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Cálculo de resistencia al fuego de un elemento de hormigón armado |
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| TeKton3D / TK-SI / Menú Datos / Bases de datos de la resistencia al fuego de la estructura / Elementos estructurales... / Hormigón... | Ayuda iMventa Ingenieros |
Descripción
Diálogo para la justificación de la resistencia al fuego de un elemento de hormigón armado. en el cual se debe escoger el tipo (pilares, muros, vigas, forjados y losas), se introduce las dimensiones y la distribución de armado:
- Referencia y Descripción: Los datos comunes para todos los tipos son la Referencia y Descripción que identifican unívocamente un elemento del resto de la base.
- Tipo: Escoger un tipo de elemento estructural que son muro, pilar, viga, forjado y losa maciza. Cada uno requiere unos datos específicos para el cálculo de la resistencia al fuego.
- Calcular: El botón Calcular calcula la R/REI en función de los datos de dimensiones y armado introducidos.
Distancia media a ejes de armadura:
Para el cálculo de la resistencia al fuego de un elemento de hormigón, se atenderá a lo dispuesto en el documento básico SI de seguridad en incendio del Código Técnico de la Edificación. Solo se ha considerado la existencia de protección superficial en los muros, forjados y losas cuando la protección se basa en un revestimiento aplicado mediante proyección y la resistencia requerida sea menor o igual que R 120. La resistencia al fuego estará garantizada por las dimensiones de la sección transversal debiendo cumplir con los requisitos indicados en las Tablas C.2, C.3, C.4 y C.5 en función de que el tipo de elemento sea pilar o muro, vigas o losas y forjados respectivamente.
El cálculo de la distancia media a ejes de armadura (am) para una sección de hormigón se basa en la expresión C.1 del Anejo C del DB SI-6 según la cual:
En la ecuación anterior:
- am es la distancia media a ejes de las armaduras de una sección.
- Asi: área de cada una de las armadura presentes en la sección.
- asi: distancia al eje de cada una de las armadura presentes en la sección pudiendo tener en cuenta los revestimientos en el caso de muros, losas y forjados.
- fyki: valor de la resistencia del acero de cada una de las armaduras presentes en la sección.
El procedimiento de cálculo de la distancia media a ejes recorre el conjunto de tipos de armaduras definido en el elemento y obtiene la distancia media a ejes para toda la sección.
Tipos estructurales de hormigón armado:
Muro de hormigón
Mediante la tabla C.2 puede obtenerse la resistencia al fuego de los muros portantes de sección estricta expuestos por una o por ambas caras, referida a la distancia mínima equivalente al eje de las armaduras de las caras expuestas.
| Tabla C.2. Elementos a compresión | ||
|---|---|---|
| Resistencia al fuego | Lado menor o espesor bmín / Distancia mínima equivalente al eje am (mm) (1) |
|
| Muro de carga expuesto por una cara | Muro de carga expuesto por ambas caras | |
| R 30 | 100 / 15 (3) | 120 / 15 |
| R 60 | 120 / 15 (3) | 140 / 15 |
| R 90 | 140 / 20 (3) | 160 / 25 |
| R 120 | 160 / 25 (3) | 180 / 35 |
| R 180 | 200 / 40 (3) | 250 / 45 |
| R 240 | 250 / 50 (3) | 300 / 50 |
(1) Los recubrimientos por exigencias de durabilidad pueden requerir valores superiores.
(3) La resistencia al fuego aportada se puede considerar REI.
Solapa dimensiones
Las opciones disponibles en esta solapa son:
- Revestimiento inferior aplicado mediante proyección: En el caso de disponer de dicho revestimiento deberá introducir el espesor del mismo en mm. Dicho espesor incrementa la distancia media a ejes am para toda la sección.
- [h] Canto total: Espesor del muro en mm. Representa el lado menor o espesor bmín que se usará en la tabla C.2 junto con la distancia mínima equivalente para obtener la resistencia al fuego del muro.
