica específica
ρa - Densidad del acero
Δt - Intervalo para el paso de tiempo
hnet,d - Flujo de calor neto
Los parámetros de diseño que afectan el cálculo de la temperatura final se deben determinar en la configuración de resistencia al fuego que se muestra en la Imagen 2. Por lo tanto, se debe definir el número de lados de la sección que están expuestos al fuego, ya que afecta a la determinación de los factores de la sección según [1] , tablas 4.2 y 4.3.
A continuación, se debe seleccionar la curva de temperatura para determinar la temperatura del gas. Hay tres curvas disponibles para su selección: la curva estándar de tiempo-temperatura (ETK), la curva de fuego externa y la curva de fuego de hidrocarburos (Imagen 3 a Imagen 5). El programa puede determinar la temperatura del gas basándose en estos diagramas.
El factor de configuración, la emisividad de la barra de acero y la emisividad del fuego como factores para la determinación del flujo neto según [1] y [2] están preestablecidos por el programa, pero el usuario puede ajustarlos a condiciones específicas. El efecto favorable de la galvanización en caliente de los componentes estructurales también se puede tener en cuenta al determinar la temperatura del acero seleccionando la opción "Superficie galvanizada de la barra de acero al carbono". En general, se considera la emisividad superficial inferior de la superficie galvanizada εm,lim hasta la temperatura límite. A temperaturas más altas, por otro lado, se tiene en cuenta la emisividad de la superficie 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 estos 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, se pueden definir fácilmente, como se muestra en la Imagen 6. De esta manera, se pueden definir y asignar varias configuraciones de resistencia al fuego a diferentes componentes. Estas configuraciones pueden diferir no solo en términos de parámetros de protección, sino también en términos de todos los demás parámetros de cálculo frente al fuego mencionados anteriormente.
Si la preferencia del usuario es definir la temperatura final manualmente y no analíticamente como se describe en el texto anterior, esto se puede hacer como se muestra en la Imagen 7.
Razones de tensiones en términos de resistencia al fuego
Una vez que se calcula el cálculo de acero, la razón de tensiones en barras en términos de resistencia al fuego se incluye en la tabla de resultados , como se muestra en la imagen 8. También se pueden mostrar los detalles de la comprobación de diseño, junto con la referencia a las ecuaciones y tablas utilizadas para la comprobación de diseño (Imagen 9).
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