4. Examen4_SOLUCIÓN

MÁSTER Semipresencial de Especialización en ESTRUCTURAS METÁLICAS con CYPE

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Solución del bloque 4 proyecto 4


Proyecto 4. Resistencia al fuego Solución Proyecto 4. Cálculo a fuego El conjunto de naves industriales de la figura 4.1, consta de tres naves claramente diferenciadas diferenciadas con estructuras independientes. •

Nave recepción

•

Nave pretratamiento

•

Nave almacén

El proceso industrial consiste en la transformación de papel. La materia prima del proceso industrial se recepciona en la nave de recepción de material y se va depositando en el foso de dicha nave. En la nave de pretratamiento se procesa/transforma la materia prima para convertirla en papel reciclado. Finalmente, el papel se almacena en la nave almacén.

Figura 4.1. Complejo industrial

En la nave almacén se ha introducido una entreplanta con una estructura independiente. La entreplanta consta de una zona en planta baja destinada a área de descanso y una zona en planta primera de uso oficinas. Las superficies de estas zonas, de uso no industrial, son, •

Planta baja 223m 2

•

Planta primera: 403m2

© ZIGURAT Consultoría de Formación Técnica S.L. 14/01/2010 (Ed.) – 14/01/2010 (Rev.0)

1


Consideramos la zona de descanso y oficinas como un sector de incendio independiente con una superficie construida de 626m 2. En este sector de incendio se prevé la instalación de equipamientos de protección anti incendio, •

Detección automática

•

Alarma automática a bomberos

Figura 4.2. Sector de incendio de oficinas

En la Nave Almacén, la superficie que ocupan los acopios de material es de 504m

2

y

alcanzan una altura máxima de 5m. En la Nave de Recepción, el foso se llenará hasta un 60% de su máxima capacidad tal y como se indica en la figura 4.3.

Figura 4.3. Acopios de material


2


Se propone calcular las resistencias mínimas exigidas de exposición al fuego para cada uno de los sectores de incendio. •

Sector de incendio Nave Recepción

S= 909 (m 2)

•

Sector de incendio Nave Pretratamiento

S= 6816 (m 2)

•

Sector de incendio Nave Almacén

S= 1335 (m 2)

•

Sector de incendio oficinas y área de descanso

S= 626 (m 2)

En la tabla 1.2 del RSCIEI se indican las cargas superficiales y por metro cúbico del proceso de fabricación y almacenamiento del papel. Consideramos estos datos para el cálculo de la carga de fuego de la estructura. En la nave de recepción, la materia prima es parecida al papel reciclado con lo cual se propone utilizar los valores de la tabla para el cálculo de la carga de fuego. De la misma manera, utilizamos estos valores para la nave de pretratamiento y la nave almacén. Fabricación y venta

Almacenamiento

Actividad

MJ/m2 Mcal/m2 Ra

MJ/m3

Mcal/m3 Ra

Papel

800

1100

264

192

1,5

2,0

Tabla 4.1 Carga de fuego del combustible

Metodología de cálculo La metodología de cálculo a seguir para la determinación de la capacidad portante de la estructura en situación de incendio es, para cada uno de los sectores de incendio, la siguiente. •

Determinar el marco normativo.

•

Resistencia suficiente, en minutos

•

Temperatura del acero

•

Capacidad portante

Determinar el marco normativo En la fase inicial del proyecto es importante definir qué normativa es de aplicación en cada sector de incendio. •

Sector de incendio Nave Recepción La normativa de aplicación es el RSCIEI tal y como se indica en el artículo 2 del RSCIEI


3


•

Sector de incendio Nave Pretratamiento La normativa de aplicación es el RSCIEI tal y como se indica en el artículo 2 del RSCIEI

•

Sector de incendio Nave Almacén La normativa de aplicación es el RSCIEI tal y como se indica en el artículo 2 del RSCIEI

•

Sector de incendio Oficinas con una superficie de 626 (m 2) En el artículo 3 del RSCIEI se indica que los sectores de incendio de uso no industrial que superen las características definidas en el mismo articulado, deberán de regirse por sus normas específicas. En el caso que nos ocupa, la zona administrativa ocupa una superficie superior a 250m 2 y, por lo tanto, será de aplicación el DB-SI.