- [rc] Recubrimiento: Distancia, en mm, entre la superficie exterior del hormigón y la superficie exterior de las armaduras. Junto con el revestimiento inferior se usa para incrementar el cálculo del am.
Solapa distribución de armado
Las opciones disponibles en esta solapa son:
- Nuevo: Añade una nueva armadura a la lista de distribución de armado. El diálogo de una armadura permite introducir secuencialmente todas las armaduras sin cerrar dicho diálogo.
- Editar: Modifica los datos de una armadura y alternativamente los datos de las siguientes armaduras.
- Borrar: Elimina la armadura seleccionada.
- Borrar todo: Elimina todas las armaduras de la lista.
Diálogo para una armadura:
Permite introducir el diámetro, separación y tipo de acero (B 400 o B 500) de cada una de las armaduras. Con estos datos se calcula el área de cada una de las armadura presentes en la sección y la distancia media a ejes de armadura (am) para una sección de hormigón.
- Guardar y siguiente: Añade los datos a la lista de distribución de armado y sitúa el cursor al inicio del diálogo para introducir el siguiente registro, conservando los datos del anterior registro.
- Guardar y salir: Añade los datos a la lista de distribución de armado y cierra el diálogo.
- Cancelar: Abandona dicho diálogo.
Pilar de hormigón
Mediante la tabla C.2 puede obtenerse la resistencia al fuego de los pilares expuestos por tres o cuatro caras, referida a la distancia mínima equivalente al eje de las armaduras de las caras expuestas.
| Tabla C.2. Elementos a compresión | |
|---|---|
| Resistencia al fuego | Lado menor o espesor bmín / Distancia mínima equivalente al eje am (mm) (1) |
| Soportes | |
| R 30 | 150 / 15 (2) |
| R 60 | 200/ 20 (2) |
| R 90 | 250 /30 |
| R 120 | 250 / 40 |
| R 180 | 350 / 45 |
| R 240 | 400 / 50 |
(1) Los recubrimientos por exigencias de durabilidad pueden requerir valores superiores.
(2) Los soportes ejecutados en obra deben tener, de acuerdo con la Instrucción EHE, una dimensión mínima de 250 mm.
Solapa dimensiones
Las opciones disponibles en esta solapa son:
- [h] Canto total: Canto del pilar en mm.
- [b] Ancho total: Ancho del pilar en mm. El valor menor entre el canto y ancho total será el parámetro bmín de la tabla C.2 para determinar la resistencia, junto con la distancia mínima equivalente calculada.
- [rc] Recubrimiento: Distancia, en mm, entre la superficie exterior del hormigón y la superficie exterior de las armaduras. Se usa para incrementar el cálculo del am.
Solapa distribución de armado
Las opciones disponibles en esta solapa son:
- Nuevo: Añade una nueva armadura a la lista de distribución de armado. El diálogo de una armadura permite introducir secuencialmente todas las armaduras sin cerrar dicho diálogo.
- Editar: Modifica los datos de una armadura y alternativamente los datos de las siguientes armaduras.
- Borrar: Elimina la armadura seleccionada.
- Borrar todo: Elimina todas las armaduras de la lista.
Diálogo para una armadura:
Permite introducir el diámetro, separación, calidad del acero (B 400 o B 500) y tipo de cara de cada armadura dispuesta en cada una de las 4 caras del elemento, permitiendo de esta forma armados asimétricos de piezas prismáticas. Con estos datos se calcula el área de cada una de las armadura presentes en la sección y la distancia media a ejes de armadura (am) para una sección de hormigón.
- Guardar y siguiente: Añade los datos a la lista de distribución de armado y sitúa el cursor al inicio del diálogo para introducir el siguiente registro, conservando los datos del anterior registro.
- Guardar y salir: Añade los datos a la lista de distribución de armado y cierra el diálogo.
