Control y ExtinciÓn de Incendios (Mf0402_2)

download Control y ExtinciÓn de Incendios (Mf0402_2)

of 128

Transcript of Control y ExtinciÓn de Incendios (Mf0402_2)

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    1/128

    CONTROL Y EXTINCIN

    DE INCENDIOS (MF0402_2)

    Unidad Didctica 5

    Edificacin:Estabilidad y resistenciaal fuego de los

    elementos constructivos

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    2/128

    Federacin de Servicios y Administraciones Pblicas-CC.OO.

    AUTORES: Jaime Dominguez AsencioJefe de Zona del Consorcio de Bomberos de la Provincia de Cdiz

    Ignacio Perez PradoOficial de Zona del Consorcio de Bomberos de la Provincia de Cdiz

    REALIZACIN: Unigrficas GPS

    Edita:Ediciones GPS Madrid

    C/ Sebastin Herrera 12-14. 28012 MadridTlf.: +34 91527 54 98 - Fax: +34 91 530 41 85

    Realizacin e impresin:Unigrficas GPS. C/ Salamanca, 6Arganda del Rey - 28500 Madrid

    Tlf.: +34 91 536 52 [email protected]: 978-84-9721-273-1

    Depsito Legal: M-45491-2007

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    3/128

    La Educacin a Distancia elimina las barreras, aporta conocimientos y formacin a todos los que tienennecesidad de ella. Como se transcribe de un documento de la UNESCO: Para el estudiante el aprendizaje adistancia significa una mayor capacidad de acceso y flexibilidad, as como la posibilidad de conjugar trabajo yestudio....

    La Formacin a Distancia elimina o reduce sustancialmente los obstculos de carcter geogrfico, econmico,laboral o familiar facilitando el acceso a la formacin por parte de los trabajadores.

    La oferta formativa de los cursos tiene que garantizar los mismos niveles de calidad y atencin a los participantesque en la formacin presencial, proporcionando unas condiciones de flexibilidad y de disponibilidad que seacomoden a las necesidades de los alumnos, en funcin de su carga de trabajo.

    El Ministerio de Educacin y Ciencia, define la Enseanza a Distancia como: Forma de enseanza, planificada,organizada y dirigida de forma sistemtica un nmero potencial de destinatarios muy elevado, que se desarrolla encondiciones de separacin temporal y espacial entre profesores y alumnos. La interaccin y la comunicacin dedoble va se aseguran con los materiales didcticos y apoyo tutorial para los que se utilizan distintos medios.

    Actualmente la Formacin a Distancia est teniendo, por parte de los usuarios la misma aceptacin y genera elmismo aprendizaje que en la Formacin Presencial, como indican los trabajos comparativos existentes: losestudiantes que han cursado a distancia todo un ciclo de estudios, consiguen resultados equivalentes o superioresa los que han cursado ese mismo ciclo en un centro docente ordinario.

    La Formacin a Distancia, es el vehculo de acercamiento de CC.OO. a un gran nmero de empleados pblicosdentro de un amplio marco geogrfico. A lo largo de las diferentes convocatorias se ha consolidado la oferta y la

    demanda. Es una modalidad de formacin de gran xito entre los empleados pblicos, tanto por sus contenidos,como por la gestin que de ella se realiza.

    Esta Unidad Didctica, junto con el resto de unidades asociadas al Mdulo Formativo Control y Extincin deIncendios (MF0402_2) y los manuales Control y Extincin de Incendios de Interior, Control y Extincin deIncendios Industriales y Control y Extincin de Incidentes con Sustancias Peligrosas constituyen los materialesformativos de ndole terica que se aportan en el Mdulo Formativo a Distancia Control y Extincin de Incendios(MF0402_2) y en los cursos Incendios de Interior y Tcnicas de Flash-Over, Intervencin en IncendiosIndustriales y Riesgo Qumico y Transporte de Mercancas Peligrosas. Esta oferta formativa conforma un itinerariode 240 horas, adquirindose a travs de l una parte de los conocimientos y/o actualizacin de los mismos, querequiere el Instituto Nacional de Cualificaciones para la categora profesional de Bombero. En concreto, a travs deeste itinerario se podr obtener un certificado que acreditar como realizada la unidad de competencia UC0402_2:Ejecutar las operaciones necesarias para el control y la extincin de incendios (BOE N 238 del 05/10/05). Sealcanzan de esta manera dos aspectos importantsimos de la formacin para el empleado pblico, por un lado, seadquieren unos conocimientos de mximo inters para el desarrollo del trabajo, y al mismo tiempo, su certificacinle acreditar como profesional cualificado, propiciando la posibilidad de participar en procesos de promocin y/omovilidad.

    Secretara de Formacin de la Federacin de Serviciosy Administraciones Pblicas de CC.OO.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    4/128

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    5/128

    NDICE

    Pg.

    1. Introduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

    2. Los Edificios11

    2.1 Principales elementos de los edificios. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

    2.2 Tipologa de elementos estructurales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

    2.2.1. Cimentaciones13

    2.2.2. Pilares. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

    2.2.3. Vigas o viguetas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

    2.2.4. Jcenas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

    2.2.5. Forjados y cubiertas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

    2.2.6. Muros de carga. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

    2.3 Tipologa de elementos no estructurales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

    2.3.1. Escaleras. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

    2.3.2. Balcones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

    2.3.3. Falsos techos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

    2.3.4. Bovedillas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

    2.3.5. Alfarjas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

    2.3.6. Tabiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

    2.3.7. Fachadas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

    2.3.8. Galeras de instalaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

    2.3.9. Pretiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

    3. La estructura de los edificios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273.1 Esfuerzos a los que estn sometidas las estructuras de los edificios. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

    3.1.1. Esfuerzos axiales (traccin y compresin) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

    3.1.2. Esfuerzos cortantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

    3.1.3. Esfuerzos de flexin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

    3.1.4. Esfuerzos de torsin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

    3.2 Cargas que soportan los edificios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

    3.3 Tipologa de estructuras. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

    3 . 3 . 1 . C l a s i f i c a c i n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1

    3.3.2. Materiales estructurales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    6/128

    3.3.2.1. Hormign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

    3.3.2.1.1. Introduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

    3.3.2.1.2. Caractersticas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

    3.3.2.1.3. Elementos estructurales de hormign . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

    3.3.2.2. Acero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403.3.2.2.1. Introduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

    3.3.2.2.2. Caractersticas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

    3.3.2.2.3. Elementos estructurales metlicos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

    3.3.2.3. Madera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

    3.3.2.3.1. Introduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

    3.3.2.3.2. Caractersticas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

    3.3.2.3.3. Elementos estructurales de madera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

    4. Incendios en el interior de los edificios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

    4.1 Inicio, desarrollo y propagacin de un incendio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474.2 La seguridad contra incendios en los edificios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

    4.3 Resistencia al fuego. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

    4.3.1. Ensayos y curva normalizada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

    4.3.2. Caracterizacin de los elementos de construccin en cuanto a su resistencia al fuego.52

    4.3.3. Resistencia al fuego de los principales elementos de construccin. . . . . . . . . . . . . . 55

    4.3.4. Requerimientos actuales en cuanto a resistencia al fuego. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

    4.3.4.1. Normativa de aplicacin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

    4.3.4.2. Valores mnimos de resistencia al fuego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

    4.3.4.2.1. Uso No industrial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

    4.3.4.2.1.1. Sectores de incendio mximos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

    4.3.4.2.1.2. Resistencia mnima de los elementos sectorizadores . . . 58

    4.3.4.2.1.3.Estabilidad al fuego de la estructura . . . . . . . . . . . . . . . . 67

    4.3.4.2.1.4. Locales de riesgo especial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

    4.3.4.2.2. Uso industrial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

    4.3.4.2.2.1. Caracterizacin de los establecimientos industriales . . . 70

    4.3.4.2.2.2. Sectores de incendio mximos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 774.3.4.2.2.3. Estabilidad al fuego de la estructura . . . . . . . . . . . . . . . . 77

    4.4 Reaccin al fuego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

    4.4.1. Ensayos para la caracterizacin de materiales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

    4.4.2. Nomenclatura. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

    4.4.2.1. Clasificacin de materiales ubicados en techos y paredes . . . . . . . . . . . . . . 82

    4.4.2.2. Clasificacin de materiales ubicados en suelos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

    4.4.2.3. Clasificacin de materiales usados como aislantes de tuberas . . . . . . . . . . . 83

    4.4.2.4. Clasificacin de cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

    4.4.2.5. Clasificacin de materiales usados en cubiertas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    7/128

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    8/128

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    9/128

    1.- Introduccin

    Desde el punto de vista de un Servicio de Bomberos es muy importante poseer unas nociones bsicassobre los elementos constituyentes de las edificaciones desde un punto de vista constructivo y funcional.Es por ello que la primera parte de esta seccin se basa en describir cuales son elementos y materialesbsicos que posee un edificio desde un punto de vista conceptual para despus analizar los efectos queproduce un incendio sobre los mismos.

    La resistencia al fuego de las estructuras es uno de los pilares bsicos de la Seguridad Contra Incen-dios, las nuevas construcciones deben poseer al menos la resistencia al fuego que indica la normativaactual (Cdigo Tcnico de la Edificacin CTE y Reglamento de Seguridad Contra Incendios en los Esta-blecimientos Industriales RSCIEI) para poder garantizar la evacuacin de las personas que estn en suinterior y poder aceptar unos niveles de riesgo aceptables. La normativa de construccin en Espaa no haobligado a realizar este proteccin contra incendios en algunas edificaciones hasta el siglo XXI por lo queencontramos un gran nmero de edificios que no poseen esta proteccin tan importante para las perso-nas que se encuentran en su interior y para los bomberos que pueden realizar su trabajo en un posibleincendio con una mayor seguridad.

