Las estructuras portantes
Las estructuras
portantes
La madera es un material combustible, pero también es un mal conductor del calor, por lo que a menudo se utiliza en la construcción de estructuras portantes, no solo porque es estéticamente atractiva y económica, sino sobre todo porque, en caso de incendio, presenta una mayor resistencia mecánica, lo que permite aumentar el tiempo necesario para poner a salvo a los posibles ocupantes del local.
ACERO – HORMIGÓN
El aumento de la temperatura reduce las propiedades mecánicas de los materiales, pero no altera la geometría de la sección transversal.
MADERA
El aumento de la temperatura no altera (o casi no altera) las características mecánicas de los materiales, pero reduce la geometría de la sección
MADERA
El fuego penetra a una velocidad media de 0,7-0,9 mm/minuto, creando una capa carbonizada que limita el avance de la llama. La temperatura a solo unos centímetros del interior de la viga de madera es de tan solo 40 °C, frente a los casi 1000 °C del exterior.
El fuego y el calor no alteran la resistencia mecánica. El colapso se produce cuando la combustión reduce la geometría de la sección transversal residual hasta el punto de que ya no puede cumplir su función portante. La resistencia al fuego es proporcional al espesor de la sección transversal, por lo que es posible mantener cargas y resistencias elevadas únicamente sobredimensionando la viga, sin necesidad de aplicar tratamientos con rivestimientos intumescentes o ignífugas, enlucidos o placas de silicato de calcio.
ACERO
El acero se considera un material incombustible, y eso es totalmente cierto, pero también es un excelente conductor del calor. Si se ve sometido a un aumento drástico de la temperatura, como en el caso de un incendio, el acero pierde rápidamente su estabilidad.
Tras solo 5 minutos de exposición al fuego, el acero alcanza unos 500 °C. Esta es la denominada temperatura crítica para este material. Tras 10 minutos de incendio, la estructura de acero se deforma y se derrumba sobre sí misma como un castillo de naipes. El acero se dilata aproximadamente 0,012 mm por cada metro de longitud y grado de temperatura. Esto significa, en el caso de una temperatura de 500 °C, un alargamiento de 6 mm por metro. Es obligatorio el uso de rivestimientos intumescentes u otros tipos de protección.
HORMIGÓN
Debido a su composición, el hormigón armado también se clasifica como material de construcción no inflamable. La conductividad térmica del cemento es de 2,1 W/mk, frente a los 60 W/mK del acero, un factor que no debe pasarse por alto cuando hay elementos de hormigón armado y, en particular, de hormigón pretensado.
Los áridos calcáreos no sufren disminuciones apreciables de su resistencia mecánica hasta superar los 750 °C, momento en el que comienza la descomposición térmica de la piedra caliza en cal y dióxido de carbono. El problema radica en el contenido de acero en su interior, y la protección térmica del recubrimiento del hormigón desempeña un papel fundamental. De hecho, en las estructuras de hormigón armado, las altas temperaturas cobran una importancia relevante, sobre todo en lo que respecta al acero, que por encima de los 500 °C pierde gran parte de sus características.
Estos puntos débiles se convierten en canales preferenciales para el flujo térmico, capaz de provocar un aumento localizado de la temperatura que puede llegar a superar los 500 °C en muy poco tiempo. También en este caso, el comportamiento frente al fuego es similar al de una viga de acero, por lo que es obligatorio utilizar revestimientos intumescentes u otros tipos de protección.
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