Resistencia suficiente, en minutos A continuación, se determina el tiempo de exposición al fuego exigido para cada uno de los sectores de incendio. Nave Recepción Densidad de carga de fuego

El RSCIEI es de aplicación para la determinación de la densidad de carga de fuego. En la nave de recepción la actividad que se desarrolla es la de almacenamiento de la materia prima que se va depositando en el foso Por motivos técnicos y de mantenimiento de las instalaciones, se limita la capacidad del foso hasta el 60% de su capacidad total. Según el artículo 3.2.b del Anejo I del RSCIEI se define la densidad de carga a partir de la siguiente ecuación,

           •

qv , carga de fuego, en MJ/m3

•

Ci , coeficiente de peligrosidad por combustibilidad tabla 1.1 del RSCIEI. Consideramos que el Grado de Peligrosidad es C i=1

•

Si , Superficie de almacenamiento, en m 2

•

Ra , Coeficiente de grado de peligrosidad inherente a la actividad industrial. Según la tabla 4.2


4


Fabricación y venta

Almacenamiento

Actividad

MJ/m2 Mcal/m2 Ra

MJ/m3

Mcal/m3 Ra

Papel

800

1100

264

192

1,5

2,0

Tabla 4.2 Almacenamiento

Se determina la densidad de carga de fuego,

          1 100 1 9, 2  0,6    2  12144  Nivel de Riesgo Intrínseco

En base a la tabla 1.3 del RSCIEI, se determina el Nivel de Riesgo Intrínseco del sector de incendio. •

Riesgo Alto-8

Superficie máxima del sector de incendio

El RSCIEI limita la superficie del sector de incendio en función del nivel de riesgo intrínseco y el tipo de establecimiento. Tipo de establecimiento: el establecimiento industrial (conjunto total de las naves industriales) está a una distancia mayor de tres metros del edificio más próximo de otro establecimiento. Por lo tanto, se considera Tipo C. La superficie máxima del sector de incendio es, según la tabla 2.1 del Anejo I del RSCIE, considerando establecimiento tipo C y nivel de riesgo intrínseco Alto-8,

 2000    ó 909  

Con lo cual, la superficie de la Nave Recepción es inferior a la superficie máxima admitida. La sectorización entre Nave Almacén y Nave de Pretratamiento deberá de materializarse mediante cerramientos adecuados y evidentemente, con puertas de sectorización para permitir el paso de la materia prima del foso hacia la Nave de Pretratamiento. Resistencia suficiente, en minutos

Tratándose de una cubierta ligera no prevista para la evacuación, es de aplicación la tabla 2.3 del Anejo I del RSCIEI.


5


En este apartado de la norma se indica que si el nivel de riesgo intrínseco es medio o alto será obligado disponer de un sistema de extracción de humos, lo cual será de aplicación en esta nave. En definitiva, se deduce de la tabla 2.3 del Anejo I del RSCIE que la resistencia suficiente es, en minutos, R30 para la Nave de Recepción. tfi,requ=30minutos Nave de Pretratamiento Densidad de carga de fuego

El RSCIEI es de aplicación para la determinación de la densidad de carga de fuego. En esta nave, la actividad que se desarrolla es la de fabricación. Según el artículo 3.2.a del Anejo I del RSCIEI se define la densidad de carga a partir de la siguiente ecuación,

         •

qsi , carga de fuego por unidad de superficie

•


•

Si , Superficie de almacenamiento en m 2

•

Ra , Coeficiente de grado de peligrosidad inherente a la actividad industrial. Fabricación y venta

