Patologías por degradación de materiales: Efectos del fuego sobre la estructura.
1ºEfecto.
En una sección del elemento estructural, la no linealidad de las temperaturas debido a la baja conductividad del hormigón genera efectos internos. La deformación que buscaría una sección de hormigón sería acorde a las temperaturas experimentadas. Sin embargo, la compatibilidad de deformaciones entre las distintas rebanadas del elemento rige que secciones que eran planas sigan siendo planas, cumpliéndose así la hipótesis de Bernouilli. Para que este fenómeno se mantenga, se originan esfuerzos rasantes, que transforman la ley no lineal en una deformación plana de la cara lateral. Los esfuerzos deben estar en equilibrio entre sí, generándose compresiones en el ala inferior y superior y tracciones en el alma. Se suele poder prescindir de estos esfuerzos, no obstante hay situaciones particulares donde puede ser importante.
-Ejemplo: Placa alveolar en laboratorio.
Aparición de fisuras verticales debido a las tracciones generadas, que disminuyen la resistencia del elemento a corte. No son visibles cara inferior o superior, por lo que debemos tenerlas en cuenta para el correcto diagnóstico de la patología. La existencia de material aislante origina una barrera adiabática, que incrementa las temperaturas de la misma. Puede afectar a calentamiento de los alambres.
2º Efecto
Las dilataciones que se producen en el centro baricéntrico de la sección resultan deformaciones que podrían ser coartadas por la estructura, generando axiles sobre las vigas y flexión sobre los pilares.
-Ejemplo. Fallo del pilar debido a deformaciones impuestas.
3º Efecto
El comportamiento de una viga isostática simplemente apoyada y una viga continua es diferente, por lo que cabe realizar la diferenciación de la problemática:
-Viga apoyada
La deformación se incrementa por la dilatación, pero los esfuerzos no varían. La reducción del módulo elástico puede generar que las deformaciones sean permanentes.
-Viga continua
Sobre las deformaciones de la estructura aparecen unos esfuerzos que van a intentar impedirlo. Los nuevos esfuerzos van a elevar la ley de momentos negativos. Este fenómeno no tendría consecuencias a efectos de la capacidad de la sección, pero puede afectar a los puntos de corte de las barras ya que se trasladan los momentos negativos. Se pueden producir roturas prematuras como consecuencia del fallo en la sección.
-Ejemplo: Colapso de forjados tras incendio.
Los refuerzos de negativos eran muy cortos y en situación de fuego se produjo el fallo. A efectos de diseño los esfuerzos pueden ser soportados, sin embargo estos momentos negativos se producen en secciones donde la cara inferior se encuentra con temperaturas muy elevadas. Aunque en situación de fuego, el hormigón se hace más dúctil, el incremento de solicitación va a ser soportado con mayores profundidades del bloque comprimido, lo que se traduce en menor capacidad de distribución, es decir, en mayor fragilidad a nivel de sección.
1ºEfecto.
En una sección del elemento estructural, la no linealidad de las temperaturas debido a la baja conductividad del hormigón genera efectos internos. La deformación que buscaría una sección de hormigón sería acorde a las temperaturas experimentadas. Sin embargo, la compatibilidad de deformaciones entre las distintas rebanadas del elemento rige que secciones que eran planas sigan siendo planas, cumpliéndose así la hipótesis de Bernouilli. Para que este fenómeno se mantenga, se originan esfuerzos rasantes, que transforman la ley no lineal en una deformación plana de la cara lateral. Los esfuerzos deben estar en equilibrio entre sí, generándose compresiones en el ala inferior y superior y tracciones en el alma. Se suele poder prescindir de estos esfuerzos, no obstante hay situaciones particulares donde puede ser importante.
-Ejemplo: Placa alveolar en laboratorio.
Aparición de fisuras verticales debido a las tracciones generadas, que disminuyen la resistencia del elemento a corte. No son visibles cara inferior o superior, por lo que debemos tenerlas en cuenta para el correcto diagnóstico de la patología. La existencia de material aislante origina una barrera adiabática, que incrementa las temperaturas de la misma. Puede afectar a calentamiento de los alambres.
2º Efecto
Las dilataciones que se producen en el centro baricéntrico de la sección resultan deformaciones que podrían ser coartadas por la estructura, generando axiles sobre las vigas y flexión sobre los pilares.
-Ejemplo. Fallo del pilar debido a deformaciones impuestas.
3º Efecto
El comportamiento de una viga isostática simplemente apoyada y una viga continua es diferente, por lo que cabe realizar la diferenciación de la problemática:
-Viga apoyada
La deformación se incrementa por la dilatación, pero los esfuerzos no varían. La reducción del módulo elástico puede generar que las deformaciones sean permanentes.
-Viga continua
Sobre las deformaciones de la estructura aparecen unos esfuerzos que van a intentar impedirlo. Los nuevos esfuerzos van a elevar la ley de momentos negativos. Este fenómeno no tendría consecuencias a efectos de la capacidad de la sección, pero puede afectar a los puntos de corte de las barras ya que se trasladan los momentos negativos. Se pueden producir roturas prematuras como consecuencia del fallo en la sección.
-Ejemplo: Colapso de forjados tras incendio.
Los refuerzos de negativos eran muy cortos y en situación de fuego se produjo el fallo. A efectos de diseño los esfuerzos pueden ser soportados, sin embargo estos momentos negativos se producen en secciones donde la cara inferior se encuentra con temperaturas muy elevadas. Aunque en situación de fuego, el hormigón se hace más dúctil, el incremento de solicitación va a ser soportado con mayores profundidades del bloque comprimido, lo que se traduce en menor capacidad de distribución, es decir, en mayor fragilidad a nivel de sección.