    Para el personal operativo es importante tener unas nociones bsicas de construccin para poder asevaluar los efectos de los incendios en las mismas. Como podemos comprobar en las siguientes leccio-nes intentaremos aclarar cuales son los elementos con funciones estructurales y cuales no, ya que en oca-siones no se tienen demasiado claros estos conceptos as como son los efectos de los incendios en loselementos con funciones estructurales.

    Con la descripcin de los elementos constructivos que se realizara a continuacin slo queremos darunos conceptos bsicos sobre los elementos que entendemos ms significativos en una edificacin. Elobjetivo que pretendemos es mostrar cual es la influencia de las caloras en una estructura, para lo cuales fundamental conocer cuales son las caractersticas de la misma y cuales son los elementos que las sus-tentan.

    INTRODUCCIN

    1

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    10/128

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    11/128

    2.1.- Principales elementos de un edificio.

    El CTE define un edificio como aquella Construccin fija, hecha con materiales resistentes, para habi-

    tacin humana o para albergar otros usos.

    Para poder describir un edificio debemos comenzar explicando cuales son elementos que conectadosconfiguran un edificio.

    Los principales elementos de un edificio son los siguientes:

    1) los cimientos, que soportan y dan estabilidad al edificio

    2) la estructura, que resiste las cargas y las trasmite a los cimientos

    3) los muros exteriores que pueden o no ser parte de la estructura principal de soporte y que formanel cerramiento o fachada del edificio.

    4) las separaciones interiores, que tambin pueden o no pertenecer a la estructura bsica.

    5) los sistemas de control ambiental, como iluminacin, sistemas de reduccin acstica, calefaccin,ventilacin y aire acondicionado

    6) los sistemas de transporte vertical, como ascensores o elevadores, escaleras mecnicas y escalerasconvencionales

    Captulo

    LOS EDIFICIOS

    2

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    12/128

    12 ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS fsap

    7) los sistemas de comunicacin como pueden ser intercomunicadores, megafona y televisin por cir-cuito cerrado, o los ms usados sistemas de televisin por cable

    8) los sistemas de suministro de electricidad, agua y eliminacin de residuos.

    2.2.- Tipos de elementos estructurales

    La estructura de un edificio es segn el CTE un Conjunto de elementos, conectados entre ellos, cuyamisin consiste en resistir las acciones previsibles y en proporcionar rigidez. Por lo que por definicinson aquellos elementos que transmiten las cargas que debe soportar un edificio para lo cual debe estardebidamente calculado y proyectado por tcnico competente.

    Podemos diferenciar los siguientes elementos que configuran la estructura, los cuales debemos distin-guirlos fsicamente como:

    Cimentaciones Pilares Vigas Jcenas Forjados y cubiertas Muros de carga

    Cada uno de ellos posee funciones especficas dentro de una estructura, dentro de cada uno de estoselementos podemos encontrar diferentes configuraciones que dependern de los condicionantes cons-

    tructivos que posea la edificacin.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    13/128

    fsap ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS 13

    2.2.1.- Cimentaciones

    Es aquella parte del edificio encargada de transmitir al terreno las cargas del edificio, por lo que enfuncin del terreno y de las solicitaciones a las que esta sometido tendremos diferentes tipos de cimen-taciones en la construccin actual. La normativa espaola que regula el clculo y ejecucin de estos ele-

    mentos es la Instruccin de Hormign Estructural EHE 2007.

    Zapatas Encepados Viga o zanja continua Losas Pilotes Muros pantalla

    Zapatas, elementos de hormign armado en forma de prisma o cubo, pueden ser aisladas o corri-das, su tamao y forma dependern de las cargas a transmitir al terreno y de las caractersticas de este.

    Encepados, como una pieza prismtica que une las cabezas de un grupo de pilotes que trabajan con-juntamente . Como caso particular , pueden existir encepados de un solo pilote . El encepado sirve debase al soporte que descansa sobre el, de forma anloga a lo que seria una zapata aislada.

    La transmisin de la presin al terreno al ser localizada en una zona origina un bulbo representadopor un tringulo de 45 en el que las presiones van decreciendo uniformemente hacia abajo.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    14/128

    14 ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS fsap

    En ocasiones es necesario excavar a una mayor profundidad (2-3m) e incluso rellenar con material demejor resistencia, es lo que se denomina como pozos, muy similar a una zapata aislada pero a mayorprofundidad.

    Viga o zanja continua (zapata corrida), son elementos de hormign armado en forma de viga (super-ficial 30-50cm de profundidad) o de zanja (ms profunda 2-3m de profundidad) que se realizan para edi-ficaciones que poseen estructura a travs de muros de carga.

    En construcciones antiguas, lo ms habitual es encontrar mejoras del terreno con relleno y bases parael apoyo de los muros de carga fundamentales en este tipo de construcciones.

    Losas, son elementos de hormign armado en forma de placa, su canto estar determinado por lasacciones a transmitir. La transmisin de cargas al terreno se transmite a travs de toda la superficie de lalosa, se suelen utilizar en terrenos de poca resistencia pero uniformes.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    15/128

    fsap ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS 15

    Pilotes, son elementos de hormign, madera o acero que se introducen en la tierra de diferentes mane-ras (hincados o perforado) para encontrar zonas con resistencia apropiada, se utilizan por tanto en terre-nos de poca resistencia.

    Muros pantalla, son unos muros de hormign armado que adems de aguantar el peso del edificio nossirven para cerrar el stano, contener las tierras e impedir que entren en el citado stano.

    Existen dos maneras de ejecutar estos muros o mediante la excavacin a travs de unos muros gua y

    posterior hormigonado y vaciado del solar o mediante la excavacin y posterior hormigonado con enco-frado del batache que como mximo deber tener 4 metros de longitud.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    16/128

    16 ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS fsap

    2.2.2.- Pilares

    Son aquellos elementos verticales de seccinreducida en relacin con su altura.

    Su forma y tamao dependern fundamental-mente del material utilizado y las cargas asoportar.

    Se utilizan en estructuras tipo entramado(prticos), su funcin es la de transmitir losesfuerzos que reciben los forjados y jcenas ytransmitirlos hacia las cimentaciones que suelenser zapatas.

    Ejecucin Batache

    Muro gua Vaciado Hormigonado

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    17/128

    fsap ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS 17

    2.2.3.- Vigas o viguetas

    Son aquellos elementos horizontales que transmiten los esfuerzos hacia otros elementos que puedenser jcenas, muros de carga, prticos...

    En las naves industriales las vigas que sujetan el cerramiento de cubierta se denominan correas.

    Existen algunas vigas que se utilizan para rigidizar la estructura (vigas de atado, cruces de San Andrs)

    2.2.5.- Forjados y cubiertas

    Forjados

    Forman el suelo o el techo de las edificaciones, si son en la ltima planta se denominan cubiertas.

    Estn compuestos por un entramado de vigas y elementos sobre los que se colocan una serie de capasaislantes (asflticas, acsticas, compresin,)) y la solera (cermica, mrmol,..) o cubierta, de tal mane-ra que puedan soportar la carga y a acciones para los que estn diseados.

    En funcin del tipo de material utilizado en la construccin de dispone de diferentes alternativas a lahora de ejecutar el forjado.

    Podemos clasificar los forjados en:

    - Unidireccionales: el forjado posee vigas resistentes en una direccin. Entre las vigas se colocan enocasiones unos elementos denominados bovedillas, los cuales son necesarios desde un punto de

    2.2.4.- Jcenas

    Las jcenas son vigas que recogen los esfuerzostransmitidos por otras vigas o viguetas que se apoyanen sta.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    18/128

    18 ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS fsap

    vista constructivo aunque no posean funciones estructurales. En construcciones antiguas encontra-mos ladrillos y bvedas de ladrillos y yeso.

    - Bidireccionales: el forjado posee vigas resistentes en dos direcciones perpendiculares. En este casoencontramos forjados compuestos por losas o forjados reticulares.

    Los forjados deben estar diseados para soportar su propio peso y la sobrecarga de uso para los queestn diseados. Si es una cubierta deber estar preparado para soportar la lluvia y en funcin de la cli-matologa la sobrecarga de nieve.

    Cubiertas.

    Es el forjado de la ltima planta del edificio, en funcin de las condiciones estticas o climatolgicas dela zona en la que se haya se ejecutara de una manera u otra, as podremos encontrar:

    Cubiertas planas (con desniveles para la cada de agua): Su terminacin vara en funcin de si lacubierta es o no visible y transitable, en cualquiera caso necesitara unas pendientes para las cadasde agua y una capa de impermeabilizacin.

    Cubiertas inclinadas, con una o ms aguas: Formada por el forjado de cubierta, se construyen tabi-quillos, sobre stos los rasillones y despus las tejas (planas, curvas,..).

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    19/128

    fsap ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS 19

    En algunos edificios de vivienda y en muchos de uso industrial se utilizan las cerchas o prticos.

    La cercha esta formada por vigas (denominadas pares y tirantes) que forman tringulos, en los nudosde unin de las vigas de la zona superior se apoyan las correas, por lo que estas vigas slo trabajan a trac-cin o compresin, en los apoyos por tanto slo se transmiten esfuerzos de compresin. Existen dife-rentes disposiciones de las cerchas en funcin de la luz y de las cargas a soportar

    En cambio el prtico esta formado por dos vigas inclinadas (denominadas dinteles) sobre las que se

    apoyan directamente las correas y dos pilares.Adems de poseer una funcin estructural sirven de cerramiento y compartimentacin de la vivienda

    Los espesores de los muros se denominan en funcin de la anchura del o tizn del ladrillo as tenemos:

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    20/128

    20 ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS fsap

    Citara, media asta o medio pie 12 cmCitarn, asta o un pie 25 cmAsta y media o pie y medio 38 cmDoble asta o dos pies 50 cm

    Partes de un tabique o muro

    Alfeizar: plano inclinado o repisa, formado en el hueco de las ventanas en su parte inferior, o

    sea, la coronacin o remate del antepecho; su misin consiste en proteger el muro, por lo que

    se tendr atencin en solucionar su entrega con el marco de la ventana y el goteros al exterior

    para evitar regueros en la fachada.

