Caracterización de elementos estructurales de acero que hayan sido expuestos a diferentes tiempos y temperaturas debido a un incendio
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Date
2022-03
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Maestría en Ingeniería Civil con Mención en Estructuras Metálicas
Abstract
In the present investigative work, different structural elements such as columns, beams
and steel straps ASTM A 36 exposed to flagella were characterized, considering
different times and temperatures of exposure; For the experimental part, the conditions
were simulated by using a conventional furnace in which several samples of steel and
combustible material were placed, trying to simulate a real scourge, after which
samples were taken at temperatures of 600, 800 and 1000 degrees celsius and exposure
times of 30, 45 and 60 minutes, to which hardness and macroscopy tests were carried
out in the materials laboratory of the Faculty of Civil and Mechanical Engineering and
to be able to determine the mechanical properties of the material subjected under these
conditions and compare them with those of the unexposed material; By means of the
hardness it was possible to determine the ultimate resistance of the material and from
the percentages of Ferrite and Perlite it was also verified that the ultimate resistance toxvi
traction increased by 9-10 percentage since the samples were cooled by means of a
cold water jet, a condition that occurs when a fire is extinguished; Although it is true
that the mechanical properties of the specimens did not vary significantly, from the
bibliographic review it was possible to determine that in real time of the flagellum, the
resistance to creep decreases in inverse proportion with the temperature, so it is
possible that the structure collapses. At that time, from the aforementioned, it can also
be said that if the structure does not collapse during the fire and is still standing and
without deformations in the structure, it can continue to provide service; Finally, after
the analysis, it was possible to conclude that the mechanical properties of the structural
steel elements at the time of the fire depend on the time and temperature of its
exposure.
Description
En el presente trabajo investigativo se caracterizaron diferentes elementos
estructurales de acero que han sido expuestos a diferentes tiempos y temperaturas, tales
como columnas, vigas y correas de acero ASTM A 36 expuestos a flagelos,
considerando diferentes tiempos y temperaturas de exposición; Para la parte
experimental se simuló las condiciones mediante la utilización de un horno
convencional en el que se colocaron varias muestras de acero y material combustible
tratando de simular un flagelo real, luego de lo cual se tomaron muestras a
temperaturas de 600, 800 y 1000 grados centígrados y tiempos de exposición de 30,
45 y 60 minutos, a las que se realizaron ensayos de dureza y macroscopia en el
laboratorio de materiales de la Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica para poder
determinar las propiedades mecánicas del material sometidos bajo estas condiciones y
compararlas con las del material no expuesto; mediante la dureza se pudo determinar
la resistencia ultima del material y a partir de los porcentajes de Ferrita y Perlitaxiv
también se verificó que la resistencia última a la tracción aumentó en un 9-10 por
ciento, ya que las muestras fueron enfriadas mediante chorro de agua fría, condición
que se da cuando se apaga un incendio; si bien es cierto que las propiedades mecánicas
de las probetas no varió significativamente, de la revisión bibliográfica se pudo
determinar que en tiempo real del flagelo, la resistencia a la fluencia disminuye en
proporción inversa con la temperatura por lo que es posible que la estructura colapse
en ese momento, de lo anteriormente mencionado se puede decir también que si la
estructura no colapsa durante el incendio y sigue en pie y sin deformaciones en la
estructura, la misma puede seguir prestando servicio; Por último después del análisis
se pudo concluir que las propiedades mecánicas de los elementos estructurales de acero
en el momento del incendio dependen del tiempo y temperatura de exposición del
mismo.
Keywords
ACERO A36, INCENDIO, METALOGRAFÍA, DUREZA, CARACTERÍSTICAS DEL ACERO, RESISTENCIA ÚLTIMA, LÍMITE DE FLUENCIA, PORCENTAJE DE FASES, TEMPERATURA DEL ACERO, TAMAÑO DE GRANO, ELEMENTOS ESTRUCTURALES