Factores que Influyen en el Aumento de la Temperatura Crítica en Estructuras
Para garantizar que cualquier estructura alcance una temperatura real superior a los 500 °C en situación de incendio, es fundamental establecer las hipótesis y condicionantes que rigen el diseño estructural. A continuación, se exponen los principales factores que intervienen en el aumento de la temperatura crítica, según criterios de seguridad y normativas vigentes.
1. Hipótesis para la Determinación de 500 °C en la Temperatura Crítica
La temperatura crítica de 500 °C se define bajo un conjunto de hipótesis que deben cumplirse en cualquier estructura. Es decir, todos los condicionantes que se detallan a continuación se han dimensionado al límite de la seguridad.
2. Tipo de Acero Utilizado en Estructuras
- Acero S275 (el más convencional):
En estructuras comunes se utiliza habitualmente el acero S275, aunque existe la posibilidad de que se dimensionen elementos con acero S235, cuya resistencia es aproximadamente un 85% inferior. - Aceros de mayor resistencia:
También se emplea el acero S355, especialmente en diseños estructurales singulares que requieren mayores prestaciones.
3. Sobredimensionamiento en el Diseño Estructural
El sobredimensionamiento se aplica para lograr uniformidad, cumplir con criterios constructivos o incluso por razones estéticas. Con frecuencia, se opta por perfiles de mayor dimensión cuando un factor de utilización ajustado a la unidad genera elementos visualmente esbeltos, lo que puede transmitir una sensación de inseguridad.
Además, en algunos casos se dimensiona el perfil a estados límite de servicio, lo que resulta representativo en condiciones de uso normal, pero no necesariamente para situaciones de incendio. Por ejemplo, un voladizo puede soportar las cargas estructurales, pero presentar deflexiones superiores a lo establecido en el Código Estructural, generando incertidumbre en los usuarios.
4. Análisis de Cargas en Situación de Incendio
Durante un incendio, se modifican los factores de carga:
- Cargas permanentes:
Se utilizan sin el factor de 1.35 (factor 1.0), ya que en condiciones de incendio se asume que estas cargas actúan de manera directa. - Sobrecargas de uso:
Habitualmente se multiplican por 1.5; sin embargo, en incendio se reducen al 70% o 60% (factores 0.7 o 0.6 según la normativa), dado que es poco probable que se mantenga una carga elevada tras la fase de flashover.
Un aspecto importante es que, aunque los certificadores de pinturas consideren estos factores, no pueden evaluar el ratio entre CP y SC (cargas vivas). Cuanto mayor sea el porcentaje de SC respecto a la CP, mejor será la resistencia de la estructura en caso de incendio.
5. Inestabilidad Local en Pilares y Vigas Esbeltas
En el caso de pilares o vigas delgadas, se debe tener en cuenta el fenómeno del pandeo o inestabilidad lateral. Este efecto no se recoge en las tablas de 500 °C, por lo que se adoptan valores conservadores. No resulta aceptable certificar una temperatura crítica que sea irreal para dichos elementos.
6. Diferencias Entre Fuego Normalizado e Incendio Real
Es importante señalar que todos estos cálculos se aplican a un fuego normalizado, un modelo teórico en el que la temperatura aumenta de forma continua hasta valores teóricos infinitos (tal como indica la curva ISO). Sin embargo, un incendio real sigue una curva distinta, ya que la temperatura disminuye cuando se agota el combustible.
Aunque este comportamiento real se puede calcular con mayor precisión, algunas normativas municipales restringen su aplicación en el diseño estructural.
Conclusiones: Seguridad y Temperatura Crítica en Estructuras
En resumen, siguiendo las tablas prescriptivas se seleccionan los valores más desfavorables para asegurar que, aplicando el espesor concreto definido para 500 °C, cualquier estructura alcance una temperatura real superior a los 500 °C en situaciones de incendio. Este enfoque garantiza un máximo nivel de seguridad y fiabilidad en el comportamiento estructural, reflejando el rigor y la experiencia propia de un ingeniero de estructuras.
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