    Antepecho: parte de obra debajo de una ventana

    Mocheta: ngulo interior de las aberturas de ventanas o puertas.

    Jambas: parte lateral de las aberturas y elementos bsicamente decorativos, sea de generatriz

    recta o curva.

    Dintel: es el elemento estructural horizontal que sustituya la capacidad portante de la pared,

    donde existe un hueco.

    Umbral: es la zona de transito o paso bajo de una puerta

    Base: parte que corresponde a la superficie de apoyo, parte inferior del muro.

    Coronacin: dnde el muro termina, parte superior del muro.

    2.2.6.- Muros de carga

    Elemento estructural vertical sobre el que seapoyan vigas y soportes. Suelen ser de hormignarmado, tapial, piedra, ladrillo o bloques de

    cemento.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    21/128

    fsap ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS 21

    2.3.- Tipologa de elementos no estructurales

    Son aquellos elementos que no soportan esfuerzos que provienen de la estructura del edificio, y portanto, no lo sustentan, podemos distinguir principalmente:

    EscalerasBalconesFalsos techosBovedillasAlfarjasTabiques

    FachadasGaleras de instalacionesPretiles

    2.3.1.- Escaleras

    Elementos que conectan diferentes plantas de un edificio, poseen una estructura que se adosa a laestructura principal del edificio. Los peldaos poseen una parte superior plana denominada huella y unavertical denominada contrahuella. Entre tramo y tramo de escalera se sita una zona para el giro deno-minada meseta.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    22/128

    22 ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS fsap

    2.3.2.- Balcones

    Voladizos de la estructura que soportan una plataforma de uso transitable, se cierran hasta cierta altu-ra con muros de fbrica, estructura de hierro forjado o acero. Cuenta con una serie de vigas en voladizoque soportan el peso de la plataforma que sobresale.

    2.3.3.- Falsos techos.

    Suelen ser techos de escayola, pladur u otros cogidos al forjado mediante caas u otros elementos defijacin, en ocasiones existen materiales de insonorizacin acstica muy inflamables adems de cablea-do y tuberas de climatizacin. Podemos encontrar problemas ocultos de sectorizacin en el interior deestos falsos techos. Suelen ser muy frgiles ante la existencia de agua y caloras de un incendio.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    23/128

    fsap ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS 23

    2.3.4.- Bovedillas

    Elementos que se colocan entre vigas o viguetas, no soportan esfuerzos estructurales. nicamente sir-ven para sustentar la capa de compresin durante el proceso de ejecucin de las obras. Posteriormenteno tienen ninguna funcin estructural. Existen modelos de distintos materiales: hormign, cermica y

    poliuretano expandido. En incendios de interiores se resquebrajan y rompen con facilidad.

    2.3.5.- Alfarjas

    Vigas de madera de escaso canto que sujetan a los ladrillos. En incendios de interiores en ocasionesse queman en su totalidad al poseer poca seccin.

    2.3.6.- Tabiques o paredes divisorias

    Formadas por ladrillos o paneles de pladur, separan diversas estancias no poseen funcin estructuralse agrietan con facilidad ante movimientos estructurales. En incendios de interiores se agrietan con faci-

    lidad, su resistencia al fuego depender fundamentalmente de los materiales y el espesor con los que sehaya realizado. Si dan al exterior se denominan cerramientos.

    Los ladrillos son piezas cermicas, generalmente ortodrica, obtenida por moldeo, secado y coccina altas temperaturas de una pasta arcillos. Se emplea en albailera para la ejecucin de fbricas de ladri-llo, ya sean muros, tabiques, tabicones, etc.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    24/128

    24 ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS fsap

    Su forma es la de un prisma rectangular, en el que sus diferentes dimensiones reciben el nombre desoga, tizn y grueso, siendo la soga su dimensin mayor. As mismo, las diferentes caras del ladrillo reci-ben el nombre de tabla, canto y testa (la tabla es la mayor). Por lo general, la soga es del doble de lon-gitud que el tizn o, ms exactamente, dos tizones ms una junta, lo que permite combinarlos libremente.Elgrueso, por el contrario, puede no estar modulado.

    Segn su forma, los ladrillos se clasifican en:

    Ladrillo perforado, que son todos aquellos que tienen perforaciones en la tabla que ocupen msdel 10% de la superficie de la misma. Muy popular para la ejecucin de fachadas de ladrillovisto.

    Ladrillo macizo, aquellos con menos de un 10% de perforaciones en la tabla. Algunos modelos

    presentan rebajes en dichas tablas y en las testas para ejecucin de muros sin llagas.

    Ladrillo tejar o manual, simulan los antiguos ladrillos de fabricacin artesanal, con aparienciatosca y caras rugosas. Tienen buenas propiedades ornamentales.

    Ladrillo hueco, son aquellos que poseen perforaciones en el canto o en la testa, que reducen elvolumen de cermica empleado en ellos. Son los que se usan para tabiquera que no vaya a sufrircargas especiales. Pueden ser de varios tipos:

    o Rasilla: su grueso y su soga son mucho mayores que su tizn. Sus dimensioneshabituales son 25 x 12 x 3 cm

    o Ladrillo hueco simple: posee una hilera de perforaciones en la testa. Sus dimen-siones habituales son 25 x 12 x 5 cm

    o Ladrillo hueco doble: posee dos hileras de perforaciones en la testa. Sus dimen-siones habituales son 25 x 12 x 9 cm

    Como ya hemos comentado los ladrillos pueden en ocasiones formar parte de muros con funcionesestructurales muy comunes por ejemplo en construcciones unifamiliares.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    25/128

    fsap ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS 25

    2.3.7.- Fachadas

    Cerramiento exterior del edificio, especialmente el frente, pero tambin algunas veces los laterales yel contrafrente. Actualmente se suele colocar un doble tabique, en el interior (cmara de aire) se sitamateriales con aislamientos trmicos (fibra de vidrio u otros). Podemos encontrar gran diversidad de

    materiales que cubren la fachada exterior de un edificio, los materiales que se utilizan deben ser resis-tentes a las condiciones climatolgicas adversas durante el transcurso de los aos. Actualmente el CTEimpide el uso de materiales inflamables en estas fachadas.

    Desde el punto de vista arquitectnico es lo ms importante del diseo de un edificio, y marca elcarcter del resto de la construccin. Muchas fachadas tienen valor histrico, y se encuentran protegidaspor un marco legal que impide su alteracin

    2.3.8.- Galeras de instalaciones

    Canalizaciones de instalaciones las cuales comunican varias plantas, se instalan en cmaras de fabri-ca de ladrillos, segn la normativa actual se limita a 10 m o 3 plantas la sectorizacin de las mismas. Pue-den estar cerradas por ladrillos en forma de pilar o atravesar plantas a travs de cmaras de aire.

    2.3.9.-Pretiles

    Pequeo murete que se instala en cubierta o terrazas, su funcin es impedir la cada de personas a lava pblica, si no poseen juntas de dilatacin adecuadas suelen agrietarse con facilidad.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    26/128

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    27/128

    La estructura de un edificio es aquella parte del mismo capaz de soportar las cargas que sobre ellaactan, como veremos existen diferentes cargas que debe soportar un edificio las cuales se transmitirnal mismo de diferentes maneras.

    Es muy importante conocer adems de las partes que componen la estructura de un edificio los mate-

    riales que se han utilizado en la misma, ya que como veremos cada uno tiene sus propias cualidadesintrnsecas.

    El paso del tiempo degradara a cada una de las partes del edificio y a su estructura de una maneradiferente por lo que el estudio de los materiales que lo forman cobra una gran importancia.

    3.1.- Esfuerzos a los que estn sometidas las estructuras de los edificios.

    En funcin de la direccin, sentido y posicin en la que se encuentre el esfuerzo tendremos diferen-

    tes tipos de esfuerzos en un elemento estructural, as podemos diferenciar:

    3.1.1.- Esfuerzos axiales (traccin y compresin)

    Son aquellos esfuerzos que se realizan en la direccin longitudinal del elemento estructural, es deciren la direccin de su eje principal.

    Cuando aplicamos dos fuerzas intentando acortar el elemento, es decir, reducir su longitud, hablare-mos de compresin.

    De un modo ms cientfico, diramos que un elemento est sometido al esfuerzo de compresin cuan-do actan sobre l dos fuerzas que poseen:

    - la misma direccin (sobre una misma lnea);

    - sentido contrario, son convergentes. Es decir, estn dirigidas hacia un mismo punto.

    Captulo

    LA ESTRUCTURA DELOS EDIFICIOS 3

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    28/128

    28 ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS fsap

    La forma del elemento (su seccin y su longitud) influye en el comportamiento a compresin de unelemento, concretamente el factor denominado esbeltez. La esbeltez es la relacin que existe entre lalongitud del elemento y la superficie que hay en un corte perpendicular (seccin recta).

    Si un elemento es muy largo con relacin a la seccin, cuando intentemos comprimirlos, se arquea-

    r, es decir, pandear. A este efecto se le denomina pandeo

    La traccin es lo contrario a la compresin: intentar "estirar", alargar un elemento.

    Por lo tanto, lo definiremos como el resultado de la actuacin de dos fuerzas tales que tienen:- la misma direccin (sobre una misma lnea);- sentido contrario, son divergentes; es decir, estn dirigidas hacia el exterior.