Almacenamiento

Actividad

MJ/m2 Mcal/m2 Ra

MJ/m3

Mcal/m3 Ra

Papel

800

1100

264

192

1,5

2,0


Se determina la densidad de carga de fuego,

         8 00   1  1,5  1200 

Nivel de Riesgo Intrínseco


Riesgo Medio-3


6



Se determina la máxima superficie de cada sector de incendio en función del nivel de riesgo intrínseco y el tipo de establecimiento. La superficie máxima del sector de incendio es, según la tabla 2.1 del Anejo I del RSCIEI, considerando establecimiento tipo C y nivel de riesgo intrínseco Medio-3,

 5000     6816  

Con lo cual, la superficie de la Nave de Pretratamiento es superior a la superficie máxima admitida. Ahora bien, en la nota 3 de la tabla 2.1 del Anejo I del RSCIEI se dicta la excepción para aquellas actividades industriales que superen la superficie máxima admitida. Según la nota 3, deberemos de incluir un sistema de rociadores automáticos ya que la superficie de la nave es superior a la máxima admitida. Alternativamente, podemos dividir la nave de pretratamiento en dos sectores de incendio más pequeños. Resistencia suficiente, en minutos


En este apartado de la norma se indica que si el nivel de riego intrínseco es medio o alto será obligado disponer de un sistema de extracción de humos, lo cual será de aplicación en esta nave. En definitiva, se deduce de la tabla 2.3 del Anejo I del RSCIEI que la resistencia suficiente es, en minutos, R15 para la Nave de Pretratamiento. tfi,requ=15minutos Nave Almacén Densidad de carga de fuego

El RSCIEI es de aplicación para la determinación de la densidad de carga de fuego. En la nave almacén la actividad que se desarrolla es la de almacenamiento del producto fabricado en la Nave de Pretratamiento Según el artículo 3.2.b del Anejo I del RSCIEI se define la densidad de carga a partir de la siguiente ecuación,

          •

qv , carga de fuego en MJ/m3


7


•


•

Si , Superficie de almacenamiento, en m 2

•

Ra , Coeficiente de grado de peligrosidad inherente a la actividad industrial. Fabricación y venta

Almacenamiento

Actividad

MJ/m2 Mcal/m2 Ra

MJ/m3

Mcal/m3 Ra

Papel

800

1100

264

192

1,5

2,0


Se determina la densidad de carga de fuego, teniendo en cuenta que la altura máxima de almacenamiento son 5m y que la superficie que ocupan los acopios de material son 504m 2.

          1 100 113355 504 2  4153  Nivel de Riesgo Intrínseco


Riesgo Alto-6


Se determina la máxima superficie de cada sector de incendio en función del nivel de riesgo intrínseco y el tipo de establecimiento. La superficie máxima del sector de incendio es, según la tabla 2.1 del Anejo I del RSCIEI, considerando establecimiento tipo C y nivel de riesgo intrínseco Alto-6,

 3000    é 1335  

Con lo cual, la superficie de la Nave Almacén es inferior a la superficie máxima admitida. Resistencia suficiente, en minutos



8


En este apartado de la norma se indica que si el nivel de riego intrínseco es medio o alto será obligado disponer de un sistema de extracción de humos, lo cual será de aplicación en esta nave. En definitiva, se deduce de la tabla 2.3 del Anejo I del RSCIEI que la resistencia suficiente es, en minutos, R30 para la Nave de Recepción. tfi,requ=30minutos Oficinas A continuación, se determina la resistencia al fuego exigida para el sector de oficinas. Para ello, es de aplicación el DB-SI. La superficie total del sector es de 626 m 2 Se propone calcular la resistencia al fuego exigida mediante los dos métodos correspondientes al Nivel I y el Nivel II. Nivel 1

La densidad de carga de fuego se determina mediante la tabla 3.1 del DB-SI. En función del uso del sector de incendio (Administrativo) y sabiendo que la altura de evacuación es inferior a 15m, se determina una resistencia al fuego suficiente igual a R60 tfi,requ=60minutos Nivel 2

Alternativamente, podemos realizar un cálculo más ajustado de la resistencia al fuego exigida mediante el Nivel 2. En este caso, el tiempo exigido de fuego se determina mediante la siguiente ecuación.