- Cancelar: Abandona dicho diálogo.
Viga de hormigón
Mediante la tabla C.3 puede obtenerse la resistencia al fuego de las secciones de vigas sustentadas en los extremos con tres caras expuestas al fuego, referida a la distancia mínima equivalente al eje de la armadura inferior traccionada.
| Tabla C.3. Vigas con tres caras expuestas al fuego (1) | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Resistencia al fuego normalizado | Dimensión mínima bmín / Distancia mínima equivalente al eje am (mm) |
Anchura mínima (2) del alma b0,mín (mm) |
|||
| Opción 1 | Opción 2 | Opción 3 | Opción 4 | ||
| R 30 | 80 / 20 | 120 / 15 | 200 / 10 | - | 80 |
| R 60 | 100 / 30 | 150 / 25 | 200 / 20 | - | 100 |
| R 90 | 150 / 40 | 200 / 35 | 250 / 30 | 400 / 25 | 100 |
| R 120 | 200 / 50 | 250 / 45 | 300 / 40 | 500 / 35 | 120 |
| R 180 | 300 / 75 | 350 / 65 | 400 / 60 | 600 / 50 | 140 |
| R 240 | 400 / 75 | 500 / 70 | 700 / 60 | - | 160 |
(1) Los recubrimientos por exigencias de durabilidad pueden requerir valores superiores.
(2) Debe darse en una longitud igual a dos veces el canto de la viga, a cada lado de los elementos de sustentación de la viga.
Solapa dimensiones
Las opciones disponibles en esta solapa son:
- Tipo de viga: Puede ser Rectangular donde ancho total y mínimo sean iguales, o bien tipo T con ancho mínimo inferior al total.
- [h] Canto total: Canto o altura de la viga en mm.
- [b] Ancho total: Para vigas tipo T es el ancho mayor, introducido en mm. El valor menor entre el canto y ancho total representa al parámetro bmín de la tabla C.3.
- [b0] Ancho mínimo: Para vigas tipo T es el ancho menor, introducido en mm. Para vigas rectangulares tiene el mismo valor que el ancho total. Este valor representa a la anchura mínima del alma b0,mín de la tabla C.3.
- [rc] Recubrimiento: Distancia en mm entre la superficie exterior del hormigón y la superficie exterior de las armaduras. Se usa para incrementar el cálculo del am.
Diálogos de entradas de datos para una Viga rectangular y otra tipo T:
Solapa distribución de armado
Las opciones disponibles en esta solapa son:
- Nuevo: Añade una nueva armadura a la lista de distribución de armado. El diálogo de una armadura permite introducir secuencialmente todas las armaduras sin cerrar dicho diálogo.
- Editar: Modifica los datos de una armadura y alternativamente los datos de las siguientes armaduras.
- Borrar: Elimina la armadura seleccionada.
- Borrar todo: Elimina todas las armaduras de la lista.
Diálogo para una armadura:
Permite introducir el diámetro, separación, calidad del acero (B 400 o B 500) y tipo de cara de cada armadura dispuesta en cada una de las 4 caras del elemento, permitiendo de esta forma armados asimétricos de piezas prismáticas. Con estos datos se calcula el área de cada una de las armadura presentes en la sección y la distancia media a ejes de armadura (am) para una sección de hormigón.
- Guardar y siguiente: Añade los datos a la lista de distribución de armado y sitúa el cursor al inicio del diálogo para introducir el siguiente registro, conservando los datos del anterior registro.
- Guardar y salir: Añade los datos a la lista de distribución de armado y cierra el diálogo.
- Cancelar: Abandona dicho diálogo.