    Pensemos en los puentes colgantes o en los que estn sostenidos por cables (tensores o tirantes).Dichos elementos estn sometidos a traccin

    3.1.2.- Esfuerzos cortantes

    Son aquellos esfuerzos transversales que reciben los elementos estructurales, tienden a seccionar elelemento, la rotura ms usual es en el apoyo.

    Esta solicitacin tangencial se da cuando sobre un cuerpo actan fuerzas iguales, con la misma direc-cin y sentido contrario. Dichas fuerzas estn situadas en el mismo plano o en planos muy prximos.

    Un claro ejemplo de secciones situadas a esfuerzo cortante son los apoyos de vigas sobre pilares.Como ves en la ilustracin, el pilar ejerce una respuesta al peso que lleva la viga. Ambas fuerzas debenser iguales y opuestas para que nos encontremos en una situacin de equilibrio esttico

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    29/128

    fsap ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS 29

    3.1.3.- Esfuerzos de flexin

    Son aquellos esfuerzos que reciben los elementos estructurales en sentido transversal, tienden a ala-bear la pieza.

    Se denomina flecha a la mxima desviacin que presenta una viga respecto a la horizontal.

    3.1.4.- Esfuerzo de torsin

    Son aquellos esfuerzos que tratan de girar lapieza a travs del eje longitudinal de la pieza.

    Esta solicitacin se produce cuando sobre uncuerpo actan fuerzas iguales, con la misma direc-cin y sentido contrario. Dichas fuerzas estn situa-das en planos paralelos. No olvides que es una soli-citacin tangencial, es decir, las fuerzas o accionesque los originan estn situadas en un plano de laseccin.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    30/128

    30 ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS fsap

    3.2.- Acciones que debe soportar un edificio

    Segn el Cdigo Tcnico de la Edificacin DB SE AE las cargas que debe soportar un edificio son:

    Acciones permanentes

    Peso propio: es el peso de los elementos estructurales, los cerramientos y elementos separa-dores, la tabiquera, todo tipo de carpinteras, revestimientos (como pavimentos, guarnecidos,enlucidos, falsos techos), rellenos (como los de tierras) y equipo fijo.Pretensado: aquellos esfuerzos que se generan en el hormigonadoAcciones del terreno: son aquellos esfuerzos que se puedan transmitir a la estructura por partede los movimientos de tierras (empujes, hundimientos,..).

    Acciones variables

    Sobrecarga de uso: es todo el peso que debe soportar la estructura debido a su uso (comer-cial, vivienda, residencial pblico,)Viento: Son aquellas acciones que ejerce el viento sobre la estructura depende de la forma delmismo, altura, pendiente cubierta, otro factor es la zona geogrfica en la que se encuentrael edificio.Acciones trmicas: Los edificios y sus elementos estn sometidos a deformaciones y cambiosgeomtricos debidos a las variaciones de la temperatura ambiente exterior que generan ten-siones y deformaciones en los mismos, ser necesario estudiar los parmetros que la normati-va exige en funcin de la zona geogrfica.Nieve: es necesario prever la sobrecarga por la acumulacin de nieve en el forjado, ser nece-sario estudiar los parmetros que la normativa exige en funcin de la zona geogrfica.

    Acciones accidentales

    Sismo: Es necesario prever la respuesta de un edificio ante un movimiento ssmico.Incendio: Los edificios deben estar preparados para resistir un incendio durante una serie deminutos para garantizar la seguridad del mismo. El Documento Bsico de Seguridad contraIncendios (DB SI) del Cdigo Tcnico de la Edificacin (CTE) establece en funcin del uso ydel tamao que posea un edificio cuales son los parmetros mnimos en este sentido.

    Por lo que el proyectista deber tener en cuenta todas estas solicitaciones que indica el CTE, para el

    clculo estructural en las tablas que veremos a continuacin se muestran los pesos propios de diferentesmateriales de construccin y de algunos forjados (tablas CTE). Esta informacin es importante a la horade poder calcular el peso necesario para poder apuntalar una estructura.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    31/128

    fsap ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS 31

    3.3.- Tipologa de estructuras

    3.3.1.- Clasificacin

    De una manera genrica podemos diferenciar tres tipos de estructuras en las edificaciones:

    Tipo entramado: formado por pilares y forjados que distribuyen las cargas. Los elementos de sustenta-cin vertical estn formado por pilares que transmiten las cargas que les transmiten los forjados y jce-nas a las cimentaciones. Estos pilares y jcenas forman los denominados prticos, a este tipo de estruc-turas se le denomina tambin con este nombre. Actualmente es el tipo de estructura ms utilizado paralas edificaciones tipo bloque de vivienda.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    32/128

    32 ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS fsap

    Tipo muros y techos: formado por muros de carga yforjados. Los elementos de sustentacin vertical estnformados por muros de carga resistentes, que transmitenlas cargas que les transmiten los forjados y jcenas a lascimentaciones. Esta tipologa de estructura se ha utiliza-do en la inmensa mayora de construcciones antiguas, enla actualidad se sigue utilizando para edificaciones tipounifamiliar o chalet.

    Tipo cerchas: formado por pilares y cerchas o prticospara crear grandes luces. Los elementos de sustentacinvertical son pilares que transmiten la carga que les trans-miten los prticos o cerchas, los cuales reciben losesfuerzos de las correas que sujetan la cubierta y en algu-nos casos de las vigas carrileras de los puentes gras. Sesuelen utilizar fundamentalmente este tipo de estructuraspara edificaciones tipo nave industrial.

    A la hora de describir una estructura adems de conocer su tipologa estructural y materiales utiliza-dos es muy comn el uso del trmino cruja.

    Se denomina cruja al espacio comprendido entre dos muros de carga, dos alineamientos de pilares(prticos), o entre un muro y los pilares alineados contiguos.

    Constructivamente es cada una de las partes principales en que se divide la planta de un edificio. Sedenomina primera cruja a la situada ms prxima a la fachada, numerndose correlativamente hacia elinterior de la edificacin.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    33/128

    fsap ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS 33

    3.3.2.- Materiales estructurales

    3.3.2.1.- Hormign

    3.3.2.1.1.- Introduccin

    El hormign es un material muy utilizado en la construccin actual, se utiliza para el uso de cimen-taciones, pilares, vigas, jcenas, Soporta muy bien los esfuerzos de compresin y flexin no as el detraccin por ello es necesario el uso de armaduras metlicas para que absorban este tipo de esfuerzos. Espor ello necesario una estructura metlica formada por una serie de armaduras de acero las cuales otor-gan a la estructura las propiedades necesarias para resistir los esfuerzos para los que esta diseado, escuando el hormign es denominado hormign armado.

    El canto de la viga, losa, pilar o muro de hormign armado depender de los esfuerzos que deberabsorber la estructura.

    El hormign es un material que prcticamente no se degrada con el tiempo, se comienza a utilizar aprincipios del s. XX .

    3.3.2.1.2.- Caractersticas

    El hormign, resulta de la mezcla de uno o ms conglomerantes (generalmente cemento) con ridos(grava, gravilla y arena), agua y, eventualmente, aditivos y adiciones. El cemento se hidrata en contactocon el agua, inicindose complejas reacciones qumicas que derivan en el fraguado y endurecimiento dela mezcla, obtenindose al final del proceso un material con consistencia ptrea.

    Los aditivos se utilizan para modificar las caractersticas bsicas, existiendo una gran variedad de ellos:colorantes, aceleradores, retardadores de fraguado, fluidificantes, impermeabilizantes, etc. Es un materialprofusamente utilizado en la construccin.

    Propiedades fsicas

    Se indican valores aproximados.

    Densidad: en torno a 2.350 kg/m3

    Resistencia a la compresin: de 200 a 500 kg/cm2 (15 a 50 MPa) para el hormign ordinario(segn EHE 2007).

    Resistencia a la traccin: proporcionalmente baja. Tiempo de fraguado: dos horas, aproximadamente. Tiempo de endurecimiento: 24 a 48 horas, la mitad de la resistencia mxima, en una semana

    3/4 partes y en 4 semanas prcticamente la resistencia total. Hay que resaltar que el hormign se dilata y contrae en magnitudes semejantes al acero, pues

    tienen parecido coeficiente de dilatacin, por lo que resulta muy til su uso simultneo en laconstruccin, adems el hormign, recubrindolo, protege al acero de la oxidacin.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    34/128

    34 ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS fsap

    FLECHAS ADMISIBLES RECOMENDADAS PARA VIGAS DE HORMIGN ARMADO(Art. 50 EHE)

    3.3.2.1.3.- Elementos estructurales de hormign

    Puesta en obra

    Antes de su fraguado el hormign tiene una consistencia plstica, o fluida, y se adapta a la forma delrecipiente que lo contiene. Para su puesta en obra se utilizan moldes, denominados encofrados, los cua-les se retiran posteriormente, generalmente; si permanecen, formando parte del conjunto, se denominan"encofrados perdidos".

    Usos corrientes

    Es un material con buenas caractersticas de resistencia ante esfuerzos de compresin. Sin embargo,tanto su resistencia a traccin como al esfuerzo cortante son relativamente bajas, por lo cual se debe uti-lizar en situaciones donde las solicitaciones por traccin o cortante sean muy bajas.

    Para superar este inconveniente, se "arma" el hormign introduciendo barras de acero, conocido comohormign armado, o concreto reforzado, permitiendo soportar los esfuerzos cortantes y de traccin conlas barras de acero. Es usual, adems, disponer barras de acero reforzando zonas o elementos funda-mentalmente comprimidos, como es el caso de los pilares. Los intentos de compensar las deficiencias del

    hormign a traccin y cortante originaron el desarrollo de una nueva tcnica constructiva a principios delsiglo XX, la del hormign armado.