,    , ,  ,     

,  ,      

A continuación, se procede a determinar cada uno de los coeficientes que intervienen en la determinación del tiempo de exposición exigido. •

Carga de fuego característica, qf,k En la tabla B.6 del DB-SI se determina la densidad de carga de fuego característica para el uso Administrativo.

, 520 


9


•

Coeficiente de combustión, m Este coeficiente tiene en cuenta la fracción de combustible que arde en el incendio. En el apartado B.4.1 del DB-SI se indica que para materiales tales como la madera, papel, tejido, etc. puede tomarse, m=0,8

•

Coeficiente δq1 Este coeficiente tiene en consideración el riesgo de iniciación del incendio en función del tamaño del sector. En el apartado B.4.2 del DB-SI. El tamaño del sector de incendio es de 502m 2 con lo cual, interpolando, se determina, δq1=1,55

•

Coeficiente δq2 Este coeficiente tiene en consideración el riego de iniciación debido al uso de la actividad y se define en el apartado B.4.3 del DB-SI. En uso administrativo, δq2=1,0

•

Coeficiente δn Este coeficiente, considera las medidas activas anti incendio que se instalen en el sector de incendio. En el apartado B.4.4 del DB-SI se indican las reducciones aplicables debidas a la incorporación de medidas activas contra incendio. Considerando ‘Detección automática’ y ‘Alarma automática a bomberos’,

     0,87 0,87 1  0,76

Finalmente, se calcula la densidad de carga de fuego de cálculo,

, 490.350.8 1,55 10,76  490.35 

El siguiente paso, es determinar el tiempo de fuego requerido

,  ,     

•

Coeficiente de ventilación En el apartado B.3.2 del DB-SI se indica el procedimiento a seguir para la determinación del coeficiente de ventilación. La suerficie en planta del sector de incendio es, S=502 (m2) El factor que relaciona la superficie de huecos en paredes y la superficie del sector de incendio es


10


   102626 0,16 0,025    0,25

El factor que relaciona la superficie de huecos en techos y la superficie del sector de incendio es,

   5020  0 ,   6 9 0 0, 4         0,62 1      0,5 ,   6 9 0  0, 4  0, 1 6  8 0,62  1  0   0,84  0,5  •

Coeficiente kb

Este coeficiente tiene en consideración las propiedades térmicas de la envolvente del sector de incendio. Puede considerarse, por el lado de la seguridad,

     0,07   •

Coeficiente kc

Este coeficiente representa una corrección del tiempo de exposición al fuego para los perfiles de acero que estén expuestos al fuego sin revestimiento. Previamente, se determina el coeficiente de aberturas, ‘O’.

6 √ 1 0,0687 0,02    0,2   √   1 02,1492       57 8 46  5  403 2 1492  Acero sin revestir Kc13,7O0,94 Acero revestido Kc1,0

Finalmente, se determina la resistencia al fuego requerida,

,   , 1,0  ,

El coeficiente γq se define en la tabla 4.1 considerando AB-1,


11


Tabla 4.5 Coeficiente parcial de seguridad relacionado con los daños previsibles debidos al incendio γq

Acero sin revestir,

,  ,       490.35 0,84 0,07 0,94  27.1  , 1,0 27.1  27.1 ,  ,      490.35 0,84 0,07 1  28.8  , 1,0 28.8  28.8  Nivel 1 , 60  Nivel 2 , 27.1  acero sin revestir , 28.8  acero con revestimiento

Acero con revestimiento

En definitiva, los resultado obtenidos en el cálculo del t iempo de fuego requerido son,

Temperatura del acero. Dintel nave almacén Se propone verificar la capacidad portante del dintel de la nave almacén. El dintel analizado es el que se muestra en la figura 4.4. Es un dintel IPE500 con cartelas en la unión con el soporte y la cumbrera.


