El acero y su comportamiento frente al fuego

El acero y su comportamiento frente al fuego. El acero se enfrenta a uno de sus principales enemigos: el fuego, el otro es la corrosión. Si desde el punto de vista estructural y de ejecución de obra el acero se comporta de manera óptima, reduciendo los tiempos de ejecución y aligerando los pesos de la estructura permitiendo cubrir grandes luces, desde el punto de vista de su resistencia frente al fuego, el acero presenta grandes problemas.

La temperatura de fusión del acero es de 1500 °C, pero basta con niveles cercanos a los 600°C, para que el acero pierda más de la mitad de su resistencia y reduzca su periodo elástico produciéndose deformaciones permanentes y convirtiendo los nudos en rótulas, en definitiva haciendo la estructura inservible y si no está debidamente dimensionada, incluso peligrosa desde el punto de vista del tiempo necesario para desalojar un edificio ante una situación de peligro. Por otro lado, la alta conductividad del acero, 42W/m°C, hace que transmita el calor rápidamente al resto de la estructura. Es por todo esto que la lucha contra el fuego en una estructura de acero se centra en evitar que este entre en contacto con ella.

El acero y su comportamiento frente al fuego. Estrategias para proteger el acero frente a la acción del fuego

Medidas de protección del acero frente al fuego. En líneas generales, la mejor estrategia consiste en evitar que el fuego entre en contacto con una estructura, para ello podemos:

-Diseñar una estructura exenta y exterior al edificio, pudiendo de esta manera proyectar un diseño dónde se puedan ver los perfiles de acero y a la vez estén mejor protegidos contra el fuego que si se encontrasen al interior.

-Protecciones con revestimientos  o pinturas ignífugas.  Las pinturas ignifugas son protecciones que se expanden en contacto con el fuego creando una capa protectora. Son suficientes en los casos en los que no son necesarias grandes protecciones, por ejemplo, resistencias inferiores a los 30 minutos. Pero en exigencias superiores, los espesores necesarios de pinturas ignifugas hacen absurdo su empleo.

-Protecciones de masa exteriores. Existen multitud de soluciones mixtas, en general con hormigón, en las que el recubrimiento colabora en funciones estructurales. Son comunes los rellenos de pilares huecos, el hormigonado de perfiles abiertos, el forjado colaborante, etc…. El problema de este tipo de soluciones es que se complejiza el sistema constructivo y en ocasiones se puede llegar a sacrificar el diseño de una estructura de acero vista.

-Soluciones imaginativas. Es difícil encontrar una solución al problema de la resistencia al fuego en determinadas estructuras. Quizás la más sencilla sea diseñar estructuras exteriores, pero hay veces en que no es posible.

Uno de los mejores aliados de la estructura de acero en cuanto a su protección contra el fuego es el agua. Hay soluciones que plantean perfiles huecos rellenos con agua tratada, técnica empleada en el centro Pompidou o en el Steel Buiding. O también se pueden recurrir a sistemas de rociadores o redes de inundación.

Otras estrategias pasan por un diseño más eficiente, algo que sin duda puede encontrarse de frente con las rigurosas normativas, incapaces en la mayoría de los casos de adaptarse a nuevas e imaginativas soluciones. En definitiva, lo más importante es garantizar la resistencia durante un tiempo determinado de la estructura ante la acción del fuego y la evacuación segura de sus ocupantes, para ello se podrían sobredimensionar las estructuras, utilizar nuevas aleaciones o configurar   recorridos de evacuación  más cortos.

®redactado por equipo construcción.vilssa