    Posteriormente se investig la conveniencia de introducir tensiones en el acero de manera deliberaday previa al fraguado del hormign de la pieza estructural, desarrollndose las tcnicas del hormign pre-tensado y el hormign postensado.

    As, introduciendo antes del fraguado alambres de alta resistencia tensados en el hormign, este quedacomprimido al fraguar, con lo cual las tracciones que surgiran para resistir las acciones externas, se con-vierten en descompresiones de las partes previamente comprimidas, resultando muy ventajoso enmuchos casos. Para el pretensado se utilizan aceros de muy alto lmite elstico, dado que el fenmeno

    denominado fluencia lenta anulara las ventajas del pretensado.

    Pilares de Hormign

    Elementos verticales resistentes de seccin cuadrada, rectangular o circular, el espesor del canto deestas vigas depender de las solicitaciones que deben soportar. Es necesario el uso de armaduras de hor-mign para la absorcin de esfuerzos de traccin y cortante, las armaduras debern ser atadas por cer-cos o estribos. Para la ejecucin de estos elementos es necesario el uso de encofrados.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    35/128

    fsap ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS 35

    Forjados de hormign.

    Estn compuesto por una serie de vigas de hormign dispuestas de tal manera que transmitan losesfuerzos al resto de las estructura. En funcin de la direccin en la que estn colocadas las vigas en elforjado podemos tener:

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    36/128

    36 ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS fsap

    - Unidireccionales: el forjado posee vigas resistentes en una direccin.

    - Bidireccionales: el forjado posee vigas resistentes en dos direcciones perpendiculares.

    Existen dos opciones de forjados utilizando viguetas o vigas de hormign como elemento sustentador.:

    Vigueta armada pretensada (castilla): Son vigas prefabricadas (con las armaduras de acero tensadas)en talleres que se colocan en obra apoyadas sobr jcenas o muros de carga, para soportar la sole-

    ra se colocan bovedillas y se vierte el hormign. Encima del conjunto se coloca un mallazo dearmaduras y una capa de hormign denominada capa de compresin.

    Forjado de placas Forjado reticular

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    37/128

    fsap ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS 37

    Vigueta prefabricada: En este caso las vigas traen lasarmaduras vistas (y no tensadas) despus se colocanlas bovedillas junto con la capa de compresin y elmallazo.

    Segn su constitucin se clasifican en:

    - Forjados de viguetas resistentes con bovedillas y relleno de senos.

    - Forjados de semiviguetas con bovedillas y relleno de senos

    - Forjados de semiviguetas en celosa

    - Forjados de viguetas dobles

    Forjados de viguetas resistentes con bovedillas y rellenos de senos.

    Forjados de semiviguetas con bovedillas y relleno de senos

    Forjados se semiviguetas en celosa.

    Forjados de viguetas dobles.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    38/128

    38 ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS fsap

    En este tipo de forjado justo encima del mallazo de reparto es necesaria una capa de hormign (enmuchos casos hormign aligerado) una capa denominada capa de compresin.

    Como ya hemos comentado con anterioridad existen fundamentalmente en este tipo de forjados dostipos de vigas de hormign las prefabricadas y las pretensadas.

    Existen tambin prticos de hormign utilizados en naves industriales, en las que las correas (vigas decubierta) tambin pueden ser de hormign.

    Jcenas de Hormign: son vigas de hormign que soportan los esfuerzos transmitidos por los forjados.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    39/128

    fsap ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS 39

    Losa Armada: Son placas de hormign armado.

    Reticulares o bidireccionales: Son losas de hormign aligeradas para conseguir mayores luces. En elencofrado se utilizan unos casetones de poliestireno o fibra para aligerar la estructura, existen uno espe-

    sor mnimo para los nervios de 12mm para la resistencia al fuego.

    Las cimentaciones en general son todas de hormign armado, como ya hemos descrito anteriormenteen funcin de los esfuerzos que deba soportar la estructura y de las condiciones del terreno encontrare-mos diferentes opciones a la hora de ejecutarla.

    En ocasiones podemos encontrar edificaciones con estructuras mixtas, en las que se utilizan hormigny acero.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    40/128

    40 ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS fsap

    Las caractersticas de las vigas y los mtodos de clculo para las estructuras de hormign vienen fija-das en la EHE 2007 (Instruccin de Hormign Estructural).

    3.3.2.2.- Acero

    3.3.2.2.1.- Introduccin

    El acero es un material muy utilizado para la estructuras del edificio ya que su uso y transformacines ms antiguo que el del hormign. Las uniones de los perfiles y vigas se solan realizar a travs de rema-ches, posteriormente apareci el proceso de soldadura que agiliz y abarat el proceso.

    3.3.2.2.2.- Caractersticas

    Comnmente se entiende por acero la aleacin de hierro y carbono, donde el carbono no supera el

    2.1% en peso de la composicin de la aleacin, alcanzando normalmente porcentajes entre el 0,2% y el0,3%. Porcentajes mayores que el 2% de carbono dan lugar a las fundiciones, aleaciones que al ser que-bradizas y no poderse forjar a diferencia de los aceros, se moldean.

    Existen aleaciones de acero que le dan caractersticas especiales como los aceros inoxidables (con unporcentaje de cromo de 10%) o los aceros al silicio.

    Propiedades fsicas del acero

    Aunque es difcil establecer las propiedades fsicas y mecnicas del acero debido a que estas varan

    con los ajustes en su composicin y los diversos tratamientos trmicos, qumicos o mecnicos, con losque pueden conseguirse aceros con combinaciones de caractersticas adecuadas para infinidad de apli-caciones, se pueden citar algunas propiedades genricas:

    Su densidad media es de 7.850 kg/m3. Resistencia caracterstica desde 2.350 Kg/cm2 a 5.500 kg/cm2 (segn CTE DB SE-A clasifica-

    cin UNE EN 10 025). En funcin de la temperatura el acero se puede contraer, dilatar o fundir. El punto de fusin del acero depende del tipo de aleacin. El de su componente principal, el

    hierro es de alrededor de 1510 C, sin embargo el acero presenta frecuentemente temperatu-ras de fusin de alrededor de 1.375 C.

    Su punto de ebullicin es de alrededor de 3.000 C.

    Relativamente dctil. Con l se obtienen hilos delgados llamados alambres. La corrosin es la mayor desventaja de los aceros ya que el hierro se oxida con suma facilidad

    incrementando su volumen y provocando grietas superficiales que posibilitan el progreso dela oxidacin hasta que se consume la pieza por completo. Tradicionalmente los aceros se hanvenido protegiendo mediante tratamientos superficiales diversos. Si bien existen aleacionescon resistencia a la corrosin mejorada como los aceros de construccin corten aptos paraintemperie (en ciertos ambientes) o los aceros inoxidables.

    Posee una alta conductividad elctrica. Un aumento de la temperatura en un elemento de acero provoca un aumento en la longitud

    del mismo. Se puede soldar con facilidad.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    41/128

    fsap ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS 41

    FLECHAS ADMISIBLES PARA VIGAS DE ACERO

    3.3.2.2.3.- Elementos estructurales metlicos

    Las estructuras metlicas son en su mayora de tipo entramado, formadas por pilares, jcenas y vigasunidas mediante un proceso de soldadura. Como ya hemos descrito, el acero es un material muy solda-ble, existen actualmente una amplia gama de soluciones tecnolgicas para este proceso.

    Existen tambin otro tipo de estructuras tipo prtico muy utilizado para naves industriales formado porprticos metlicos o cerchas, sobre los que se apoyan las correas metlicas. Con este tipo de forjados seconsiguen grandes luces, sobre los pilares se suelen en muchos casos apoyar las vigas carrileras de lospuentes gras. Para rigidizar la estructura es necesario que existan al menos en dos prticos unas crucesde San Andrs para los movimientos de la estructura horizontales

    Vigas y Pilares metlicos: son elementos metlicos con diferentes formas normalizadas denominadasperfiles (UPN, IPN, HEB,) que poseen caractersticas estructurales diferentes en funcin de la forma ytamao que posean. En ocasiones se unen a travs de procesos de soldaduras (utilizando unas chapasdenominadas platabandas) creando perfiles de mayor resistencia estructural.

    La construccin de estructuras de acero implica por una parte la unin de las piezas y por otra el alza-do de ellas para ser colocadas en el lugar especificado. La conexin de las piezas es de especial cuida-do ya que deben garantizar el comportamiento como un sistema estructural; estas conexiones pueden ser

    hechas mediante soldaduras, pernos o remaches.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    42/128

    42 ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS fsap

    Las caractersticas y mtodos de clculo de las estructuras de acero vienen determinados en el CTE SE-A (Seguridad Estructural-Acero).

    Forjados metlicos: Se disponen una serie devigas entre las cuales se introducen bovedillas paracubrir los huecos existentes entre viga y viga en edi-ficaciones tipo vivienda. En edificaciones industria-les se suelen utilizar paneles nervados (omega,..)sobre los que se hormigona directamente. Sobre elconjunto es necesario colocar un mallazo de arma-duras metlicas y una capa de compresin pararepartir las cargas. Encima se coloca nivelada lasolera. Dadas las caractersticas de las vigas metli-cas estos forjados son unidireccionales.

    3.3.2.3.- Madera

    3.3.2.3.1.- Introduccin

    La madera es uno de los primeros materiales de construccin usados por el hombre.

    Es un material complejo, con unas propiedades y caractersticas que dependen no slo de su compo-sicin sino de su constitucin (o de la manera en que estn colocados u orientados los diversos elemen-tos que la forman). El cmo estn ordenados estos elementos nos servir para comprender mejor el com-

    portamiento, algunas veces poco lgico (aparentemente) de este material.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    43/128

    fsap ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS 43

    En primer lugar se ha de recordar que la madera no es un material de construccin, fabricado a pro-psito por el hombre, sino que es un material obtenido del tronco y las ramas de los rboles cuya finali-dad es la de facilitar el crecimiento y supervivencia de este elemento vegetal.