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Figura 4.4. Localización del dintel analizado

Pueden descargarse el modelo de cálculo en Nuevo Metal 3D que utilizaremos para disponer de los datos a temperatura ambiente. Descarga de la hoja de cálculo. Diríjase a la sección del curso “MEMMNIND_P02_NA_090602_ed3 ”. •

versión

online

y

localice

el

fichero

Temperatura del acero sin protección En primer lugar, se verifica la temperatura del acero sin protección. Es necesario determinar la factor de sección, considerando el perfil IPE-500 expuesto por las 4 caras.

   1, 7 44     115,5  100  151   0,9    0,9  2    0,9  2 0,1,7244 0,5 0,72

También es necesario determinar el coeficiente de sombra.

Tiempo de fuego requerido en la Nave Almacén es igual a 30 minutos tal y como se ha calculado anteriormente. Se determina la temperatura del acero con la ayuda de la hoja de Excel que se les ha proporcionado en el temario.


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Figura 4.5. Temperatura acero sin revestir

Se deduce la temperatura del acero sin revestir igual a 821,96ºC. La reducción de resistencia del acero a esta temperatura es demasiado elevada y, por lo tanto, se decide proteger el dintel con un revestimiento adecuado. Temperatura del acero con protección En el modelo de cálculo de Nuevo Metal 3D, se ha verificado cual es la combinación de cargas que dimensiona el dintel. Se ha llegado a la conclusión que el dintel se ha dimensionado por momento flector afectado por el pandeo lateral. Se ha consultado el listado de comprobaciones generado por el programa en ELU y situación normal de uso. El aprovechamiento máximo de 83,4% se produce en la verificación de la interacción N–My– Mz. En cambio, la verificación de flexión con pandeo lateral cumple con un margen de aprovechamiento igual al 77,6%

Figura 4.6. Comprobación en ELU

Del listado de comprobaciones en ELU se deduce que el momento flector pésimo considerado es igual a 376,26 kNm tal y como se adjunta en la figura 4.7


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La verificación en ELU considerando la flexión pura cumple con un ratio de trabajo igual al 65,3%. En cambio, la comprobación considerando la penalización del pandeo lateral cumple con un ratio de trabajo superior e igual al 77,6%

Figura 4.7. Comprobación en ELU a flexión

De la figura 4.8, se deduce que el esfuerzo considerado por el programa Nuevo Metal 3D, 376,26kNm, es igual al esfuerzo en la posición del dintel en el cual empieza la cartela. Con este esfuerzo, el programa calcula el ratio de trabajo del dintel. Además, también se ha deducido que la combinación en la cual se produce el esfuerzo flector máximo de cálculo es Combinación ELU: 1,35G+1,05Q+1,50N

Figura 4.9. Combinación más desfavorable

Se procede a calcular el coeficiente de reducción de la solicitación en situación de incendio. Los coeficientes de simultaneidad son, en situación de incendio,

1  2

= 0 con lo cual, en

la combinación en situación de incendio tan solo interviene la carga permanente.

óó          1,35  1,50   1,05   © ZIGURAT Consultoría de Formación Técnica S.L. 14/01/2010 (Ed.) – 14/01/2010 (Rev.0)

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Figura 4.10. Carga permanente

Figura 4.11. Carga de uso (instalaciones)

Figura 4.12. Carga de Nieve


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Una vez conocidas la cargas aplicadas en el dintel, se determina el coeficiente de reducción de solicitación en situación de incendio.

 1,35  1,50 1,05    1,35 3 1,501 4,3309  1,05 0,9 11,3 4 0,26 El coeficiente de sobredimensionado, depende de la reducción de la solicitación en situación de incendio y de la resistencia del perfil a temperatura normal.

