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Comportamiento frente al fuego
En el diseño de estructuras de madera resistentes al fuego, se suelen considerar las “Diez Reglas de Harmathy” que brindan un método para sopesar las contribuciones individuales y determinar la resistencia al fuego de diferentes elementos constructivos: muros, pisos y techos. Estas reglas fueron desarrolladas por Tiber Harmathy, reconocido especialista en incendio del National Research Council de Canadá (NRC) en 1965.
REGLA 1
La resistencia térmica al fuego de un conjunto de elementos estructurales puede estimarse si se conoce la resistencia al fuego de los componentes individuales. Aunque no se pueda establecer la clasificación exacta del conjunto, la resistencia del conjunto es mayor que la suma de la resistencia de los componentes individuales.
REGLA 2
La resistencia al fuego de un elemento constructivo no disminuye con la adición de estratos adicionales.
Esta regla es prácticamente recíproca de la primera, y establece que cada vez que se agregue una capa adicional a los materiales de un tabique o entramado, se incrementará la resistencia al fuego, independientemente de la cantidad de capas que se vayan agregando.
REGLA 3
La resistencia al fuego de estructuras que contienen cámaras de aire o cavidades continuas es mayor que la resistencia al fuego que estructuras similares del mismo peso, pero que no contienen cámaras de aire o cavidades.
REGLA 4
Cuanto más alejada esté una cámara de aire o cavidad de la superficie expuesta al fuego, más beneficioso será su efecto sobre la resistencia.
La radiación domina la transferencia de calor a través de una cámara de aire o cavidad, y es notablemente mayor cuando la temperatura es más elevada.
La cámara de aire o cavidad es, por tanto, un mal aislante si está situada en una región que alcanza altas temperaturas durante la exposición al fuego.
REGLA 5
La resistencia al fuego de un entramado en madera no aumenta como resultado del incremento del espesor de una capa de aire completamente confinado. Es decir, aumentar la escuadría de los montantes o pies derechos de 90 mm a 140 mm, o incluso a 230 mm no incrementa el nivel de resistencia al fuego del tabique.
REGLA 6
Los estratos de materiales aislantes (baja conductividad térmica) tienen mayor efecto sobre la resistencia al fuego cuando se encuentra en la cara del elemento constructivo sobre la que probablemente actuará el fuego.
REGLA 7
La resistencia al fuego de elementos constructivos de configuración asimétrica dependerá de la dirección del flujo de calor.
Los muros que no poseen los mismos materiales en ambas caras ofrecerán distintas resistencias al fuego, dependiendo de cuál sea la cara expuesta al fuego. Esta regla resulta ser una consecuencia de las reglas 4 y 6, y resalta la importancia de la localización de los espacios de aire y de la secuencia que se decida en la disposición de los diferentes estratos de materiales.
REGLA 8
La presencia de humedad, excepto cuando resulta en resquebrajamientos de materiales, incrementa la resistencia al fuego de los elementos constructivos.
Los materiales cuyo contenido de humedad sea 15% tendrán una mayor resistencia al fuego que aquellos que tengan un contenido de humedad del 4% en el momento de quedar expuestos al fuego.
REGLA 9
Los elementos estructurales, tales como vigas o viguetas, alcanzan una mayor resistencia al fuego cuando se someten a ensayos de resistencia al fuego integrando entramados de piso y de techo, que cuando se ensayan separadamente.
Una viga de piso se comporta mejor cuando se encuentra incorporada al entramado de piso que cuando se ensaya individualmente bajo la misma carga.
REGLA 10
Los elementos estructurales (vigas, viguetas) de un entramado de piso, techo o cubierta pueden ser reemplazados por otros elementos estructurales que, al ser ensayados separadamente, alcancen resistencias al fuego no inferiores a la del entramado.
Una viga de un entramado de piso puede ser reemplazada por otro tipo de viga que tenga una resistencia al fuego que no sea menor que la del entramado.
Para más información consultar: Vega Catalán L., Llinares Cervera M., Villagrá Fernández C., Gallego Guinea V., González Rodrigo B. 2010. Guía de Construir con Madera: Capítulo 3, Comportamiento frente al Fuego. Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja, CSIC, Min. de Ciencias e Innovación.
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