    No obstante, es el material estructural menos usado en nuestro pas, donde el acero y el hormign

    armado suponen un porcentaje altsimo en edificacin. En construcciones del siglo XIX y anteriores, si esmuy usado como solucin en forjados.

    Por el contrario, existen pases, como Estados Unidos, donde la edificacin con estructura de maderaes muy habitual, por lo que incluso las tcnicas usadas en extincin de incendios en interiores difierenenormemente de las utilizadas en Espaa.

    3.3.2.3.2.- Caractersticas.

    Su buena resistencia, su ligereza y su carcter de material natural renovable constituyen las principa-

    les cualidades de la madera para su empleo estructural.

    El material es fuertemente anisotrpico, ya que su resistencia en notablemente mayor en la direccinde las fibras que en las ortogonales de sta.

    Sus inconvenientes principales son la poca durabilidad en ambientes agresivos, que puede ser subsa-nada con un tratamiento apropiado, y la susceptibilidad al fuego, que puede reducirse slo parcialmen-te con tratamientos retardantes y ms efectivamente protegindola con recubrimientos incombustibles.

    Los ambientes hmedos y la falta de ventilacin degradan de una manera sustancial la madera fun-

    damentalmente en los apoyos (cabezas) provocando lesiones de diversa gravedad.

    Las dimensiones y formas geomtricas disponibles son limitadas por el tamao de los troncos; esto sesupera en la madera laminada pegada en que piezas de madera de pequeo espesor se unen con pega-mentos de alta adhesin para obtener formas estructuralmente eficientes y lograr estructuras en ocasio-nes muy atrevidas y de gran belleza.

    La unin entre los elementos de madera es un aspecto que requiere especial atencin y para el cualexisten diferentes procedimientos. Las propiedades estructurales de la madera son muy variables segnla especie y segn los defectos que puede presentar una pieza dada; para su uso estructural se requiereuna clasificacin que permita identificar piezas con las propiedades mecnicas deseadas.

    Caractersticas fsicas madera.

    - Densidad, la densidad de la madera se define como la relacin entre su masa y su volumen, y esnecesario referirla a un determinado contenido de humedad, generalmente el 12 %. La densidadde las maderas es muy variables, de forma particular las conferas ms utilizadas en la construccintienen una densidad comprendida entre 400 y 550 kg/m3 y las frondosas entre 600 y 700 kg/m3.Segn su densidad se pueden clasificar en: muy ligera, ligera, semipesada, pesada, muy pesada

    - Anisotropa, diferente el comportamiento de sus propiedades fsicas y mecnicas segn la direc-cin que se considere propiedades mecnicas slo se habla de dos direcciones, la direccinparalela a las fibras (que coincide con la longitudinal) y la direccin perpendicular a las fibras.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    44/128

    44 ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS fsap

    - Higroscopicidad, la madera es un material higroscpico que tiende a absorber o perder aguasegn las condiciones del ambiente (humedad relativa y temperatura del aire). De esta forma acada estado ambiental corresponde un grado de humedad de la madera, llamado humedad deequilibrio higroscpico .

    - Conductividad trmica, los coeficientes de dilatacin de la madera son muy bajos por lo que sepuede decir que apenas se dilata y que es un gran aislante.

    - Resistencia a traccin y compresin, debido a la anisotropa de su estructura, a la hora de defi-nir sus propiedades mecnicas se consideran la direccin perpendicular y la direccin paralelaa la fibra. En este hecho radica la principal diferencia de comportamiento frente a otros materia-les utilizados estructuralmente, como el acero y el hormign. Las resistencias y mdulos de elas-ticidad en la direccin paralela a la fibra son mucho ms elevados que en la direccin perpen-dicular Para conocer las posibilidades estructurales de la madera es obligado analizar sus carac-tersticas mecnicas y compararlas con las de otros materiales. En la tabla se comparan los valo-res medios de las tensiones admisibles de la madera, hormign y acero.

    - Flecha mxima vigas: Luz / 300 (cm)

    3.3.2.3.3.- Elementos estructuras de madera

    Las caractersticas ms comunes de edificaciones con madera son estructuras de tipo muros y techos.Los muros de carga suelen ser de tapial o de piedra, las jcenas y las vigas transmiten los esfuerzos aestos.

    La madera por tanto se utiliza como elemento estructural para vigas, alfarjas y jcenas (descritas conanterioridad todas ellas) muy utilizadas en construcciones antiguas y presentes en la mayora de los cas-

    cos antiguos.

    En cubiertas a dos o ms aguas podemos encontrar estructuras de celosas y cerchas de madera.

    Existen tambin edificaciones tipo entramado de madera pero no son tan comunes, se suelen realizaren este sentido casetas de prefabricado y pequeas edificaciones.

    Las caractersticas y mtodos de clculo para las estructuras de madera vienen reflejados en el CTE SE-M (Seguridad Estructural-Madera).

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    45/128

    fsap ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS 45

    Forjados de Madera:

    En funcin de cmo se disponen las vigas de madera encontramos diferentes opciones en la cons-truccin describimos las ms utilizadas:

    - Ladrillo por tabla: Formado por vigas de madera y ladrillos, en direccin perpendicular a estasse colocan por encima otras de menor seccin y sin carcter estructural denominadas alfarjaslas cuales sujetan los ladrillos sobre los cuales se coloca la soleria.

    - Otra disposicin en este tipo de forjado es cuando no se colocan alfarjas y se dispone de unasvigas de menor seccin denominadas parigelos que sostienen directamente los ladrillos, su dis-

    tancia entre ejes por tanto es la soga del ladrillo.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    46/128

    46 ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS fsap

    - De Bvedas: Formado por vigas de madera, las bovedillas se forman con ladrillos cogidas conyeso entre viga y viga, las cuales sujetan la soleria.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    47/128

    4.1.- Inicio, desarrollo y propagacin de un incendio

    Como en el caso del origen de cualquier incendio, deben concurrir los elementos integrantes del trin-

    gulo del fuego: combustible, comburente y reaccin en cadena.

    En el interior de los edificios, sea cual sea la actividad a la que se dediquen, siempre existen elemen-tos combustibles y comburente (oxgeno procedente del aire que nos rodea), por lo que el origen delincendio siempre proviene de la existencia de una fuente de ignicin que libere la cantidad mnima deenerga de activacin para iniciar la reaccin de combustin.

    Por ello las mejoras preventivas que las normativas van aportando en la construccin de edificios vanencaminadas a la potenciacin de dos aspectos:

    Controlar la existencia de fuentes de ignicin en las cercanas de elementos combustibles, regu-

    ladas en las normativas relativas a la implantacin, funcionamiento y mantenimiento de las dis-tintas instalaciones existentes en los edificios (instalaciones elctricas, gases combustibles, diver-sas instalaciones industriales,)

    Controlar la existencia de materiales fcilmente inflamables en puntos crticos, para evitar tantoel posible inicio de un incendio como la propagacin del mismo.

    No obstante, estas medidas que tienden a aminorar el nmero y los daos generados en los incendios,slo estn presentes en los edificios construidos en las ltimas tres dcadas, e incluso en edificios moder-nos son defectuosas por efecto de la falta de mantenimiento, mala ejecucin o diseo. Adems estasmedidas no pueden contrarrestar en muchas ocasiones las negligencias o mal uso de equipos o instala-ciones, o la intencionalidad del incendio.

    Captulo

    INCENDIOS EN EL INTERIORDE LOS EDIFICIOS 4

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    48/128

    48 ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS fsap

    Cuando a pesar de todas las precauciones se produce la ignicin de un elemento combustible en elinterior de un edificio, y no es controlado en los instantes iniciales, se produce una propagacin delmismo, a travs de la combustin los elementos susceptibles de arder que se encuentren alrededor delfoco, generndose gases y humos calientes. Esta produccin va aumentando exponencialmente de mane-ra que la propagacin va siendo cada vez ms rpida.

    La velocidad de propagacin depende de la geometra del lugar, la ubicacin de los elementos com-bustibles, la disipacin trmica hacia el exterior del edificio, el aporte de comburente, etc.

    Todo ello hace que el incendio pueda progresar, autoextinguirse o generar una combustin sbitageneralizada.

    Del mismo modo, la propagacin del incendio es habitual que tambin se lleve a cabo a travs delmovimiento de humos y gases calientes que circulan a travs del edificio, tanto por movimientos natura-les de los mismos, como por el paso de estos a travs de instalaciones de climatizacin, galeras de ins-talaciones, etc, lo cual puede producir distintos focos relativamente alejados y sin una localizacin fcil

    de los mismos.

    En otras ocasiones no se produce una propagacin del incendio en s, pero s de sus efectos, de mane-ra que se producen rpidas circulaciones de humos a lo largo del edificio, si no existen elementos de pro-teccin pasiva que lo impida, producindose situaciones de grave riesgo para la salud de las personas quese encuentren en el inmueble.

    Para controlar estas propagaciones, la proteccin pasiva del edificio trata de confinar el incendio y susefectos dentro de un permetro (sector de incendio) limitado por elementos constructivos con caracters-ticas especficas en cuanto a su resistencia al incendio.

    Estos elementos deben estar clasificados segn unos ensayos que aseguren este comportamiento,sometindolo a los efectos de un incendio hipottico, segn una curva temperatura tiempo que simulaun incendio en interior.

    4.2.- La Seguridad contra Incendios en los Edificios

    Para tratar de controlar los efectos anteriormente mencionados, los edificios deben estar preparadospara soportar y confinar un incendio durante un tiempo determinado.

