Tesis:
Comportamiento y criterios de proyecto de soportes frente a la acción del fuego
- Autor: ARIÑEZ FERNÁNDEZ, Freddy Alexandro
- Título: Comportamiento y criterios de proyecto de soportes frente a la acción del fuego
- Fecha: 2016
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS
- Departamentos: MECANICA DE MEDIOS CONTINUOS Y TEORIA DE ESTRUCTURAS
- Acceso electrónico: http://oa.upm.es/42758/
- Director/a 1º: CORRES PEIRETTI, Hugo
- Resumen: En este trabajo se estudia el comportamiento de soportes de hormigón estructural sometidos a la acción del fuego. Inicialmente, se describe el comportamiento del fuego real en edificios, el origen y las principales características del fuego normativo y del fuego paramétrico. Se comparan estas herramientas con ensayos experimentales recientes y se identifican los principales atributos y limitaciones de los procedimientos teóricos. Seguidamente, se presentan los criterios normativos y las bases de proyecto para comprobar la resistencia al fuego de un elemento estructural. Se estudia el comportamiento del material frente a la acción del fuego. Se describen las principales campañas experimentales existentes. Se presentan los modelos del EN-1992-1-2 (2004) para representar el comportamiento del hormigón y del acero frente altas temperaturas y se explican las principales limitaciones de los modelos normativos. A nivel de sección se presentan diferentes procedimientos para determinar la distribución de temperaturas en secciones de hormigón armado. Se presentan los métodos más comúnmente usados para comprobar la resistencia de secciones de hormigón estructural y se explican sus ventajas y desventajas más importantes. A nivel de elemento se realiza un prolijo estudio de los ensayos experimentales existentes y de los principales métodos normativos para comprobar la resistencia al fuego de soportes de hormigón armado. Se explica la influencia que tienen las deformaciones térmicas en el comportamiento a nivel de elemento. Este es un tema poco estudiado en la literatura y que, en algunos casos, puede conducir a resultados del lado de la inseguridad. Se realiza un análisis paramétrico de estructuras típicas en edificios y se comprueba que los métodos normativos no son representativos de las situaciones más frecuentes en edificación. Finalmente se han usado los resultados del análisis paramétrico y un modelo de elementos finitos, contrastado con ensayos experimentales, para elaborar una base de datos y desarrollar un procedimiento simplificado para comprobar la resistencia al fuego estándar de soportes de hormigón estructural. This thesis studies the behavior of structural concrete columns subjected to fire. Initially, it describes the behavior of real fires in buildings, the origin and the main characteristics of the standard fire and parametric fire curves. It compares these tools with recent experimental results and identifies the main advantages and limitations of the theoretical procedures used to represent the action of fire. In addition, this thesis presents the basis of design and the criteria in the codes to verify the fire resistance of structural elements. This work studies the material behavior at high temperatures. It describes the main experimental campaigns. It presents the EN-1992-1-2 (2004) models to represent the high temperature behavior of concrete and steel and explains the main limitations of the theoretical models. At the level of sectional analysis, this work presents different procedures to determine the temperature distribution in concrete sections. It also presents the most widely used method to determine the fire resistance of structural concrete sections and explains their main advantages and disadvantages. At the level of structural analysis, this works carries out a detailed study of the existing experimental tests and of the design codes procedures used to determine the fire resistance of reinforced concrete columns. It explains the influence of thermal strains in the behavior of reinforced concrete columns. This is a subject that has not been adequately studied in the literature and, in some cases, may lead to unsafe results. This work shows the results of a parametric analysis of common building typologies and confirms that the procedures in the design codes are not representative of most building columns. Finally, this thesis uses the results of the parametric analysis and a finite element model, which has been previously validated with experimental results, to prepare a data base and develop a practical procedure to determine the standard fire resistance of reinforced concrete columns.