Utilice esta opción para definir los parámetros de resistencia al fuego del tipo de barra de acero para el Eurocódigo 3 (2005). Para acceder a los parámetros, haga clic en el botón Fuego del cuadro de diálogo Definición de la barra - parámetros.
Esta opción permite diseñar y verificar barras de acero de una sección arbitraria según las siguientes directrices:
- La norma europea EC3 EN 1993-1-2:2005.
- El documento oficial 3 del Comité Técnico de la ECCS, Model Code of Fire Engineering (Código modelo de ingeniería contra incendios), primera edición, mayo de 2001.
En el ámbito de aplicación de la norma se incluyen los cálculos de barras de acero cargadas con un conjunto arbitrario de fuerzas internas (N,Vy,Vz,Mx,My,Mz). Como recomiendan los documentos, los cálculos se deben realizar mediante uno de los siguientes métodos: método por resistencia, método por temperatura o método por tiempo.
Método por resistencia
El método por resistencia se compone de lo siguiente:
- Evaluación de la temperatura máxima de un elemento Oa,max para los parámetros de fuego definidos y el tiempo de resistencia requerido treq.
- Verificación de la resistencia del elemento teniendo en cuenta el cambio de los parámetros de resistencia del acero a la temperatura más elevada.
- Condición de verificación aplicada: Ed,fi < Rd,fi.
Método de temperatura
El método de temperatura consta de lo siguiente:
Evaluación (directa o mediante el método iterativo) de la temperatura crítica de una barra Oa,Cr a la que se agota su resistencia; si la temperatura del elemento Oa,max, evaluada de forma análoga a como se hace con el método de resistencia, no supera la temperatura crítica Oa,Cr, el elemento se califica como correcto Oa,max < Oa,cr.
Método de tiempo
El método de tiempo consiste en evaluar el tiempo máximo de resistencia al fuego de la barra tfi,max para los parámetros de fuego definidos por el usuario. La temperatura calculada se compara con la temperatura treq requerida; la barra es correcta si se cumple el criterio treq > tfi,max.
Se puede elegir un método de cálculo en el cuadro de diálogo Configuración.
Los usuarios pueden evaluar la temperatura máxima de las superficies de los elementos protegidos y no protegidos contra la acción directa del fuego. Robot ofrece una base de datos con los materiales aislantes utilizados con mayor frecuencia de acuerdo con el documento explicativo para ECCS n.º 89, <Euro-Nomogram> Fire Resistance of Steel Structures (<Euronomograma> Resistencia al fuego de las estructuras de acero). También se pueden añadir nuevos materiales aislantes a la base de datos.
El cuadro de diálogo para definir los parámetros de resistencia al fuego incluye opciones para permitir la simulación de la temperatura de cualquier barra de acero definida en el modelo analizado. El diagrama de la parte inferior del cuadro de diálogo ilustra la variabilidad de la temperatura del elemento seleccionado en el tiempo (en el intervalo de 0 a 120 minutos). También se muestra la temperatura de la barra elegida para el tiempo de resistencia al fuego definido actualmente. El diagrama se actualiza automáticamente cuando se modifica algún parámetro.
Los cálculos de resistencia al fuego de los elementos de acero se inician después de activar la opción Cálculos de resistencia al fuego en el cuadro de diálogo Configuración. El cuadro de diálogo Configuración permite seleccionar la norma que será la base del análisis (directrices generales de la norma EN 1993-1-2 o recomendaciones del Comité técnico de la ECCS).
Se definen los siguientes parámetros:
Parámetros básicos
- El campo Parámetros básicos se utiliza para determinar:
Tiempo de resistencia al fuego: el tiempo requerido de resistencia al fuego en minutos (el tiempo máximo de resistencia al fuego es de 120 minutos).
Curva de temperatura: seleccione una curva para evaluar la temperatura de los gases resultantes del fuego. Curvas disponibles:
- estándar ISO 834,
- incendio externo,
- incendio con fuego,
- incendio sin fuego.
Protección de la barra contra el fuego: seleccione si la barra estará protegida o desprotegida.
Exposición de la sección: elija en la lista de selección un icono de elemento expuesto en tres lados, en todos los lados o solo en el ala inferior.
Elemento protegido
- El campo Parámetros del aislamiento térmico se utiliza para determinar:
Tipo de protección del material: selección del tipo de protección del material; hay dos tipos básicos disponibles: hueco y contorno.
Grupo de materiales: definición de un grupo de materiales básicos; por ejemplo, tableros, yesos, pinturas.
Nombre del material: definición de uno de los materiales que pertenecen al grupo de materiales seleccionado; por ejemplo, pintura acrílica.
Espesor del aislamiento: definición del espesor de la capa aislante que protege una columna. Los valores predeterminados dependen del material elegido en la base de datos.
Los parámetros Masa unitaria, Calor específico y Conductividad térmica se proporcionan como información adicional del tipo de material aislante elegido en la base de datos.
En el caso de un elemento protegido, es posible definir un nuevo tipo de material aislante y añadirlo a la base de datos de materiales aislantes; esta acción se puede realizar en el cuadro de diálogo Definición de la barra - Nuevos materiales aislantes que se abre haciendo clic en el botón Nuevo material.
Elemento no protegido
- El campo Parámetros térmicos del acero se utiliza para determinar:
Masa unitaria: valor predeterminado roa = 7850 kg/m3
Coeficiente de transferencia de calor por convección: coeficiente dependiente de la curva de temperatura seleccionada
Coeficiente de configuración: un factor que permite contabilizar la forma y la posición de un elemento en una estructura (puede encontrar más información sobre la definición de este factor en las recomendaciones del Comité Técnico de la ECCS, punto III.3); el intervalo de la variabilidad del parámetro: <0.01,1>
Emisividad de la superficie de la barra: el intervalo de variabilidad del parámetro: <0.01,1>
Emisividad del fuego: el intervalo de variabilidad del parámetro: <0.01,1>
Descuidar el efecto de 'ombra': si esta opción está seleccionada, no se realizan los cálculos del factor ksh, utilizado para evaluar la temperatura crítica del acero, en tal caso el factor será igual a 1.0 (se refiere únicamente a los cálculos según la norma EN 1993-1-2)
- El campo Parámetros adicionales se utiliza para determinar:
Coeficiente de seguridad para la radiación: un valor por defecto = 1.0
Coeficiente de seguridad para la convección: un valor por defecto = 1.0
Coeficiente de seguridad para acero en el fuego:- un valor por defecto = 1.0
Parámetro de adaptación: valor que tiene en cuenta el flujo de calor no uniforme a través de la sección de una viga en flexión en condiciones de incendio; un valor por defecto = 0.7
- El campo Prueba de temperatura máxima de la barra evalúa mediante una prueba la temperatura máxima en la superficie de una barra de la estructura seleccionada. Utilizando los parámetros seccionales de una barra y los valores definidos en el cuadro de diálogo anterior, se calcula la temperatura máxima que alcanzará un elemento después de una resistencia de tiempo determinada; la selección de la opción Temperatura de la barra - definida por el usuario permite al usuario omitir la evaluación automática de la temperatura del elemento y definir su propia temperatura.
- El diagrama Curva de variabilidad de temperatura presenta la forma en que la temperatura máxima en la superficie de la barra cambia en el tiempo (la curva roja); la curva azul ilustra la variabilidad de la temperatura de los gases que se producen a partir del fuego en el tiempo.