2 6   , ,  0 ,26376, 484,63  0,20    0,26 376,26  97,83 La solicitación reducida es igual a ,

La resistencia a temperatura ambiente se consulta en el listado de comprobaciones ELU del modelo de cálculo,

,, 484,63

Figura 4.13. Resistencia a temperatura ambiente

  , ,  9484,7,8363 0,20

Considerando que el material de revestimiento es perlita-vermiculita, que tiene una conductividad de 0,12(W/m·k) Se determina el espesor mínimo requerido consultando en la tabla D.1 del DB-SI.

 0,05   0,05   0,05 0,12  0,006  6

Se procede al cálculo de la temperatura del acero con el revestimiento calculado y mediante la hoja de Excel disponible. El factor de sección de la pieza protegida es, Sp=151(m-1) © ZIGURAT Consultoría de Formación Técnica S.L. 14/01/2010 (Ed.) – 14/01/2010 (Rev.0)

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Figura 4.14. Temperatura del acero con revestimiento

En definitiva, se ha calculado un espesor de 6mm de revestimiento de perlita-vermiculita y el acero alcanza la temperatura de 506,16ºC después de 30minutos de incendio normalizado.

Capacidad portante Una vez conocida la temperatura que alcanza el acero, ya se puede determinar el margen de seguridad remanente en situación de incendio. Para ello, consideramos el efecto de inestabilidad por pandeo lateral. La esbeltez en situación de incendio depende del coeficiente de disminución de resistencia y, además, de la esbeltez adimensional por pandeo lateral en situación normal de uso.

_ 0,4  ,,    _

Se consulta en el programa la esbeltez adimensional por pandeo lateral en situación normal de uso,


18


Figura 4.15. Esbeltez adimensional de pandeo lateral a temperatura normal

  0,59

Se determinan los coeficientes de reducción de resistencia definidos en la tabla D.2 del DBSI y para la temperatura de 506,16ºC

_  _ 0,76 _  _ 0,58 _  _  __ 1,44

Se determina el coeficiente de esbeltez adimensional en situación de incendio,

_ 0,59 1,44  0,67  ,   _ _ 0,5  10, 4 9_ 0,2  _   0,5  1 0,49  0,67 0,2  0,67  0,84 , 0.84  0,184 0,67  0,74

Se calcula el coeficiente adimensional en situación de incendio,

Se calcula el coeficiente reductor por pandeo lateral en situación de incendio,

Finalmente, se determina el momento resistente con pandeo lateral y en situación de incendio,

,  _  1,,2     © ZIGURAT Consultoría de Formación Técnica S.L. 14/01/2010 (Ed.) – 14/01/2010 (Rev.0)

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0,760 ,1,742  484,63  1,105 216,3 Comprobación resistente en situación de incendio,

,     97,83 , 216,3 ,, 9 216, 7,833 0,39

El aprovechamiento es del 45%

Vigueta en Oficinas Se propone determinar la protección del material de revestimiento, si es necesario, para una vigueta del forjado intermedio del sector de Oficinas. El estado de cargas que aplica en la vigueta en cuestión es, •

PP forjado;

2 kN/m2

•

CP solado:

1 kN/m2

•

Uso

2 kN/m2

La vigueta tiene 5 metros de longitud y se ejecuta biarticulada en sus extremos. Se considera que la chapa coacciona el pandeo lateral del ala superior del perfil. Además, consideramos que el forjado protege el ala superior del perfil. La calidad del acero de la vigueta es S275. La limitación de deformación impuesta es igual a L/250. Dimensionar el perfil En primer lugar, se dimensiona la vigueta por resistencia y, posteriormente, verificamos que cumple por flecha. Al ser biarticulada y con el ala superior a pandeo lateral, la verificación de resistencia se simplifica,

            1, 3 5 10 5  1, 5 10  5   8   110,15  110,1510  8   ,    , 2751,05 110,1510  , 2751,05 © ZIGURAT Consultoría de Formación Técnica S.L. 14/01/2010 (Ed.) – 14/01/2010 (Rev.0)

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 110, 1 5 10 , 1,27505  420,6  10 

