CONSIDERACIONES ACERCA DE LA NORMATIVA SOBRE LA PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS

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Ángeles Tebar Rubio
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1 PROCEDIMIENTO TÉCNICO NORMAS PROTECCIÓN IGNÍFUGA PT-NOR-01 Versión 01 24/05/2004 Página 1 de 1 CONSIDERACIONES ACERCA DE LA NORMATIVA SOBRE LA PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS Redactado por: Jorge Aparicio Revisado por: Objeto: Se dan unas directrices para el utilizo de las normas sobre la protección contra fuego. Alcance: Limitaciones: el documento se ha escrito en el año 2004 y no se refiere por lo tanto la normativa actualmente vigente (Código Técnico de la Edificación). Estado: requiere actualización PT - 25/10/2011

el utilizo de las normas sobre la protección contra fuego.

2 Registro Mercantil de Madrid, tomo 6521, libro 0, folio 67, sección 8, hoja M , inscripción 2ª - C.I.F. B PROTECCION CONTRAINCENDIOS. SEGURIDAD ESTRUCTURAL FRENTE AL FUEGO MEMORIA Mayo, 2004 VICTOR DE LA SERNA, MADRID FAX : mc2@mc2.es NIF B 78/633047

SEGURIDAD ESTRUCTURAL FRENTE AL FUEGO MEMORIA Mayo, 2004 VICTOR DE LA SERNA,

3 ÍNDICE SEGURIDAD ESTRUCTURAL FRENTE AL FUEGO. PROTECCIÓN ANTI-INCENDIO 1. NORMATIVA 2. CONCEPTOS FUNDAMENTALES 3. MÉTODOS DE CÁLCULO AL FUEGO 4. METODOLOGÍA DE CÁLCULO PARA HORMIGÓN ESTRUCTURAL. TABLAS DE DIMENSIONAMIENTO EHE 5. ELEMENTOS METÁLICOS 1

4 SEGURIDAD ESTRUCTURAL FRENTE AL FUEGO. PROTECCIÓN ANTI-INCENDIO 1 NORMATIVA 1.1 ESPAÑOLA Las normativas Españolas que están en vigor relacionadas con la protección contra incendios son dos: NBE-CPI/96 Condicions de protección contra incendios en los edificios RSCIEI Reglamento de seguridad contra incendios en los establecimientos industriales EHE Instrucción de Hormigón Estructural en su Anejo Nº7 Recomendaciones para la protección adicional contra el fuego de elementos estructurales 1.2 EUROPEA La normativas EUROPEA para la protección contra incendios es: ENV :1998. Eurocódigo 1: Bases de proyecto y accines en estructuras. Parte 2-2: Acciones en estructuras. Acciones en estructuras expuestas al fuego ENV :1995. Eurocódigo 2: Diseño de estructuras de hormigón. Parte 1-2: ENV :1995. Eurocódigo 3: Diseño de estructuras de Acero. Parte 1-2: ENV : Eurocódigo 4: Diseño de estructuras de Acero. Parte 1-2: ENV : Eurocódigo 5: Diseño de estructuras de madera. Parte 1-2: ENV : Eurocódigo 6: Diseño de estructuras de fábrica. Parte 1-2: ENV : Eurocódigo 8: Proyecto de estructuras de aluminio. Parte 1-1: Reglas generales y reglas para la edificación 2

de seguridad contra incendios en los establecimientos industriales EHE Instrucción de Hormigón Estructural en su Anejo Nº7 Recomendaciones para la protección adicional contra el fuego de elementos

5 2 CONCEPTOS FUNDAMENTALES La mayor o menor inversión en protección contra el fuego dependerá de la importancia del edificio a contruir o rehabilitar hospitalario, docente, administrativo, residencial, garaje o aparcamiento o comercial. En la protección de un edificio ante el fuego hay que actuar de distintas formas y en distintos ámbitos que pueden ser los de la ingeniería anti-incendios o los de la ingeniería estructural. La ingeniería específica antincendios ha de definir: Una adecuada compartimentación del edificio en módulos estancos al fuego para evitar su propagación Las restricciones a la ocupación que sean necesarias para garantizar la seguridad Mecanismos de evacuación y señalización en pasillos y escaleras dimensiones de pasillos y puertas, localización de escaleras La arquitectura y la ingeniería estructural han de definir: Los materiales elegidos que sean combustibles o no, lo que atañe a la Arquitectura, y afecta a la carga de fuego El comportamiento ante el fuego de los elementos constructivos no resistentes El material elegido para cada elemento estructural ha de garantizar una serie de exigencias según criterios de la UNE Estabilidad y capacidad portante 2. Ausencia de emisión de gases en la cara no expuesta y estanquidad al paso de llamas y gases 3. Aislamiento térmico suficiente al otro ladondel fuego Criterios a cumplir CPI-96 Eurocódigos/EHE 1 EF-t R-t 1 y 2 PF-t RE-t 1,2,y 3 RF-t REI-t 2 y 3 - EI-t El valor de t es el tiempo en minutos que se han de mantener los criterios a cumplir, y pueden se 30, 60, 90, 120, 180 y 240 según la CPI. 3

En la protección de un edificio ante el fuego hay que actuar de distintas formas y en distintos ámbitos que pueden ser los de la ingeniería anti-incendios o los de la ingeniería estructural.

