Comentario

INSTRUCTOR Comentario de Elvio Schindele el enero 9, 2012 a las 3:44pm

Efectos de incendios en estructuras de hormigón armado.

Introducción

Un incendio constituye una amenaza para la vida por la asfixia, el envenenamiento y las temperaturas elevadas, pero de producirse en un edificio el peligro aumenta por la propia estructura del edificio. En un recinto exterior, con aire fresco, es casi imposible superar los 700ºC. En un recinto cerrado la temperatura sube un 30% más debido a la reflexión y radiación de las paredes.

El punto crítico de ignición (flashover point) se sitúa en los 273ºC, hasta este momento sólo la estructura de aluminio se vería afectada. A partir de aquí se desarrolla el llamado fuego equivalente o normalizado que es al que se refieren todas las reglamentaciones y las resistencias al fuego de materiales, medido en minutos. Por encima de 40 minutos de fuego equivalente ya estamos hablando de un incendio muy importante con riesgo cierto para la vida humana.

Para tener una referencia de cómo afectan las altas temperaturas a los materiales, diremos que a los 400 ºC el acero se vuelve dúctil y a los 600 ºC se produce una bajada brusca de su resistencia.
El hormigón comienza a deteriorarse a temperaturas superiores a los 380 ºC en periodos prolongados de tiempo. A los 400 ºC se produce una pérdida de resistencia entre 15-25 %, según sea de áridos calizos o silíceos. Por encima de los 800ºC, deja de poseer una resistencia a la compresión viable, y se debilitará en mayor medida al enfriarse cuando se apague el fuego.
 
Efectos sobre el hormigón armado

Los efectos en las estructuras de hormigón armado empiezan en el propio comportamiento de los materiales. Como hemos visto, el hormigón pierde menos capacidad a altas temperaturas que el acero. En el caso de acero pretensado se acusa mucho más: cuando el hormigón sufre pérdidas del 35%, estaríamos hablando de que el acero pretensado pierde 60-70% de su capacidad.

A diferencia del acero, el hormigón está expuesto al fuego, por tanto las evaluaciones son más complejas. Además de las variables propias de cada incendio (carga de combustible, aireación, etc), la variación en los resultados del hormigón puede deberse a una serie de factores intrínsecos como la densidad, la porosidad, el tipo de árido y el método de vibración durante la ejecución.

Básicamente, los principales efectos del fuego en el hormigón armado, podrían resumirse en:

• Daños a la adherencia por salto térmico entre las armaduras de acero y el hormigón que las recubre.
• Pérdida significativa de espesor del recubrimiento del hormigón, debida al efecto spalling o desprendimiento por explosión del hormigón.
• Una disminución de la resistencia del hormigón cuando su temperatura supera los 380ºC durante períodos prolongados.
• Una disminución de la resistencia de las armaduras de acero cuando la temperatura supera los 250ºC.
• Daño o destrucción de las juntas y sellados, lo que en determinadas estructuras puede conducir al colapso.

2.1. Daños a la adherencia.

La existencia de coqueras o debilitamientos en la sección del hormigón, permite que las altas temperaturas atraviesen el hormigón y lleguen a las armaduras muy rápidamente. El acero es buen conductor por lo que se calienta toda la barra de acero pero no el hormigón. El acero tiende a dilatar y el hormigón no. Esto produce compresiones y fisuras. Después se produce el enfriamiento y la rotura.
La adherencia se daña precisamente por ese salto térmico.
En el caso de hormigón pretensado esto se agudiza ya que trabaja por adherencia.
Este fenómeno se produce o bien por un incremento de temperatura brutal o bien por un enfriamiento brusco (una extinción agresiva).
La rotura del hormigón por adherencia se produce con el enfriamiento, es decir, cuando ya no hay humo. Por tanto las grietas aparecidas así son blancas, porque la superficie interior no está ahumada.


2.2. Efecto spalling

El proceso de desprendimiento, también llamado spalling, tiene lugar rápidamente, a los 100-150 ºC, como resultado del impacto térmico y el cambio de estado del agua intersticial.