El primer perfil que cumple es el IPE270 con W pl,y=484·103 (mm3) El momento resistente, considerando el momento plástico resistente del perfil IPE270,

  ,   484  10  2751,05 126,76 10   110,15 10   1 126, 10,17561010 0,87  1  El aprovechamiento a resistencia del perfil es igual a,

Verificamos que cumple con el límite de flecha,

  250  5 000250  20   5   5  0, 3 61  10 5 10 5000   384   384 210000  5790  10  16,97  20   Una vez dimensionado el perfil, se propone determinar el revestimiento necesario, si es necesario, con una exigencia de exposición al fuego de 60 minutos. Debido a las características del perfil, se puede utilizar los nomogramas lo cual simplifica mucho el procedimiento de cálculo manual. Para la utilización de los nomogramas, el primer paso es la determinación del factor sobredimensiondo,

 ,,,  , ,

Para determinar el factor de reducción de solicitación, se consulta en la tabla 4.1 que se expuso en la documentación del temario,


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Tabla 4.6 Coeficiente Reductor de las Solicitaciones

ηfi

Para ello, es necesario determinar el coeficiente G K/QK

 0 ,361 1010  5  1,53  0,57      0 , 5 7 110, 1 5 10 ,     ,, ,,  126,76 10  0,5

De la tabla 4.1 e interpolando, se obtiene el coeficiente reductor de solicitación. El factor de sobredimensionado es,

Se propone considerar una distribución no uniforme de temperaturas en el perfil. Para ello, se determina el coeficiente K=K 1·K2 •

El factor K1 tiene en cuenta una distribución no uniforme de temperaturas en la sección. El forjado protege el forjado en su cara superior. Por este motivo, consideramos tres caras expuestas al fuego y , por lo tanto, K1=0,85

•

El factor K2 tiene en cuenta una distribución no uniforme de temperaturas a lo largo de todo el perfil. Al tratarse de un perfil biarticulado, el coeficiente k 2 es igual a la unidad. K1=1,0

El coeficiente K es igual a, K=K1·K2=0,85


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Con los nomogramas, y conocidos el factor de sobredimensionado y el factor K, se puede determinar la temperatura crítica del perfil IPE270.

 620º

A continuación, se verifica la resistencia del perfil sin protección Perfil sin protección En el eje de abscisas superior del nomograma, aparece el ‘Factor de Sección – Perfiles no Protegidos’ que es igual al factor de sombra por el factor de sección

      

El factor de sección para un perfil en doble T simétrico se determina mediante la siguiente ecuación.

 0,9    0,9  0 ,11,350410,20,12357  0,67     1 ,045,4191000,135  197,38     0,67197,38  138,25  El factor de sección S m para el IPE270,

El factor con el cual se utilizan los nomogramas, Consultando en el nomograma, se deduce que el perfil sin protección alcanza una resistencia máxima de 15minutos aproximadamente. En este caso, el perfil sin protección no alcanza la resistencia mínima exigida de 60 minutos, con lo cual será necesario aplicar un revestimiento.


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Figura 4.16 Nomograma. Perfil sin protección

Perfil con protección En el eje de ordenadas de la derecha del nomograma aparece el ‘Factor de Sección – Perfiles Protegidos’. Este factor es igual al factor de sección de la sección protegida por el factor de conductancia relativa. Proponemos la utilización de un revestimiento de perlita vermiculita con una conductividad igual a 0,12(W/mK). Para una resistencia exigida de exposición al fuego igual a R60, y teniendo en cuenta la temperatura crítica calculada, se obtiene del nomograma que este factor es igual a 1750

  1750    197,38  0 1500 ,12  0,013   1500  13  1,5

De la ecuación anterior, podemos determinar el mínimo espesor de revestimiento necesario.

Será necesario disponer de un revestimiento de perlita-vermiculita con un espesor de 1,5cm.


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Figura 4.17 Nomograma. Perfil con protección


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4. Examen4_SOLUCIÓN

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