Guía de protección al fuego de estructuras portantes «estructuras de madera» (Parte 3)
Las estructuras de madera, al contrario de lo que comúnmente se podría deducir por ser un material combustible, tiene una serie de ventajas respecto a otros materiales como el hormigón o el acero:
- Soporta mejor las altas temperaturas sin dilataciones importantes ni cambios en su composición interna.
- Cuando comienza a arder podemos calcular su pérdida de sección y cuando va a colapsar, al contrario que el hormigón y el acero que tienen comportamientos imprevisibles.
Este comportamiento predecible y regular de la madera en contacto con el fuego nos da dos posibles soluciones para protegerla en caso de incendio:
1.- Incrementar su sección útil en función de su velocidad de carbonatación para que, aunque empiece a arder, mantenga una sección mínima eficiente capaz de soportar las cargas solicitadas.
En este método se trata de calcular cuando va a colapsar un elemento estructural de madera en función de su velocidad de perdida de sección por carbonatación.
Partimos de la temperatura de combustión de una madera, es decir a la que comienza a arder y carbonatar. Esta depende de muchos factores, como la densidad, humedad, tipo de madera, etc.. pero normalmente podemos considerar una temperatura de 230ºC.
A partir de aquí el CTE en su anejo E del DB-SI nos da unas tablas para diferentes tipos de madera:
Como termino general se considera una velocidad de perdida de sección útil de 0,7 mm de incremento de sección por minuto. Para este incremento de sección solo hay que considerar las caras expuestas al fuego.
Por ejemplo, para una viga de madera expuesta al fuego a tres caras, primero se calcula la sección mínima que debe tener para soportar las cargas que se le solicitan y posteriormente se calcula la sección extra que debe tener para soportar el tiempo de exposición al fuego en función de la velocidad de carbonatación de ese elemento.
La sección mínima seria a x b pero para que esta Viga fuese R-60 con una velocidad de 0,7 mm/min tendríamos que la viga tendría que ser de sección (a+42 mm) x (42+b+42mm). En cambio, para un Pilar de la misma sección que tenga las 4 caras expuestas al fuego la sección para garantizar R-60 seria (42+a+42 mm) x (42+b+42 mm).
2.- Uso de Capas Protectoras: cuando el método de protección de sobredimensionamiento no se pueda realizar por que la estructura ya esta colocada en obra y se necesite protegerla al fuego no cabe mas remedio que protegerla con algún producto que le otorgue resistencia al fuego. Desde el departamento de I+D+i de Mercor Tecresa hemos desarrollado dos tipos de soluciones:
- Paneles de Silicato y Magnesita Tecbor: estos paneles están ensayados tanto como falso techo como trasdosado para garantizar Aislamiento e Integridad, esto quiere decir que si se colocan protegiendo a la madera de la exposición al fuego ya sea como falso techo bajo unas vigas y correas de madera como trasdosando pilares van a garantizar también la Capacidad Portante R del elemento de madera ya que una de las condiciones del ensayo para garantizar EI es que la temperatura en el lado no expuesto al fuego no pase de los 140 ºC y como hemos visto anteriormente la temperatura a la que empieza a carbonatar la madera esta por encima de los 200 ºC con lo que evitando la carbonatación y la perdida de sección también podemos garantizar que cumple con la Capacidad Portante durante el tiempo que se requiera.
- Mortero Tecwool: esta solución es más común por su mejor impacto económico, aunque luego suele requerir un acabado posterior, al contrario del Panel Tecbor que se puede dejar listo para pintar. El mortero Tecwool ha sido ensayado protegiendo un forjado con carga de vigas de madera con una sección mínima de 140 x140 mm garantizando 3 horas (180 min) de Capacidad portante de las mismas.
Algo habitual sobre todo en Reformas es encontrarnos con estructuras de Madera u Hormigón con refuerzos metálicos que son los que realmente mantienen la capacidad portante del elemento, en este caso, debemos tratar el elemento constructivo como si fuese un elemento metálico tal y como hablamos en el anterior Post.
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