Estructuras bajo fuego
El número 66 de Revista IE, medio de comunicación técnica de nuestra Asociación de Ingenieros Estructurales (AIE), reproduce el artículo “Comportamiento estructural bajo fuego”, escrito por el ingeniero civil Héctor Ludzik, especializado en Ingeniería Estructural y Seguridad Industrial, y miembro de la AIE. Una evaluación adecuada de la seguridad contra incendios en la estructura de un edificio debe fundamentarse en una comprensión sólida de su comportamiento bajo fuego. Durante mucho tiempo, se ha considerado que este comportamiento está dominado por los efectos de la pérdida de resistencia y por las grandes deformaciones. Sin embargo, ensayos a escala real han revelado mecanismos que difieren de estos supuestos. Este trabajo busca introducir algunos de los principios más relevantes que rigen el comportamiento estructural bajo fuego. El diseño de una estructura ante la acción del fuego implica tres etapas esenciales. Primero, es necesario analizar las condiciones del incendio. Luego, se deben determinar los mecanismos de transferencia de calor hacia la estructura. Finalmente, es crucial estudiar el comportamiento estructural frente a las acciones térmicas. Tradicionalmente, se ha entendido que el comportamiento de las estructuras en caso de incendio se ve dominado por la pérdida de resistencia derivada de la degradación térmica y por las grandes deformaciones y colapsos parciales que resultan de la carga impuesta sobre una estructura debilitada. Por ello, se cree que la resistencia y las cargas son los factores clave que determinan la respuesta estructural. Esta visión ha perdurado en el tiempo, en gran medida, debido a las observaciones realizadas en ensayos estándar de fuego, aunque estas observaciones son poco relevantes para las configuraciones estructurales reales en grandes estructuras aporticadas de acero y hormigón de varios pisos. Investigaciones como las del proyecto DETR-PIT (Ensayos de Cardington) han demostrado que esta comprensión es errónea. Los estudios han concluido que las estructuras aporticadas de acero y hormigón, similares a las sometidas a ensayo en Cardington, poseen importantes reservas de resistencia gracias a configuraciones que permiten grandes deformaciones. En este contexto, son los esfuerzos y desplazamientos inducidos térmicamente, y no tanto la degradación del material, los que determinan la respuesta al fuego. La degradación, especialmente la plastificación del acero y el pandeo, puede incluso resultar útil para desarrollar modos de transporte de carga. Este trabajo se propone establecer algunos de los principios más fundamentales que rigen el comportamiento de las estructuras ante la acción del fuego, basándose en el análisis de la respuesta de elementos estructurales individuales frente a una combinación de acciones térmicas y restricciones impuestas por la estructura circundante. Es posible acceder a Revista IE ingresando aquí: