Caracteristicas
y elementos utilizados en la construccion de puertas cortafuego
Resistencia al fuego de las puertas cortafuego
Comportamiento de un elemento constructivo sea portante
o no, que garantiza durante un tiempo determinado su
estabilidad mecánica, la estanqueidad a gases
y llamas y el aislamiento térmico exigido, no
emitiendo durante el proceso del incendio gases inflamables.
Estabilidad al fuego
Comportamiento de un elemento constructivo sea portante
o no, que garantiza durante un tiempo determinado su
estabilidad mecánica frente a la acción
del fuego.
Estanqueidad al fuego (parallamas)
Comportamiento de un elemento constructivo sea portante
o no, que garantiza durante un tiempo determinado, la
estanquidad a las llamas o gases.
Comportamiento frente al incendio de estructuras metálicas
(estabilidad al fuego)
Las estructuras portantes metálicas
de los edificios en la actualidad, están constituidas
por perfiles normalizados de acero (aleación
de hierro y carbono), que tienen una elevada capacidad
para absorber las solicitaciones mecánicas.
La acción del fuego sobre el
acero modifica la plasticidad del mismo y con ello se
rompe el equilibrio de las tensiones de trabajo previstas,
con lo que se origina una pérdida de la estabilidad
de la estructura.
La temperatura a partir de la cual aparece
el fenómeno de plasticidad, permite valorar la
resistencia al fuego de los elementos estructurales.
Dicha temperatura es bastante baja y se alcanza con
facilidad en toda la masa de la estructura, debido a
la elevada conductividad térmica del acero.
A partir de una temperatura de 250 ºC,
se modifican la resistencia y el limite elástico
del acero. A partir de una temperatura de 538 ºC
(denominada "temperatura critica") la caída
de la resistencia es muy acusada, con lo que la estructura
no puede soportar la carga de diseño.
Otro efecto negativo es la dilatación
producida en los elementos que constituyen la estructura,
aumentando las tensiones que pueden producir el colapso
de la misma.
Resumiendo la estructura además
de perder resistencia mecánica, esta sometida
a tensiones mayores.
Protección contra el incendio
de estructuras metálicas - Método de evaluación
Las estructuras de acero en la mayor
parte de los casos no cumplen las mínimas exigencias
en cuanto a la estabilidad al fuego, ya que para un
periodo superior a 10 minutos la caída de resistencia
y las tensiones producidas por la dilatación,
originan el colapso de las mismas.
La capacidad de una estructura para
mantener un tiempo determinado la estabilidad de acuerdo
con las cargas de uso previstas, se obtiene mediante
un ensayo normalizado de acuerdo con la UNE 23093.
Para aumentar hasta los limites requeridos
la estabilidad al fuego de los elementos estructurales,
es necesario revestirlos con un material aislante térmico
que disminuya de forma efectiva el flujo de calor.
El material aislante de protección
debe cumplir una serie de requisitos, como son:
Estabilidad a temperaturas elevadas.
Reducida conductividad térmica.
Fácil mecanizado y montaje.
Resistencia mecánica (autoportante) y durabilidad.
Compatibilidad con el acero y otros materiales.
Los paneles de lana de roca TOP HEAT, cumplen con las
características descritas:
Su composición (potenciada con
óxidos metálicos), les confiere una temperatura
de fusión que se sitúa por encima de los
1.200 ºC.
Su elevada densidad aporta una baja conductividad térmica
a temperaturas elevadas.
Los paneles fáciles de cortar y perforar, permitan
un montaje rápido y simple.
Sus características mecánicas facilitan
la fijación mediante sistemas mecánicos
y adhesivos especiales, no sufriendo degradación
de sus características con el tiempo.
Su composición les hace compatibles con el acero
y con el adhesivo utilizado para juntas a base de silicato
(su pH ³ 0,9).
La determinación en general de la estabilidad
al fuego de las estructuras de acero, se realiza mediante
un método de cálculo técnico-experimental,
de acuerdo con la norma UNE 23820 Exp.
Este método permite establecer
correlaciones válidas entre los factores siguientes:
Estabilidad al fuego (EF) de un perfil
de acero contorneado por el material aislante de protección.
Masividad o factor de forma del perfil de acero.
Espesor del material aislante de protección.
El concepto masividad o factor de forma del perfil se
define como la relación entre le área
exterior del perfil con protección contorneada
por unidad de longitud y el volumen de acero contenido
en dicha área por unidad de longitud. Las dimensiones
de la masividad corresponden a la relación m2/m3,
o sea m-1.
Para perfiles continuos (laminados normalizados)
de la misma sección recta, la masividad se calcula
mediante la relación:
donde:
P - Perímetro de la sección
recta protegida del perfil (m).
A - Área de la sección recta del perfil
(m2).
La norma UNE 23820 Exp. establece un
número de ensayos determinado para diversos perfiles
y protecciones, permitiendo la posterior interpolación
de los resultados de protección, para los elementos
no ensayados.
Los ensayos de estabilidad al fuego
se realizan en hornos homologados, estando expuesto
el perfil a ensayar a un fuego que sigue una curva patrón
establecida de tiempo - temperatura (norma UNE 23-093).
La curva tiempo - temperatura se obtiene
aplicando valores en la ecuación:
donde:
t - Tiempo, expresado en minutos.
T - Temperatura del horno en el tiempo , medida en grados
centígrados.
T0 - Temperatura inicial (ambiente) del horno, en grados
centígrados.
De la ecuación se obtienen los
valores numéricos que aparecen en la Tabla.
Tiempo t
minutos
Elevación de la temperatura del horno (T-T0)
en función del tiempo
Tiempo t
minutos
|
Elevación de la temperatura
del horno (T-T0)
en función del tiempo
ºC
|
5 |
556 |
10 |
659 |
15 |
718 |
30 |
821 |
60 |
925 |
90 |
986 |
120 |
1.029 |
180 |
1.090 |
240 |
1.133 |
360 |
1.193 |
Durante el ensayo se toman registros
de la temperatura en el alma del perfil hasta el limite
de 500 ºC. El tiempo necesario para alcanzar dicha
temperatura, será la Estabilidad al Fuego teórica,
aunque oficialmente solo se admite el mayor valor inferior
a los correspondientes de la escala:
EF 15, 30, 60, 90, 120, 180, 240.
Por ejemplo si se ha alcanzado un tiempo
de 119 minutos, el resultado oficial será EF-90.
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