Losa maciza de hormigón
Mediante la tabla C.4 puede obtenerse la resistencia al fuego de las losas macizas, referida a la distancia mínima equivalente al eje de la armadura inferior traccionada. Si la losa debe cumplir una función de compartimentación de incendios (criterios R, E e I) su espesor deberá ser al menos el que se establece en la tabla, pero cuando se requiera únicamente una función resistente (criterio R) basta con que el espesor sea el necesario para cumplir con los requisitos del proyecto a temperatura ambiente. A estos efectos, podrá considerarse como espesor el solado o cualquier otro elemento que mantenga su función aislante durante todo el periodo de resistencia al fuego.
| Tabla C.4. Losas macizas | ||||
|---|---|---|---|---|
| Resistencia al fuego | Espesor mínimo hmín(mm) |
Distancia mínima equivalente al eje am (mm)(1) | ||
| Flexión en una dirección | Flexión en dos direcciones | |||
| Ly/Lx(2) ≤ 1,5 | 1,5 < Ly/Lx(2) ≤ 2 | |||
| REI 30 | 60 | 10 | 10 | 10 |
| REI 60 | 80 | 20 | 10 | 20 |
| REI 90 | 100 | 25 | 15 | 25 |
| REI 120 | 120 | 35 | 20 | 30 |
| REI 180 | 150 | 50 | 30 | 40 |
| REI 240 | 175 | 60 | 50 | 50 |
(1) Los recubrimientos por exigencias de durabilidad pueden requerir valores superiores.
(2) Lx y Ly son las luces de la losa, siendo Ly > Lx.
Solapa dimensiones
Las opciones disponibles en esta solapa son:
- Revestimiento inferior aplicado mediante proyección: En el caso de disponer de dicho revestimiento deberá introducir el espesor del mismo en mm. Dicho espesor incrementa la distancia media a ejes am para toda la sección.
- [h] Canto total: Espesor de la losa en mm. Representa el lado menor o espesor hmín que se usará en la tabla C.4 junto con la distancia mínima equivalente para obtener la resistencia al fuego del muro.
- [rc] Recubrimiento: Distancia, en mm, entre la superficie exterior del hormigón y la superficie exterior de las armaduras. Junto con el revestimiento inferior se usa para incrementar el cálculo del am.
- Tipo de aligeramiento: Pueden ser Cerámicos, Hormigón, EPS o ninguno.
- Forma de trabajo: Unidireccional o Bidireccional. En el segundo caso se debe introducir las distancias de las luces de la losa Ly y Lx, con el valor de la relación entre ambas luces se decide la columna de tabla C.4 para determinar la resistencia en función del espesor y la distancia mínima equivalente.
Solapa distribución de armado
Las opciones disponibles en esta solapa son:
- Nuevo: Añade una nueva armadura a la lista de distribución de armado. El diálogo de una armadura permite introducir secuencialmente todas las armaduras sin cerrar dicho diálogo.
- Editar: Modifica los datos de una armadura y alternativamente los datos de las siguientes armaduras.
- Borrar: Elimina la armadura seleccionada.
- Borrar todo: Elimina todas las armaduras de la lista.
Diálogo para una armadura:
Permite introducir el diámetro, separación y tipo de acero (B 400 o B 500) de cada una de las armaduras. Con estos datos se calcula el área de cada una de las armadura presentes en la sección y la distancia media a ejes de armadura (am) para una sección de hormigón.
- Guardar y siguiente: Añade los datos a la lista de distribución de armado y sitúa el cursor al inicio del diálogo para introducir el siguiente registro, conservando los datos del anterior registro.
- Guardar y salir: Añade los datos a la lista de distribución de armado y cierra el diálogo.
- Cancelar: Abandona dicho diálogo.
Forjado unidireccional de hormigón
1. Si los forjados disponen de elementos de entrevigado cerámicos o de hormigón y revestimiento inferior, para resistencia al fuego R 120 o menor bastará con que se cumpla el valor de la distancia mínima equivalente al eje de las armaduras establecidos para losas macizas en la tabla C.4, pudiéndose contabilizar, a efectos de dicha distancia, los espesores equivalentes de hormigón. Si el forjado tiene función de compartimentación de incendio deberá cumplir asimismo con el espesor hmin establecido en la tabla C.4.
