HIFICOMP: Uso de materiales de altas prestaciones para la mejora de la resistencia frente al fuego de columnas mixtas con secciones de acero embebidas en hormigón
Investigadores principales:
MANUEL LUIS ROMERO GARCÍA
ANA ESPINÓS CAPILLA
Miembros del equipo:
- ANTONIO HOSPITALER PÉREZ
- CARMEN IBÁÑEZ USACH
- ANDRÉS LAPUEBLA FERRI
- DAVID MEDALL MARTOS
- DAVID PONS ALIAGA
- ENRIQUE SERRA MERCÉ
Organismo financiador:
Duración: 01/06/2020 – 29/02/2024
Referencia: PID2019-105908RB-I00
Resumen
Las columnas mixtas acero-hormigón están siendo cada vez más utilizadas a nivel internacional en las nuevas propuestas de edificación. Sin embargo, en el caso de columnas esbeltas, existen carencias que limitan su uso en construcción, asociadas a problemas de pandeo y resistencia al fuego. Por este motivo, se necesitan soluciones innovadoras que permitan a estos pilares dar una respuesta adecuada en situación de incendio.
En el presente proyecto se propone estudiar secciones mixtas innovadoras con perfiles de acero embebidos en el hormigón y materiales de altas prestaciones, a fin de garantizar que la columna sea capaz de resistir la carga aplicada durante el tiempo requerido de resistencia al fuego. El uso de las secciones mixtas innovadoras que se plantean en este proyecto, podría resolver las carencias citadas, pues la existencia de un perfil de acero interior protegido de la exposición directa al fuego por el hormigón circundante permitiría resistir de manera más efectiva los efectos de segundo orden en las columnas esbeltas. A través del estudio de distintas configuraciones seccionales y combinaciones de distintos grados de acero para los perfiles interiores, así como distintas clases de hormigón, se buscarán soluciones que permitan alcanzar los requerimientos de resistencia al fuego. Se plantea además la utilización de aceros de alta resistencia, a fin de lograr incrementar la resistencia frente al fuego de este tipo de pilares sin la necesidad de utilizar protección externa. Se anticipa aquí que, en situación de incendio, resultará más efectivo emplear el acero de alta resistencia en el perfil interior, protegido térmicamente por el hormigón de relleno de la sección, aprovechando de esta forma al máximo su mayor resistencia.
En el marco del presente proyecto se propone realizar ensayos termo-mecánicos en varias fases: material, pilares cortos y pilares esbeltos, completado la campaña experimental con los resultados numéricos obtenidos a través de estudios paramétricos mediante un modelo de elementos finitos previamente validado. Se limitará el proyecto a secciones circulares y cuadradas, ya que son las más utilizadas en la práctica constructiva y además han sido estudiadas en profundidad en proyectos previos con columnas CFST, lo cual genera el marco de referencia idóneo.