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Comportamiento de estructuras en caso de incendio

Curso: Comportamiento de estructuras en caso de incendio

Profesor: José Torero.

Universidad: Universidad de Edimburgo, Escocia.

Fechas: Del 9 de julio al 13 de julio de 2012.

Horario: De lunes a viernes de 8:00 a.m. a 12:00 p.m. y de 2:00 p.m. a 4:00 p.m.

El profesor Torero es Ph.D. de la Universidad de Berkeley USA (1992), MSc. De la Universidad de Berkeley USA (1991), y .B.Sc. en Ingeniería Mecánica de la Pontificia Universidad Católica del Perú (1989). Ha sido Director del “BRE Centre for Fire Safety Engineering” y Director del “Institute for Infrastructure and Environment” de la Universidad de Edimburgo, Escocia.

Descripción del curso: Desde los atentados terroristas del 11 de Septiembre del 2001 y el colapso de las torres del World Trade Center el Ingeniero Civil y el Arquitecto se preguntan qué es lo que tiene que saber para poder establecer si un edificio es vulnerable a un incendio. Durante años ha asumido la validez de la hipótesis que estructuras de concreto son mejores que las de acero en cuanto a su comportamiento en caso de incendios hasta el colapso de la escuela de Arquitectura de la Universidad de Delft, Holanda (2008). Hoy en día queda aceptado que independiente de los materiales de construcción, el desempeño de una estructura en caso de incendio requiere un análisis detallado. Más compleja la estructura (edificios de altura, atrios, grandes espacios abiertos) más detallado el análisis necesario. Independiente del detalle el análisis requiere las siguientes etapas:

1. Entendimiento de la solicitación impuesta por un incendio. En el pasado la “Resistencia al Fuego” quedaba establecida por ensayos en un horno al cual los elementos estructurales individuales quedan sometidos a un incendio estandarizado. Este tipo de solicitación puede ser considerada como conservadora para edificaciones convencionales. En casos en los cuales la edificación es compleja es imperativo entender el crecimiento y desarrollo de un incendio (dinámica del fuego). Este entendimiento permite establecer los incendios que deben ser utilizados para el diseño de edificaciones.

Durante el primer día del curso se establecerá́ los diferentes criterios que permiten cuantificar el posible crecimiento y desarrollo de un incendio. Métodos simples de cálculo que permiten definir de manera cuantitativa un incendio serán explicados.

2. Entendimiento de la transferencia de calor de un incendio a una estructura – el rol de la protección pasiva. Conceptos de conducción, convección y radiación serán descritos dentro del contexto de un incendio. Metodologías de cálculo que permiten establecer la protección pasiva serán explicados incluyendo métodos simplificados para el cálculo de espesores de protección pasiva. Ejercicios que permiten calcular la temperatura de diferentes elementos estructurales serán efectuados. La evolución de la temperatura de elementos de concreto y acero serán evaluados de manera independiente mostrando los diferentes criterios que pueden ser utilizados para establecer condiciones críticas. Esta parte del curso tomara cerca de mitad del segundo día.

3. Comportamiento de estructuras a altas temperaturas. Conceptos fundamentales que permiten incorporar el efecto de la temperatura en el cálculo estructural. Revisión de los ensayos de Cardington y las lecciones aprendidas con estos ensayos. Análisis detallado de la influencia de la expansión térmica y las diferencias entre un análisis explicito y un análisis convencional de la estructura. Descripción de metodologías simplificadas de análisis estructural (el “Método Bailey”).

4. Workshops. El curso incluye también una serie de ejercicios de aplicación – en formato de “Workshop” - que permiten ilustrar la importancia de entender el comportamiento del incendio en diferentes espacios, la transferencia de calor hacia la estructura y la importancia del análisis estructural cuando es necesario establecer el comportamiento de una estructura. Estos ejemplos permitirán mostrar las vulnerabilidades de métodos de cálculo convencionales. Aunque no sea esencial (pues pueden trabajar en grupos), se recomienda que los participantes traigan un ordenador portátil (con facilidad de hoja de cálculo).

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