Ingeniería Estructural: Efectos del Fuego en Armaduras de Acero

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

¿Cuál es la razón principal por la que se introducen armaduras de acero en el hormigón?

Para aumentar la velocidad de dilatación del hormigón

Para reducir la capacidad portante del elemento

Para compensar las carencias de resistencia del hormigón (correct)

Para mejorar la apariencia del elemento

¿Cuál es el efecto del enfriamiento brusco en un incendio?

Disminuye la temperatura del agua retenida en el interior

Aumenta la resistencia del acero

Reduce la carga térmica en la armadura de acero

Genera fuertes tensiones internas y pérdida de adherencia entre el acero y el hormigón (correct)

¿Qué ocurre con la armadura de acero cuando está expuesta a la carga térmica?

Aumenta su resistencia

Se vuelve más flexible

No se ve afectada

Perde resistencia (correct)

¿Por qué se produce el fallo termomecánico?

Por la diferencia en los coeficientes de dilatación térmica Signup and view all the answers

¿Cuál es el efecto del aislamiento proporcionado por la capa de recubrimiento?

Retarda el calentamiento del acero Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con la presión interna del agua libre o capilar cuando un elemento de hormigón armado queda expuesto a un incendio?

Aumenta Signup and view all the answers

¿Cuál es la característica principal de las grietas características en un elemento de hormigón armado después de un incendio?

Tienen el borde y la superficie interior limpias Signup and view all the answers

¿Cuál es el efecto principal de la evaporación del agua capilar en la capa más externa?

Retarda el calentamiento de la capa más externa Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con la capa no permeable en el interior del material?

Se ve sometida a temperaturas superiores a la de ebullición Signup and view all the answers

¿Cuál es el resultado de la concentración de tensiones internas locales muy altas?

Un desprendimiento o rotura explosiva de la capa de hormigón Signup and view all the answers

¿Qué se define como el desprendimiento de gruesas capas de hormigón?

Fenómeno de Spalling Signup and view all the answers

¿Cuál es el resultado de la exposición del acero a altas temperaturas?

Una disminución en la resistencia del acero Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con el calor en el interior del elemento constructivo después de la rotura explosiva?

Se conduce el calor con mucha rapidez a otros puntos Signup and view all the answers

¿Cuál es el resultado final de la pérdida exponencial de la resistencia del acero?

Un colapso estructural Signup and view all the answers

¿Cuándo suele tener lugar el Spalling?

Al inicio del incendio Signup and view all the answers

Study Notes

Efectos del fuego en estructuras de acero

Las armaduras de acero en estructuras sometidas a incendio pierden resistencia debido a la carga térmica, lo que reduce la capacidad portante del elemento y puede provocar su hundimiento o el colapso de la estructura.

Fallo termomecánico (colapso por adherencia)

El fallo termomecánico se produce debido a la falta de resistencia a tracción del hormigón en masa, que requiere la combinación con otro material que compense sus carencias de resistencia.
La introducción de armaduras de acero en el hormigón provoca fuertes tensiones internas y pérdida de adherencia entre los dos materiales, lo que deja expuesto el acero a la carga térmica con la consiguiente pérdida de resistencia.
El fallo termomecánico se puede generar al principio del incendio, pero es más intenso al final, cuando se produce un enfriamiento brusco producido por una extinción agresiva.
Las grietas características de este fenómeno tienen el borde y la superficie interior limpias, sin ahumar.

Fallo termohidráulico (desprendimiento por aumento de la presión interna)

El fallo termohidráulico se produce cuando un elemento de hormigón armado queda expuesto a un incendio, lo que provoca un aumento de la presión interna del agua libre o capilar y una temperatura del agua retenida en el interior no permeable.
El agua capilar se evapora, lo que retarda el calentamiento de la capa más externa, mientras que la ocluida en el interior no permeable se ve sometida a temperaturas superiores a la de ebullición, lo que genera fuertes tensiones locales de tracción en el material.
Si se concentran tensiones internas locales muy altas, se puede llegar a producir un desprendimiento o una rotura explosiva de la capa de hormigón, lo que se conoce como Spalling.
El Spalling se define como el desprendimiento de gruesas capas de hormigón, lo que deja ampliamente expuestas las armaduras de acero.
El desprendimiento genera un doble efecto: conduce el calor con mucha rapidez a otros puntos del interior del elemento constructivo y se produce una pérdida exponencial de la resistencia del acero, lo que puede provocar un colapso estructural.
El Spalling suele tener lugar al inicio del incendio, lo que hace que el interior quede expuesto al humo y el hollín, resultando en grietas y coqueras muy ennegrecidas.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Description

Analiza cómo la exposición a cargas térmicas durante un incendio afecta la resistencia y capacidad portante de armaduras de acero en estructuras.