A medida que el agua se convierte en vapor y debido a la densa estructura del hormigón, el vapor no puede escapar eficientemente a través de su matriz, y la presión aumenta. Cuando la presión en el hormigón es superior a su resistencia, comienza el proceso de desprendimiento o spalling. Estas coqueras así producidas dejan al descubierto el hormigón “fresco”, que queda expuesto a un calor intenso, lo que reproduce el proceso de desprendimiento a mayor velocidad.

El efecto spalling es inmediato, por lo que el hormigón de recubrimiento salta durante el incendio, es decir que la superficie interior queda expuesta al humo y el hollín: las grietas y coqueras por spalling quedan ennegrecidas.
Un spalling masivo puede llevar a la pérdida total del hormigón de recubrimiento o “ fall of ”, dejando al descubierto las armaduras.

Hasta ese momento el hormigón había evitado que el acero alcanzara grandes temperaturas, por lo que preservaba también su resistencia. Al mismo tiempo, la magnitud del incendio es tal que el acero alcanza rápidamente la temperatura de 250ºC y superiores. Sobreviene la disminución de resistencia de las armaduras.

Si estamos hablando del incendio en el interior de un edificio, la parte de la estructura más expuesta al fuego y también la más sensible es la cara inferior de los forjados. Aquí las tensiones son de tracción y fundamentalmente soportadas por las armaduras de acero. De modo que si éstas se ven afectadas por altas temperaturas, la disminución de su resistencia se traduce en la transmisión de esfuerzos al hormigón, ya sobretensionado interiormente. Resulta en la rotura frágil a cortante del hormigón y el colapso del forjado por la rotura a momentos negativos del armado.

El efecto spalling depende en gran medida de la proporción de agua/cemento en el hormigón. Se admite que con contenidos de humedad inferiores al 3% no hay riesgo. Lo que se cumple con clase de exposición I.

En hormigón de alta resistencia se recomienda disponer 2-3% fibras de polipropileno muy finas (f » 30m), de forma que esas fibras se funden al subir la temperatura y permiten así vías de expansión del vapor.
 
Consideraciones finales

Comprobamos la importancia de garantizar el espesor del hormigón de recubrimiento. Además de esto, podemos limitar la temperatura del hormigón (y del acero) para retardar o evitar que alcance su temperatura crítica mediante métodos de protección pasiva.
En el caso del spalling, no sólo supone un importante daño a la estructura. Teniendo en cuenta que se da en una fase temprana del incendio, se produce cuando todavía puede haber personas en el edificio o están los equipos de extinción y rescate. El hormigón desprendido explosionado es una lluvia de escombros, pudiendo provocar lesiones y bloqueando las vías de salida. Se dificultan en gran medida la evacuación de personas y el trabajo de los equipos de extinción de incendios.

Por tanto, parece que se trataría de impedir o al menos retardar el spalling o desprendimiento del hormigón.

Aparte de controlar el tipo de hormigón, dosificación, etc... una forma sería la aplicación de una protección pasiva contra incendios al revestimiento del hormigón. La aplicación de una capa de producto inorgánico adecuado de protección contra incendios impide el desprendimiento del hormigón tanto durante el periodo de estabilidad exigido como más allá de dicho periodo, puesto que el material continúa proporcionando un nivel previsible de protección mediante el aislamiento térmico del hormigón. Esta acción impide el desmoronamiento repentino de una estructura, inmediatamente después de un periodo especificado de estabilidad o de un incendio de larga duración.

BIBLIOGRAFÍA

CEPREVEN (2003): Curso Monográfico “Protección pasiva contra incendios”. CEPREVEN, Asociación de Investigación para la Seguridad de Vidas y Bienes. Madrid, noviembre 2003.

FALLER, GEORGE (2004): “La identificación de riesgos y el diseño contra incendios”. ICCP Arup Fire. Ponencia del Seminario “Análisis de riesgos y fiabilidad estructural. Ingeniería de fuego”. IETcc - Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Madrid, marzo 2004.