2. Para resistencias al fuego mayores que R 120, o bien cuando los elementos de entrevigado no sean de cerámica o de hormigón, o no se haya dispuesto revestimiento inferior la resistencia al fuego se determina mediante la tabla C.3 para vigas con las tres caras expuestas al fuego. A efectos del espesor de la losa superior de hormigón y de la anchura de nervio se podrán tener en cuenta los espesores del solado y de las piezas de entrevigado que mantengan su función aislante durante el periodo de resistencia al fuego, el cual puede suponerse, en ausencia de datos experimentales, igual a 120 minutos. Las bovedillas cerámicas pueden considerarse como espesores adicionales de hormigón equivalentes a dos veces el espesor real de la bovedilla.
Solapa dimensiones
Las opciones disponibles en esta solapa son:
- Revestimiento inferior aplicado mediante proyección: En el caso de disponer de dicho revestimiento deberá introducir el espesor del mismo en mm. Dicho espesor incrementa la distancia media a ejes am para toda la sección.
- [b] Ancho de nervios: Cuando la resistencia exigida sea mayor que R 120 o bien cuando los elementos de entrevigado no sean de cerámica o de hormigón, o no se haya dispuesto revestimiento inferior, este valor representa a la anchura mínima del alma b0,mín de la tabla C.3 para obtener la resistencia al fuego del forjado unidireccional junto con el canto total y la distancia mínima equivalente calculada.
- [h] Canto total: Espesor del forjado en mm. Representa el espesor mínimo hmín de la tabla C.4 o lado menor bmín de la tabla C.3 en función de las condiciones del punto 1 o 2 respectivamente.
- [rc] Recubrimiento: Distancia, en mm, entre la superficie exterior del hormigón y la superficie exterior de las armaduras. Junto con el revestimiento inferior se usa para incrementar el cálculo del am.
- Tipo de aligeramiento: Pueden ser Cerámicos, Hormigón, EPS o ninguno.
- Forma de trabajo: Se deberá marcar la opción Unidireccional.
Solapa distribución de armado
Las opciones disponibles en esta solapa son:
- Nuevo: Añade una nueva armadura a la lista de distribución de armado. El diálogo de una armadura permite introducir secuencialmente todas las armaduras sin cerrar dicho diálogo.
- Editar: Modifica los datos de una armadura y alternativamente los datos de las siguientes armaduras.
- Borrar: Elimina la armadura seleccionada.
- Borrar todo: Elimina todas las armaduras de la lista.
Diálogo para una armadura:
Permite introducir el diámetro, separación y tipo de acero (B 400 o B 500) de cada una de las armaduras. Con estos datos se calcula el área de cada una de las armadura presentes en la sección y la distancia media a ejes de armadura (am) para una sección de hormigón.
- Guardar y siguiente: Añade los datos a la lista de distribución de armado y sitúa el cursor al inicio del diálogo para introducir el siguiente registro, conservando los datos del anterior registro.
- Guardar y salir: Añade los datos a la lista de distribución de armado y cierra el diálogo.
- Cancelar: Abandona dicho diálogo.
Forjado bidireccional de hormigón
1. Si los forjados disponen de elementos de entrevigado cerámicos o de hormigón y revestimiento inferior, para resistencia al fuego R 120 o menor bastará con que se cumpla el valor de la distancia mínima equivalente al eje de las armaduras establecidos para losas macizas en la tabla C.4, pudiéndose contabilizar, a efectos de dicha distancia, los espesores equivalentes de hormigón. Si el forjado tiene función de compartimentación de incendio deberá cumplir asimismo con el espesor hmin establecido en la tabla C.4.
