Diseño contra incendio
Temperatura
En IDEA StatiCa Member, el usuario establece una temperatura para todo el modelo. Todas las entidades del modelo tienen una temperatura asignada.
En IDEA StatiCa Connection, el usuario puede establecer la temperatura para cada elemento o placa por separado. Se asume que la temperatura de los elementos de unión —tornillos y soldaduras— corresponde a la de la placa de unión más caliente.
La temperatura de los elementos y placas en las uniones puede determinarse según EN 1993-1-2 – Cl. 4.2.5 Desarrollo de la temperatura del acero y D.3 Temperatura de las uniones en incendio. Las propiedades térmicas de los componentes de acero se toman de EN 1993-1-2:
- Calor específico – Cl. 3.4.1.2
- Conductividad térmica – Cl. 3.4.1.3
Tenga en cuenta que la dilatación térmica no se utiliza en IDEA StatiCa Steel, ya que añadiría fuerzas muy dependientes de las condiciones de contorno. Se recomienda a los usuarios que añadan las fuerzas derivadas de la expansión térmica a los efectos de carga por sí mismos.
Degradación del material
La degradación del material de las placas de acero está disponible según tres normativas:
- EN 1993-1-2 – Tabla 3.1
- AISC 360-16 – Tabla A-4.2.1
- CSA S16-14 – Tabla K.1
El diagrama de material multilineal se utiliza para placas de acero con seis puntos según EN 1993-1-2 – Figura 3.1. Se muestra un ejemplo para el acero S355, degradación del material según EN 1993-1-2 – Tabla 3.1, y temperatura \(\theta = 560^{\circ}\textrm{C}\). La pendiente de la rama plástica más allá del límite elástico \(f_y\) es \(E_{a,\theta}/1000\). Los factores de reducción del módulo de elasticidad \(k_{E,\theta}\), del límite de proporcionalidad \(k_{p,\theta}\) y del límite elástico \(k_{y,\theta}\) son 0,426, 0,252 y 0,594, respectivamente. Se asume que la deformación plástica se acumula desde el límite de proporcionalidad.
| Deformación | Deformación plástica | Tensión | |
| \(\varepsilon\) [%] | \(\varepsilon_{pl}\) [%] | \(\sigma\) [MPa] | |
| 0 | 0.00 | 0.00 | 0.0 |
| 1 | 0.10 | 0.00 | 89.5 |
| 2 | 0.25 | 0.15 | 131.4 |
| 3 | 0.50 | 0.40 | 160.5 |
| 4 | 1.00 | 0.90 | 191.3 |
| 5 | 2.00 | 1.90 | 210.9 |
| 6 | 15.00 | 14.90 | 222.5 |
La degradación del material de los tornillos está disponible según tres normativas:
- EN 1993-1-2 – Tabla D.1
- AISC 360-16 – Tabla A-4.2.3
- CSA S16-14 – Tabla K.3
La degradación del material de las soldaduras está disponible según una normativa:
- EN 1993-1-2 – Tabla D.1
Solo se reduce la resistencia de tornillos y soldaduras. Su rigidez permanece igual que a temperatura ambiente.
La expansión térmica se desprecia y no se considera en ningún modelo. Si fuera necesario, los efectos de la expansión térmica deben simularse mediante cargas adicionales.
Verificaciones
Las placas de acero se verifican para una deformación plástica del 5% por defecto.
En el Eurocódigo, se utiliza un coeficiente parcial de seguridad específico para el diseño contra incendio, \(\gamma_{M,fi}\), en las verificaciones de tornillos y soldaduras. En el resto de normativas, se utilizan los factores de resistencia o seguridad estándar. Las curvas carga-deformación y las verificaciones de tornillos y soldaduras se reducen mediante los factores \(k_b\) y \(k_f\) en función de la temperatura establecida.
Se asume que los tornillos pretensados deslizan y se verifican como tornillos ordinarios sin pretensado.
La temperatura del bloque de hormigón y de los anclajes es desconocida y los componentes correspondientes no se verifican en el diseño contra incendio.
Rigidez
El análisis de rigidez no está disponible para el diseño contra incendio en este momento. Se recomienda utilizar el análisis de rigidez a temperatura ambiente y multiplicar la rigidez por el factor de reducción del módulo de elasticidad \(k_{E,\theta}\).