Comentario de jacinto oswaldo moran cevallos el agosto 17, 2011 a las 12:45pm

hola me p podrian ayudar con el tema de ventilacion por presion positiva

Comentario de FABIO CARMONA el agosto 4, 2011 a las 10:19am

hola muy buen dia!!!

 

me gustaria saber quien me puede dar una asesoria para saber como tomar una beca para el curso de INCNDIOS ESTRUCTURALES!!!!

 

mucho he de agradecer de antemano el apoyo de los datos que me puedan proporcionar, costos, horarios porcentaje de la beca, los formatos para tramitar la beca, etc, etc, etc,

 

G R A C I A S

 

S A L U D O S

 

A T E N T A M E N T E

 

F A B I O

Comentario de Mario Gonzalez Mendez el julio 16, 2011 a las 9:34pm

Que tal estimados colegas, sobre los incendios estructurales algunos aspectos que vale la pena recordar.

- Evaluacion de al menos 3 de los 4 lados de la estructura.

- Extencion del incendio.

-Cambios estructurales debido a cargas termicas.

-Estar atento a fenomenos de la combustion (flash over, back draff).

-Puntos para realizar la ventilacion y el tipo de esta (vertical, horizontal, hidraulica, etc).

- Suministro de agua.

-Trabajo atento del liniero.

-Proteger las mangueras.

-Sistema de alarma para evacuar (que todos lo conozcan)

-Equipo de intervencion rapida listo.

- Suministro de aire.

-IPASS funcionando.

- Lampara.

-Linea de emergencia para suministro de aire.

-Ubicar puntos de seguridad.

y por ultimo...contar con un plan.

 

Saludos a todos.

 

Mario Gonzalez Mendez

Queretaro, Mexico

DISTINGUIDO Comentario de CREADOR DE LA RED el junio 19, 2011 a las 11:02pm

SE HAN SUBIDO DOS VIDEOS DE ANALISIS

 

VIDEO 58

 Incendio en ex Cine de Adrogue / Febrero de 2010 / Video Destacado de La Hermandad de Bomberos

• Agregado por tito el mayo 26, 2011

 El mismo fue uno de los mas comentados del Sitio con mas de diez paginas de opiniones al respecto, luego siendo retirado del Sitio por el miembro que lo habia subido. Aqui el video preservado que ademas se encuentra en You tube hace mas de un año en nuestra pagina.
El dia 14 de Febrero del 2010 a las 15 hs Aproximadamente se produce un incendio en una Iglesia Evangelica en la Localidad de Adrogue. Se trabajo con 6 dotaciones de Bomberos y 2 dotaciones de colaboracion de un Cuerpo de Bomberos cercano en el mismo / Provincia de Buenos Aires en Argentina
El incendio duro casi 5 hs.

VIDEO 59

Incendio de Fabrica / Junio de 2011

Infierno masivo destruye Complejo Fabril en Woonsocket, Rhode Island / Estados Unidos 

Subido por sparkywfd El 08/06/2011 

7:30 pm el Martes, 07 de junio 2011 al 85 de la calle Fairmount nada se observaba desde el exterior del complejo cuando las Compañias llegaron. Eso cambiaria en pocos minutos

El humo comenzó se comenzo a mostrar desde la parte trasera del complejo y en pocos minutos, las llamas se extendieron tan rápidamente que los bomberos tuvieron que salir del edificio y tomo la configuración de lo que iba a ser una noche larga y hasta un par de días.

Una alarma general fue emitida y se convocaron a las Compañias de más de 20 comunidades de Rhode Island y Massachusetts para luchar contra este infierno.

Dos bomberos resultaron heridos.

http://hermandadebomberos.ning.com/forum/topics/videos-de-incendio-...

Comentario de HECTOR MOO BAUTISTA el junio 6, 2011 a las 1:05am

me da gusto, ser parte de la hermandad..... y es un placer poder compartir conocimientos y experiencias de nuestra noble mision.... en mis 21 años de servico en esta gran carrera bomberil,, de la que nunca se deja de aprender...

