Calentamiento de la Sección de un Elemento de Acero

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La ecuación siguiente es la base de las reglas de cálculo por el calentamiento de los elementos en acero, específicamente para los modelos de cálculo simplificados en la parte de fuego del Eurocódigo sobre las estructuras en acero:

donde:

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En la parte derecha de la ecuación, aparecen los términos:

El término h_net,tot representa la acción térmica, dependiendo del modelo de fuego utilizado (es decir, las condiciones de fuego normalizado, de fuego natural) y de la protección (si existe) del elemento de acero.

El término p_a c_a representa el efecto de las propiedades térmicas del acero,

El término A_m V representa el efecto de la geometría de la sección de acero y las condiciones de su exposición al fuego (expuestos obre la totalidad de su perímetro expuesto, es decir sobre cuatro lados, sobre tres lados, etc) es el factor de masividad.

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No se puede resolver a menos que las condiciones iniciales y los límites sean conocidos. Una hipótesis corriente frente a las condiciones iniciales es que antes del comienzo del fuego, las condiciones de temperatura sean las normales, es decir 20ºC. Las condiciones limites se determinan por el flujo térmico total neto (= acción térmica) ambiental del fuego por elemento de acero.

Este flujo térmico es debido a la radiación y a la convección. Las reglas de cálculo para la evolución de la temperatura de una estructura de acero desnuda (es decir no protegida) recomendadas por la versión ENV1993-1-2 se basan en los valores convencionales para los coeficientes de la transferencia térmica a la vez radiación y por convección. Estos valores son elegidos de cara a obtener los resultados de cálculo que se ajusten razonablemente con los resultados experimentales, conduciendo no obstante a hipótesis que no son, desde el punto de vista físico, muy convincentes.

En resumen, las ecuaciones de base que gobiernan el incremento de temperatura en los elementos de acero sin protección son:

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Calentamiento de la Sección de un Elemento de Acero

De Construmatica

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