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Desempeño de las vigas grandes en los incendios

 

Al exponerse al fuego, la madera conserva su resistencia durante más tiempo que el metal. Los metales desprotegidos pierden rápidamente su resistencia y se desploman súbitamente, a menudo con muy poca señal de alerta. En cambio, la madera pierde su resistencia lentamente, y solamente a medida que pierde material por la carbonización de la superficie.

En promedio, las temperaturas alcanzadas en un edificio en llamas oscilan entre 700 y 900 grados Celsius aproximadamente. El acero se debilita notablemente a medida que su temperatura sobrepasa los 230 ºC, y conserva sólo el 10% de su resistencia original al llegar a 750 ºC.

Como regla general, la madera no se quema hasta que alcanza una temperatura de 250 ºC aproximadamente. Una vez que comienza a quemarse, la madera se carboniza normalmente a una velocidad de 0.64 mm por minuto, en condiciones de fuego intenso. La carbonización aísla naturalmente la madera y eleva el nivel de temperatura que puede soportar. Así, en un incendio de 30 minutos, solamente se pierden 19 mm de cada superficie expuesta de la viga laminada por la carbonización, quedando intacta la mayor parte de la sección transversal original de la viga.

SEGURIDAD EN CASO DE INCENDIO
Casi en todos los países uno o más organismos reguladores están dedicados a la seguridad de los materiales y sistemas de construcción en caso de incendio. En EE.UU. están, entre otros:

  • Organizaciones de Reglamentos de Construcción Modelo (Model Building Codes) — Desarrollan requisitos de diseño, normas de cumplimiento y supervisión reguladora de construcción de edificaciones. En el desarrollo de estas estipulaciones participan organismos reguladores.
  • Sociedad Norteamericana de Pruebas de Materiales (American Society of Testing Materials - ASTM) — Promulga los métodos de prueba de materiales y sistemas de construcción.
    • El Método de Pruebas ASTM E-119 emula las condiciones de un incendio real para los ensambles de construcción (vigas, muros y conectores) y produce los valores nominales de resistencia al fuego de dichos ensambles.
    • El Método Estándar de Pruebas ASTM E-84 para Características de Quemadura de Superficies de Materiales de Construcción proporciona datos sobre el valor nominal o clasificación de la dispersión de llamas e índices de generación de humo de los materiales.

Las vigas de acero se derritieron y desplomaron sobre la viga de madera carbonizada, la cual, a pesar del enorme daño sufrido, permanece en su lugar.

 

Una viga de acero de 406 mm, 60 kg/m (#W16x40) y una viga laminada de 178 mm x 533 mm después de un incendio de prueba, bajo carga completa. La viga de acero se desplomó después de sólo 30 minutos de exposición al fuego, mientras que el miembro de viga laminada permaneció recto y alineado, con 19 mm de carbonización en las superficies expuestas.

 

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