Comentario de Dirna Indira Moquera Wihedman el mayo 28, 2011 a las 11:42am

Soy bombero hace 15 años.... todos los dia aprendo algo nuevo....el estar en esta hermandad me hace sentir como cuando estaba estudiando...con ganas de aprender de cada uno de ustedes...gracias

DISTINGUIDO Comentario de CARLOS TALAVERA el mayo 16, 2011 a las 7:38pm

SALUDOS A TODOS LOS BOMBEROS QUE TRABAJAN EN INCENDIOS ESTRUCTURALES ESPERO ME DEN LA OPRTUNIDAD DE SER PARTE DE ESTE FORO YA QUE YO TRABAJO COMO BOMBEROS INDUSTRIAL EN LA ZONA PETROLERA PERO TENEMOS EDIFICIOS DE 54 NIVELS Y DE AHI A 14 NIVELES Y 5 NIVELES QUE ES EL MAS PEQUEÑO PERO CON UNA POBLACION DE MAS DE 14,000 HABITANTES ENTRE TODOS LOS EDIFICIOS ADEMAS DE UN A POBLACION DE APROXIMADAMENTE COMO 2,000 PERSONAS FLOTANTES ENTRE CONTRATISTAS Y VARIOS...

LÍDER Comentario de Humberto Jose Vera Galavis el abril 26, 2011 a las 6:00pm

La seguridad en el combate de incendio significa quitar a las víctimas de una situación peligrosa, controlar y extinguir el fuego, que pueda poner en riegos las vidas; pero sin importar el tipo de incendio, la seguridad siempre es lo más importante. Donde llevará a cabo un ritmo de trabajo normal, sin presiones; Y evitar cometer errores y que resulten en lesiones o perdidas de bomberos.
Hay que considerar que a pesar de la urgencia y angustia que representan los
combate de incendio, siempre los bomberos deben tomar en cuenta todas las
precauciones necesarias para prevenir que ellos mismos sean parte de la lista de lesionados o muertos.
Es esencial que todos los elementos que estén involucrados en el combate de incendio sean entrenados en los procedimientos básicos ya que esto permitirá que se maneje el mismo protocolo de seguridad y nos dará la certeza que no dejaremos nuestras vidas en manos de personas incompetente.
Para nuestra seguridad nunca hay que olvidar que:
a) Primero soy yo.
b) Segundo soy yo.
c) Tercero soy yo.
Así mismo, hay que tener ciertas consideraciones cuando la vida de nosotros o de alguien este involucrada en un incendio.
a) Usted es él numero uno.
b) Su cuadrilla de trabajo es el numero dos.
c) La víctima es él numero tres.
Es por ello que no hay excusa para la cual nosotros seamos otra víctima mas, no importa si estamos en proceso de rescatar a un vivo o queremos recuperar un cuerpo.
Debe estar al pendiente de su cuadrilla y observarla todo el tiempo que se encuentre dentro de la zona del incidente, considerando que dentro del área de trabajo donde se
esta llevando a cabo el combate de incendio, existe objetos y escombros que pueden
ser peligrosos para el personal que esta laborando en ese momento.
Y como ultima consideración que puede sentirse un poco cruel; hay que tener siempre en cuenta que las víctimas ya están en problemas, lesionados o muerto y que nosotros somos más importantes si la situación se agrava o el escenario no permite una intervención segura o rápida.

Comentario de Lucy Ventura Fernandez Gonzalez el abril 9, 2011 a las 11:56pm

HOLA, AMIGOS DESEARIA SABER COMO PODEMOS ENFRENTAR LOS FENOMENOS DEL FUEGO, TOMANDO EN CUENTA LAS MEDIDAS DE SEGURIDAD AL MOMENTO DE COMBATIR UN INCENDIO. QUIEN PUEDAN TENER ESTA INFORMACION MUCHO SABRIA AGRADECERLE TODO EL APOYO CON ESTE MATERIAL INSTRUCCIONAL. GRACIAS.

 

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