Jornada "La protecció passiva contra el foc a l'edificació" 14.06.2016
-
Upload
itec-inst-de-tecnol-constr-cat -
Category
Engineering
-
view
51 -
download
3
Transcript of Jornada "La protecció passiva contra el foc a l'edificació" 14.06.2016
Alberto Diego Cortés
Departament de Qualitat de Productes
14 Juny 2016
Resistència al foc
Estabilitat dels elements estructurals
itec.cat
Resistència al foc
Capacitat d’un element constructiu per a mantenir, durant un cert
període de temps en situació d’incendi, la funció per a la qual ha
estat dissenyat
Diferents característiques associades a la classificació
R E I W M C S G F P
Capacitat portant
L’element estructural mantindrà la seva capacitat
portant durant 90 minutsR 90
L’element estructural mantindrà la seva capacitat portant, l’aïllament
tèrmic i la integritat durant 90 minutsREI 90
Estructures d’acer
Com resistirà l’acció
d’un incendi?
• Resistent
• Esvelta
• Instal·lació ràpida
• Incombustible
Liceu, 1994.
Windsor, 2005.
Comportament de l’acer a altes temperatures
• Es redueixen els valors resistents, el límit elàstic i el mòdul de Young, a
partir de 500 ºC de manera crítica
• Fase plàstica molt important, gradual
• Alta dilatació tèrmica
Molt bon conductor tèrmic
λ = 47 W/(m·K)
Diferències de comportament
• Temperatura crítica de l’element
Efi,d = Rfi,d,t Rd,t disminueix a mesura que augmenta la temperatura
• Factor de forma
• Elements de paret prima (classe 4)
Pèrdua important de resistència a partir dels 350 ºC
Font: Bombers Generalitat
Unions
• Punts febles
• Interacció entre tipologies constructives diferents
• Modificació del tipus de sol·licitació en el transcurs de l’incendi
• Solucions no assajades
Experiment Cardington a escala real
• Comportament de l’edifici sencer manifestament
diferent del comportament d’elements simples
isostàtics
• Interaccions i canvis en els mecanismes de
suport de les càrregues a les estructures reals
• Unions roscades, hiperestàtiques
Font: FRACOF
Estructures de formigó armat
Com resistirà l’acció
d’un incendi?
• Bona relació cost – prestació
• Tecnologia molt desenvolupada
• Múltiples possibilitats constructives
Estructures in situ
Estructures prefabricades
→ Pretesades
Windsor, 2005.
Comportament del formigó altes temperatures
• Composició molt estable (àrids)
• Bon aïllant tèrmic:
λT = 1,6 W/(m·K)
• Incombustible
Font: Bombers Generalitat
Comportament del formigó armat
• Combinació de materials: comportament diferencial
- Tensions internes
- Pèrdua d’adherència de les armadures
• Armadures
- Distribució
- Recobriment
Tarmadura < Tcrítica ?Font: Bombers Generalitat
Prefabricats de formigó
• Temperatura crítica de l’acer: 350 ºC!
• Dimensions de la secció
optimitzades
(control de qualitat en fàbrica)
Atenció al recobriment !
Font: Bombers Generalitat
Fallides
• Unions: modificació de les sol·licitacions
• Spalling
- Formigons joves
- Formigons d’alta densitat
• Despreniments per interfície
entre materials
- Dilatacions
- Corrosió
Font: Steel for Bricks
Gretzenbach (Suïssa), 2004.
Forjat col·laborant
Combinació d’elements resistents:
• Xapa nervada d’acer: tracció
• Capa de formigó: compressió
Xapa: acer classe 4 → Tcrítica = 350 ºC
Sense protecció ≈ 30 minuts
Recobriment aïllant, fals sostre (Tacer < 350 ºC)
Armadura longitudinal
(Tacer < 500 ºC)
Font: Bombers Generalitat
Estructures de fusta
Com resistirà l’acció
d’un incendi?
• Sostenible
• Econòmica
• Valor estètic
• Reticències històriques
Comportament de la fusta a altes temperatures
• Tsuperficial de 400 ºC per començar a cremar (300 ºC en contacte flama)
• Molt bon aïllant tèrmic: λT = 0,1 – 0,6 W/(m·K)
• Dilatació tèrmica menyspreable
• Carbonització
→ β: velocitat de carbonització
Combustible
Reacció al foc dolentaCapa carbonitzada 6 vegades més
aïllant que la pròpia fusta
Unions
Mitjançant elements metàl·lics
→ Punts febles
- Pèrdua de capacitat resistent de l’acer
(directament exposat ≈ R 15)
- Transmissió de calor cap a l’interior
Oviedo, 2016,
Las Arenas, Barcelona.
Conclusions
• Cada tipologia estructural té les seves particularitats
• Totes poden ser vàlides i segures en situació d’incendi, de la
mateixa manera que qualsevol d’elles pot resultar fallida
• Caldrà doncs resoldre la problemàtica específica
- Disseny
- Protecció
• Atenció especial a la resolució d’unions
• Instal·lació de productes i sistemes de protecció contra incendis
→ Factor clau