2. Para resistencias al fuego mayores que R 120, o bien cuando los elementos de entrevigado no sean de cerámica o de hormigón, o no se haya dispuesto revestimiento inferior entonces mediante la tabla C.5 puede obtenerse la resistencia al fuego de las secciones de los forjado nervados bidireccionales, referida al ancho mínimo de nervio y a la distancia mínima equivalente al eje de la armadura inferior traccionada. Si el forjado debe cumplir una función de compartimentación de incendios (criterios R, E e I) su espesor deberá ser al menos el que se establece en la tabla, pero cuando se requiera únicamente una función resistente (criterio R) basta con que el espesor será el necesario para cumplir con los requisitos del proyecto a temperatura ambiente. A estos efectos, podrá considerarse como espesor el solado o cualquier otro elemento que mantenga su función aislante durante todo el periodo de resistencia al fuego.
| Tabla C.5 Forjados bidireccionales | ||||
|---|---|---|---|---|
| Resistencia al fuego | Anchura de nervio mínimo bmín / Distancia mínima equivalente al eje am(1) (mm) |
Espesor mínimo hmín (mm) | ||
| Opción 1 | Opción 2 | Opción 3 | ||
| REI 30 | 80 / 20 | 120 / 15 | 200 / 10 | 60 |
| REI 60 | 100 / 30 | 150 / 25 | 200 / 20 | 80 |
| REI 90 | 120 / 40 | 200 / 30 | 250 / 25 | 100 |
| REI 120 | 160 / 50 | 250 / 40 | 300 / 35 | 120 |
| REI 180 | 200 / 70 | 300 / 60 | 400 / 55 | 150 |
| REI 240 | 250 / 90 | 350 / 75 | 500 / 70 | 175 |
Solapa dimensiones
Las opciones disponibles en esta solapa son:
- Revestimiento inferior aplicado mediante proyección: En el caso de disponer de dicho revestimiento deberá introducir el espesor del mismo en mm. Dicho espesor incrementa la distancia media a ejes am para toda la sección.
- [b] Ancho de nervios: Cuando la resistencia exigida sea mayor que R 120 o bien cuando los elementos de entrevigado no sean de cerámica o de hormigón, o no se haya dispuesto revestimiento inferior, este valor representa a la anchura de nervio mínima bmín de la tabla C.5 para obtener la resistencia al fuego del forjado bidireccional junto con el canto total y la distancia mínima equivalente calculada.
- [h] Canto total: Espesor del forjado en mm. Representa el espesor mínimo hmín tanto para la tabla C.4 como para la tabla C.5 en función de las condiciones del punto 1 o 2 respectivamente.
- [rc] Recubrimiento: Distancia, en mm, entre la superficie exterior del hormigón y la superficie exterior de las armaduras. Junto con el revestimiento inferior se usa para incrementar el cálculo del am.
- Tipo de aligeramiento: Pueden ser Cerámicos, Hormigón, EPS o ninguno.
- Forma de trabajo: Se deberá marcar la opción Bidireccional.
Solapa distribución de armado
Las opciones disponibles en esta solapa son:
- Nuevo: Añade una nueva armadura a la lista de distribución de armado. El diálogo de una armadura permite introducir secuencialmente todas las armaduras sin cerrar dicho diálogo.
- Editar: Modifica los datos de una armadura y alternativamente los datos de las siguientes armaduras.
- Borrar: Elimina la armadura seleccionada.
- Borrar todo: Elimina todas las armaduras de la lista.
Diálogo para una armadura:
Permite introducir el diámetro, separación y tipo de acero (B 400 o B 500) de cada una de las armaduras. Con estos datos se calcula el área de cada una de las armadura presentes en la sección y la distancia media a ejes de armadura (am) para una sección de hormigón.
- Guardar y siguiente: Añade los datos a la lista de distribución de armado y sitúa el cursor al inicio del diálogo para introducir el siguiente registro, conservando los datos del anterior registro.
- Guardar y salir: Añade los datos a la lista de distribución de armado y cierra el diálogo.
- Cancelar: Abandona dicho diálogo.
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