Efecto del spalling sobre la resistencia a flexión biaxial de pilares de hormigón armado expuestos a fuego.
Resumen
El spalling es un fenómeno que sufre el hormigón expuesto al fuego debido al aumento de presión en los poros por evaporación y donde su superficie se desconcha incluso de forma explosiva durante los primeros 30 minutos de exposición. Después puede producirse spalling en esquina, menos explosivo, donde el hormigón se desconcha y las armaduras quedan directamente expuestas, produciéndose una pérdida relevante de la sección resistente. Los parámetros que influyen en su aparición son: la humedad del hormigón, la velocidad de calentamiento, el estado tensional previo, la permeabilidad, la resistencia a compresión, o el recubrimiento y separación de las armaduras. Pueden encontrarse modelos predictivos basados en el cálculo de la presión de poro o métodos de elementos finitos acoplados donde se determina la evolución de la temperatura y presión de poro y, después, el mecanismo de fractura que produce spalling.
Este trabajo se centra en evaluar las consecuencias de este fenómeno mediante un modelo secuencial de evaluación de la resistencia fuego. Se pretende evaluar los efectos del spalling sobre la resistencia a flexión biaxial de pilares de hormigón armado expuestos al fuego. Se trata de un modelo seccional de fibras con integración por celdas. El modelo es capaz de generar las superficies de interacción de los pilares a flexión biaxial y uniformemente expuestos por sus cuatro caras a la curva de fuego ISO 834. Cuando se produce spalling, el modelo elimina las fibras de hormigón afectadas y el mapa térmico se actualiza considerando la posible exposición de las armaduras después del desprendimiento del hormigón. La simetría seccional, tanto térmica como geométrica, se pierde y esto conlleva la resolución de un problema de flexión biaxial. Así, el modelo secuencial se encarga de obtener el mapa térmico seccional con spalling y, a continuación, su nueva respuesta mecánica.