    Estas caractersticas constructivas proporcionan al edificio la denominadaproteccin pasiva, es decirla que funciona por s misma, sin necesidad de intervencin humana.

    Es fundamental para garantizar la evacuacin de los edificios, especialmente de los de mayor altura,ocupacin y complejidad, en condiciones de seguridad, as como para la eficacia de la intervencin delos servicios de bomberos.

    Como se ha comentado, todos los edificios, tienen una cierta proteccin pasiva, todos los elementosconstructivos, desde los ms modernos hasta los tradicionales tienen un comportamiento que soporta elincendio durante un tiempo determinado, pero no siempre es conocido a priori a la hora de actuar en un

    incendio estructural.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    49/128

    fsap ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS 49

    Debido a esta falta de informacin existente, en muchas ocasiones, es necesario conocer al menosalgunos conceptos bsicos para poder trabajar de la manera ms segura posible, y asumir nicamente losriesgos que sean necesarios.

    En principio los edificios que fueran construidos bajo las normativas de seguridad contra incendios en

    los edificios: NBE-CPI/81, NBE-CPI/82, NBE-CPI/91, NBE-CPI/96 y El Cdigo Tcnico de la Edificacin,deben disponer de unas caractersticas determinadas en funcin de su uso, superficie, altura de evacua-cin, ocupacin y otros parmetros, deben disponer de una resistencia estructural y de sectores de incen-dio.

    Estas caractersticas que se presuponen, no siempre se cumplen, debido al envejecimiento de los mate-riales, falta de mantenimiento, y en ocasiones porque no cumpli en su momento con los mnimos indi-cados en las normas de aplicacin.

    Evidentemente, cuanto ms reciente sea la construccin del edificio, en principio, mayores garantasde este cumplimiento y de conservacin se presuponen.

    Otra garanta fundamental se da, si el edificio fue revisado por el Departamento de Prevencin del Ser-vicio de Bomberos, en su fase de proyecto y comprobado el cumplimiento por el mismo, e incluso revi-sado y visitado por personal operativo del SPEIS.

    Del mismo modo, existen muchos edificios, construidos antes de la entrada en vigor de cualquier nor-mativa, y cuyas caractersticas de proteccin pasiva reales pueden ser totalmente desconocidas.

    Es por ello, que es necesario, no slo conocer los requerimientos y clasificacin actual de los mate-riales, como las caractersticas fundamentales de comportamiento de los principales elementos usados en

    la construccin.

    Antes de todo ello procederemos a aclarar y profundizar en algunos conceptos:

    4.3.- Resistencia al Fuego

    Para poder caracterizar adecuadamente las estructuras y elementos constructivos en cuanto a su resis-tencia y estabilidad en caso de estar inmersos en un incendio estas deben acreditar que no pierden suscapacidades durante un tiempo adecuado.

    Por tanto, todos los componentes que tienen una funcin estructural (vigas, pilares, forjados, cubier-tas,) o compartimentadora (tabiques, puertas, ventanas, sellados,) deben estar convenientementecaracterizados en cuanto a su resistencia al fuego.

    En el primer caso, los elementos estructurales, deben mantener su capacidad portante durante un tiem-po determinado, de manera que no se produzcan fallos de sustentacin o flechas (deformaciones) exce-sivas.

    En el segundo caso, debe evitarse durante un tiempo determinado la propagacin del incendio a tra-vs de dicho elemento, comprobndose la integridad y el aislamiento trmico suficiente.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    50/128

    50 ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS fsap

    Para poder justificar este comportamiento, ya sea del material que sea, debe ser ensayado y caracteri-zado, de manera que quede contrastada su capacidades durante un incendio, es decir que no existe ries-go de colapso de la estructura o fallo en la compartimentacin del edificio en sectores de incendios.

    En funcin de la tipologa del edificio, y su nivel de riesgo caracterizado por el tipo de uso, altura de

    evacuacin y sentido de evacuacin: ascendente o descendente, la normativa de aplicacin, el CdigoTcnico de la Edificacin y el Reglamento de Seguridad contra Incendios en Establecimientos Industria-les, indica unos requisitos mnimos que deben cumplirse para garantizar una evacuacin segura del edi-ficio y una intervencin de los servicios de emergencia en las mismas condiciones.

    4.3.1.- Ensayos y curva normalizada

    La resistencia al fuego de los elementos de construccin se define y evala mediante criterios norma-lizados, basados en las propiedades fsicas de los elementos que estn asociados a su resistencia al fuego.

    La norma UNE EN 1363-1, UNE EN 1363-2 y UNE 1363-3, proporcionan las caractersticas que debencumplir los ensayos para caracterizar en cuanto a resistencia al fuego de los elementos constructivos, ascomo las caractersticas del horno de ensayo, curva de temperatura-tiempo que deben sufrir los elemen-tos a ensayar, propiedades a medir, etc.

    De esta manera la resistencia al fuego de un elemento se expresa mediante una relacin de propie-dades fsicas (criterios) junto con el tiempo mnimo en la que estas propiedades se conservan bajo laaccin de un incendio tipo.

    El horno tendr que sufrir un incremento de temperatura segn la curva definida por la frmula

    g=20+345 log10 (8t+1), lo cual representa la evolucin de un incendio en interior, y por tanto las con-diciones que deben ser soportados por los elementos constructivos.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    51/128

    fsap ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS 51

    Adems de esta curva, para casos especiales, existen otras que proporcionan simulaciones de otro tipode incendios, y seran usadas nicamente en casos muy concretos en los que se determine suficiente-mente que estas condiciones se ajustan mejor a las condiciones que pueda sufrir el elemento constructi-vo en cada caso concreto:

    A la hora de realizar el ensayo para caracterizar el elemento correspondiente se medirn diversos fac-tores para comprobar el comportamiento en caso de incendio:

    Deformacin

    Se medir la deformacin producida en elemento ensayado, con unos intervalos de 1 minuto, desdeel principio del ensayo.

    En elementos que trabajan a flexin, es decir horizontales en carga (vigas, forjados,) se medir dicha

    deformacin en el punto de mxima flexin hacia abajo, por ejemplo en el caso de una viga simplementeapoyada, sera en la fibra central inferior del mismo.

    En elementos verticales en carga, es decir que trabajan fundamentalmente a compresin (pilares,muros, tabiques,), la deformacin se medir como el incremento o decremento sobre la altura originaldel elemento.

    De esta manera podr comprobarse la falta de capacidad portante, cuando se supere una velocidadde deformacin determinada o que se produzca una deformacin excesiva que determine el fallo del ele-mento.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    52/128

    52 ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS fsap

    Estos lmites para los elementos en carga en flexin son:

    Siendo L la distancia entre apoyos en mm, y d la distancia desde entre el lmite de trabajo en com-presin y traccin en la seccin estructural en mm

    Y para los elementos en carga a compresin:

    Siendo h la altura inicial en mm del elemento.

    Integridad del elemento

    Para medir la integridad del elemento, es decir que no se produzcan deformaciones, pandeos u otroscomportamientos similares que hagan posible la propagacin del incendio a travs de un elemento sec-torizador, se medirn tres variables:

    Ignicin de un tampn de algodn por efecto de los gases calientes que pueden atravesar el ele-mento.

    Paso de una galga de 6 mm de espesor en una apertura de un ancho de 150 mm, o paso de unagalga de 25 mm de espesor en cualquier punto.

    Presencia de llama sostenida en la cara no expuesta del elemento ensayado.

    Aislamiento Trmico

    Se mide la capacidad de evitar la propagacin del incendio a travs de un elemento debido a la limi-tacin de las temperaturas existentes en la cara no expuesta al incendio, siendo los valores mximosadmisibles los siguientes:

    La temperatura media de la cara no expuesta no supere 140 la temperatura media inicial (antes decomenzar el ensayo)

    La temperatura de ningn punto de la cara no expuesta supere 180 la temperatura media inicial.

    4.3.2.- Caracterizacin de los elementos de construccin en cuanto a su resistencia al fuego

    Tras la publicacin del RD 312/05, el cual ha sido recientemente modificado por el RD 110/08, de 1de febrero de 2008, la caracterizacin de los elementos de construccin cambia sustancialmente, al pasarde un sistema de clasificacin nacional a uno igual para todo el mbito de la Comunidad Europea.

    Hasta la entrada en vigor del mismo, la clasificacin de los elementos en cuanto a resistencia al fuegoera distinta para cada pas de la Comunidad Europea. En Espaa las caractersticas fsicas por la que seclasificaban los elementos de construccin era la siguiente:

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    53/128

    fsap ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS 53

    Estabilidad al Fuego (EF), lo que significaba que durante un tiempo determinado, el elementomantena su capacidad portante, es decir, que se garantizaba que la estructura no iba a colapsartotal o parcialmente.

    Caracterstica de Parallamas (PF), lo que significaba que durante un tiempo determinado el ele-

    mento mantena su capacidad portante, y adems su integridad, es decir que no se deformabapara evitar la propagacin del incendio debido al flujo de gases calientes al lado no expuesto.

    Resistente al Fuego (RF), lo que significaba que durante un tiempo determinado el elemento man-tena, adems de lo mencionado en los dos puntos anteriores, un grado suficiente de aislamien-to trmico en la cara no expuesta al incendio.

    Un elemento se caracterizaba por tanto por las letras que simbolizan la caracterstica correspondien-te (EF, PF o RF) seguida por un nmero que indicaba el tiempo mnimo en minutos que cumpla con estosrequisitos. Estos tiempos estaban normalizados y eran de 30, 60, 90, 120, 180 y 240 minutos.

    Ejemplos:

    Pilar de hormign - EF-120

    Puerta resistente al fuego - RF-60

    Puerta de ascensor - PF-30

    Como se acaba de indicar, esta clasificacin, ha sido anulada por una ms compleja y exhaustiva, enla que aumentan de manera significativa los valores medidos y las caractersticas exigibles a los produc-

    tos de construccin.