6 La estabilidad al fuego exigible a los elementos estructurales (EF según CPI y R según eurocódigos y la EHE) se resume a continuación: Uso inferior al forjado Sótano h<15 m s.r. h< 28 m s.r. h 28 m s.r. Vivienda unifamiliar EF-30 EF Vivienda, docente, EF-120 EF-60 EF-90 EF-120 administrativo, residencial Comercial, pública concurrencia, hospitalario EF-120(1) EF-90(2) EF-120 EF-180 h : altura del edificio s.r. : sobre rasante (1) EF-180 si h 28 m (2) EF-120 en edificios hospitalarios con más de tres plantas sobre rasante En función del elemento estructural de hormigón armado o pretensado, las exigencias requeridas por la normativa son diferentes tal y como se recoge en la siguiente tabla: Elemento estructural de hormigón Pilares Tirantes o elementos a tracción Muros no portantes Muros portantes Vigas Losas de forjado Forjados reticulares Exigencias contra el fuego R R EI REI R REI R En general, a una ingeniería estructural sólo cabe exigir la comprobación de capacidad portante (R/ EF) para todos los elementos estructurales. Sólo en el caso de las losas, a la hora de definir su espesor mínimo ha de garantizarse además su resistencia al fuego (REI/RF). 3 MÉTODOS DE CÁLCULO AL FUEGO Las metodologías habituales para el cálculo y dimensionamiento de una estructura al fuego se resumen a continuación: 4

7 Tablas comerciales de recubrimientos para la RF-t pedida Tablas de recubrimientos mecánicos de armaduras Métodos simplificados de cálculo Métodos avanzados de cálculo térmicomecánicos Sometidos a ensayos Resultados conservadores Estimación de capacidad portante Valores ajustados Elementos aislados Elementos aislados Elementos estructurales A nivel de elemento y estructura Perfiles metálicos Hormigón armado Todo tipo de estructuras Todo tipo de estructuras A continuación se explicita el mecanismo más sencillo a seguir, desde el punto de vista práctico de proyecto en caso del aseguramiento de la capacidad portante ante el fuego en elementos de hormigón armado por efecto de considerar los recubrimientos adecuados. 4 METODOLOGÍA DE CÁLCULO PARA HORMIGÓN ESTRUCTURAL. TABLAS DE DIMENSIONAMIENTO DE LA EHE A continuación se establece el criterio habitual y más sencillo a seguir en el proyecto de una estructura de hormigón armado antes de comenzar su cálculo, ya que puede determinar los recubrimientos a emplear y por tanto las tablas de armado de las secciones de hormigón. En la misma se calcula un recubrimiento mecánico equivalente al fuego que, se deduce de forma simplificada, pero suficientemente aproximada, como el recubrimiento mecánico de la sección obtenido a partir de: 1. El recubrimiento geométrico deducido de los criterios de durabilidad 2. La tipología del elemento estructural 3. Las dimensiones mínimas del elemento considerado 4. Los cercos, de haberlos 5. El efecto reductor de esquina que expone más superficie al fuego Obtenido dicho recubrimiento mecánico equivalente al fuego (a m ), se compara con el recubrimiento mecánico (a m u ) equivalente mínimo necesario en las tablas señaladas en el anejo en función de la resistencia al fuego exigida y para cada elemento estuctural y, dentro de éste, siempre que la dimensión mínima sea superior a la señalada para cada 5

Hormigón armado Todo tipo de estructuras Todo tipo de estructuras A continuación se explicita el mecanismo más sencillo a seguir, desde el punto de vista práctico de proyecto en caso del

8 elemento, se obtiene el mencionado recubrimiento mecánico equivalente mínimo necesario para cada diámetro de barra utilizado, de forma que se comprueba que a m >a m u. De esta forma se obvia la necesidad de comprobar la resistencia al fuego, tan sólo con la restricción del empleo de algún diámetro menor en algún elemento estructural. A modo de ejemplo se acompaña una tabla realizada para una obra real necesitada de R120, donde para su correcta lectura: Rec=> Recubrimiento Geo=> Geométrico Mec=> Mecánico Equ=> Equivalente para fuego. RF120 COMPROBACIÓN DE LA VALIDEZ DE LOS RECUBRIMIENTOS [mm] POR FUEGO. FOROSUR Elemento estructural Soportes de hormigón Diámetro Cerco Coef. Minor. Rec Geo por Rec Mec por de barra de resistencias durabilidad durabilidad F [mm] barra F Reducción por esquina Rec Mec Dim. Min. Equ elemento calculado Rec Mec Equ OK necesario , , OJO Vigas , ,5 Losas macizas en una dirección ,5 0 47,5 Losas macizas en dos direcciones ,5 0 47,5 Muros portantes expuestos a una cara ,5 0 47,5 Muros portantes expuestos a dos caras ,5 0 47,5 6

A modo de ejemplo se acompaña una tabla realizada para una obra real necesitada de R120, donde para su correcta lectura: Rec=> Recubrimiento Geo=> Geométrico Mec=> Mecánico Equ=> Equivalente para

9 Este método es el adecuado desde el punto de vista de proyecto constructivo, ya que afinar más obligaría a definir un recubrimiento para cada viga. Sólo no sería válido este método en el que se garantizan recubrimientos de las armaduras para asegurar resistencias en el caso de vigas pretensadas prefabricadas, donde un estudio más detallado, podría ser necesario en la economización de las vigas. 5 ELEMENTOS METÁLICOS Los elementos metálicos de la estructura del edificio se protegen al fuego a través de materiales auxiliares adecuados para garantizar una resistencia al fuego RF-t, de tal forma que se minimice su coste y que sea compatible con los criterios arquitectónicos establecidos. Los eurocódigos dan mecanismos para el cálculo de los espesores mínimos de recubrimientos ignífugos a disponer -para distintos materiales- en caso de conocer las características específicas de los mismos. La otra posibilidad, que es la seguida habitualmente, es inferir el espesor de los catálogos de los productos comerciales de que se dispone. 7

podría ser necesario en la economización de las vigas.

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