    Con el sistema actual, la caracterizacin del producto queda reflejada en una codificacin formadapor letras y nmeros, que proporciona mayor riqueza de informacin.

    Las caractersticas ms importantes que pueden ser medidas son las siguientes:

    - Capacidad Portante, indicado por la letra R, se alcanza cumpliendo los requisitos de deforma-cin y velocidad de deformacin mxima anteriormente indicadas.

    - Integridad, indicado por la letra E

    - Aislamiento trmico, indicado por la letra I (I2, en el caso de puertas, en el que las caractersti-cas del ensayo son ligeramente distintas)

    - Atenuacin de la radiacin, indicado por la letra W, debiendo el elemento permitir el paso deuna radiacin inferior a 15 kW/m2 a su travs. El cumplimiento de las caractersticas de aisla-miento trmico (I) implica el cumplimiento de esta caracterstica de atenuacin de la radiacin.

    - Accin Mecnica, indicada por la letra M, mide la capacidad del elemento para soportar unimpacto tras el tiempo de ensayo, sin perjudicar sus caractersticas R, E I.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    54/128

    54 ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS fsap

    - Cierre Automtico, indicado por la letra C, proporciona una informacin adicional sobre el fun-cionamiento del cierre automtico del elemento concreto, habitualmente una puerta. El sistemadeber funcionar sin necesidad de alimentacin elctrica, y se realizar un nmero de aperturasen funcin de la categora de la misma. Tras ello, se realiza el ensayo para caracterizar el ele-mento.La clasificacin va de C0 a C5, siendo esta ltima la ms restrictiva, ensayndose tras

    200.000 ciclos de uso.

    - Estanqueidad a humos, indicado por la letra S, indicndose la estanqueidad al paso de humos asu travs, ya sea con humos a 20 C (Sa) o a 200C (S200)

    Otras caractersticas menos frecuentes son:

    G - Resistencia al fuego de holln en chimeneasK - Capacidad de proteccin contra incendios de revestimientos de proteccin contra ignicionesu otros daosF - Funcionamiento de extractores de humos mecnicosB - Funcionamiento de extractores de humos pasivos (exutorios)P - Continuidad de la seal elctricaD - Durabilidad a temperatura constante de elementos como barreras de humos (En Espaa seusar la D600, es decir, a 600 C)DH - Durabilidad segn la curva temperatura/tiempo en elementos como barreras de humos

    La nomenclatura habitual sigue un formato como este:

    Inicialmente una combinacin de los valores R (Estabilidad), E (Integridad) y I (Aislamiento Trmico) W (Atenuacin de la radicacin)

    Un valor de tiempo durante el cual se cumplen las condiciones. Estos tiempos son normalizados y sonlos siguientes:

    10, 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 180, 240 300 minutos

    Valores adicionales sobre resistencia a la accin mecnica (M), cierre automtico (C ) estanqueidada humos (S). En el caso de que no tenga ninguno de estos valores adicionales no aparecera ninguna letra.

    Posteriormente se puede aadir el tipo de curva temperatura-tiempo seguida en el ensayo. Si no seindica nada, la curva es la estndar, en caso contrario seran:

    IncSlow - Curva de calentamiento lentosn - Curva de fuego semi-naturalef - Curva de fuego exteriorr - Temperatura constante (20 C, 200 C, 500 C 1.000 C)

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    55/128

    fsap ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS 55

    4.3.3.- Resistencia al fuego de los principales elementos de construccin

    La mayora de los elementos constructivos deben estar caracterizados en cuanto a sus condiciones deresistencia al fuego.

    Gran cantidad de ensayos ya se encuentran disponibles, y son equivalentes a nivel europeo, no obs-

    tante la normativa que regula estos extremos est actualmente en desarrollo, por lo que algunas de lasclasificaciones indicadas a continuacin an no disponen de norma publicada, estando en estado de pre-norma an no han sido aprobadas en Espaa.

    Elementos portantes sin funciones de sectorizacinElementos: Vigas, columnas, pilares, escaleras,Nomenclatura actual: RNomenclatura anterior: EF

    Elementos portantes con funciones de sectorizacinElementos: Muros de carga, forjados, cubiertasNomenclatura actual: REI, y en ocasiones especiales REI-M (slo paredes) REWNomenclatura anterior: RF

    Elementos no portantes, con o sin funciones de sectorizacin:Elementos: Particiones, Techos no portantes (*), Muros exteriores no portantes.Nomenclatura actual: EI, en ocasiones especiales EW EI-MNomenclatura anterior: RF(*) En este caso debe indicarse adems si el fuego est encima del techo (a - b), bajo el techo (a - b) o en ambos

    sentidos (a - b)

    Elementos: Muros cortina(*)Nomenclatura actual: E, EI EWNomenclatura anterior: No se contemplaban estos elementos.(*) En este caso debe indicarse adems si el fuego es interior (i - o), exterior (o - i) o en ambos sentidos (o - i).

    Elementos: Puertas resistentes al fuegoNomenclatura actual: EI2, E EW (Se le puede aadir la caracterstica C de cierre automtico)Nomenclatura anterior: RF PF

    Elementos: Puertas corta-humosNomenclatura actual: S200 Sa. (Tambin se puede aadir esta caracterstica a una puerta

    resistente al fuego)Nomenclatura anterior: No se contemplaban estos elementos.

    Elementos: Conductos de instalaciones (*)Nomenclatura actual: EI ENomenclatura anterior: RF(*) En este caso debe indicarse adems si el fuego es interior (i - o), exterior (o - i) o en ambos sentidos (o - i), y si

    el ensayo en posicin vertical (ve), horizontal (ho) ambos.

    Elementos: Conductos para control de calor y humosNomenclatura actual: EI, cuando atraviesan sectores de incendio (*) y E

    600, cuando nica-

    mente circulan por un sector.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    56/128

    56 ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS fsap

    Nomenclatura anterior: No se contemplaban estos elementos.(*) En este caso debe indicarse adems si el ensayo en posicin vertical (ve), horizontal (ho) ambos y se puede

    aadir la restriccin suplementaria de estanqueidad a humos (S)

    Elementos: Compuertas sectorizadotas para conductos de control de calor y humos

    Nomenclatura actual: E EINomenclatura anterior: RF

    Elementos: Extractores mecnicos de control y humosNomenclatura actual: F400Nomenclatura anterior: No se contemplaban estos elementos

    Elementos: Barreras de humosNomenclatura actual: D600Nomenclatura anterior: No se contemplaban estos elementos

    Elementos: Exutorios pasivos de humosNomenclatura actual: B600Nomenclatura anterior: No se contemplaban estos elementos

    4.3.4.- Requerimientos actuales en cuanto a resistencia al fuego

    4.3.4.1.- Normativa de aplicacin

    La normativa que regula la resistencia y la reaccin al fuego en Espaa data de principios de los aos80, no existiendo prcticamente ninguna normativa que regulara las condiciones de seguridad contraincendios de los edificios, salvo algunas ordenanzas municipales de finales de la dcada de los 70.

    La primera norma bsica de la edificacin, y por tanto de obligado cumplimiento, que regulaba estascondiciones, fue la NBE-CPI/81, a estas le siguieron la NBE-CPI/82, NBE-CPI/91 y NBE-CPI/96.

    En todas ellas se daban las condiciones, tanto de proteccin pasiva, como de proteccin activa de losedificios de diversos usos, pero dejando siempre fuera al uso industrial, el gran olvidado histricamentede la proteccin contra incendios. Este uso, finalmente qued regulado en 2004 segn el Reglamento deSeguridad contra Incendios en Establecimientos Industriales.

    Adems, la ltima revisin de la CPI fue anulada en 2006 por el Cdigo Tcnico de la Edificacin,actual normativa de obligado cumplimiento para los edificios de uso no industrial.

    En ambos reglamentos, CTE y RSCIEI, se determinan por tanto las condiciones que deben cumplir losedificios en cuanto a su seguridad contra incendios, tanto desde el punto de vista estructural, como desectorizacin, evacuacin, uso de materiales en funcin de su combustibilidad, instalaciones de protec-cin contra incendios, evacuacin de humos, accesibilidad para bomberos, etc.

  • 8/14/2019 Control y Extincin de Incendios (Mf0402_2)

    57/128

    fsap ESTABILIDAD Y RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS 57

    4.3.4.2.- Valores mnimos de resistencia al fuego

    A la hora de determinar cuales son los valores mnimos de resistencia al fuego es necesario valorar elriesgo del edificio o la zona del mismo, de esta manera ponderando una serie de variables se determinaque un mayor riesgo necesita una mayor proteccin contra incendios, tanto de proteccin activa, como

    pasiva.

    En primer lugar es necesario determinar el uso del edificio o zona del mismo:

    Si el uso es industrial o un almacenaje de grandes dimensiones (carga de fuego almacenadasuperior a 3.000.000 MJ) los requerimientos sern segn el Reglamento de Seguridad contraIncendios en Establecimientos Industriales

    Si el uso es:o Administrativo, incluyendo centros de salud ambulatorioso Comercialo Docenteo Aparcamientos, de ms de 100 m2 de superficieo Hospitalario, incluidas residencias geritricaso De Pblica Concurrenciao Residencial Pblico, es decir hoteleroo Residencial Viviendao Otros usos similares

    En estos casos, la normativa a aplicar sera el Cdigo Tcnico de la Edificacin.

    4.3.4.2.1.- Uso no industrial

    Si el uso que estamos estudiando es no industrial, es decir, que sea de aplicacin el Cdigo Tcni-co de la Edificacin, las restricciones que deben cumplirse en cuanto a resistencia al fuego de elementosconstructivos son las siguientes: