Modelo numérico bidimensional para la evaluación del comportamiento térmico de columnas tubulares de acero rellenas de hormigón con perfiles embebidos en situación de incendio

Abstract

[ES] Cada vez es más común el uso de columnas mixtas de acero-hormigón en edificación, debido a las importantes reducciones de sección que permiten. En los últimos años, se han realizado numerosas investigaciones en la tipología CFST (¿Concrete Filled Steel Tubular column¿). Pese a ello, esta tipología se ve comprometida debido a su limitada resistencia al incendio en casos de elevada esbeltez. Con el fin de mejorar dicho comportamiento surge la tipología de columnas SR-CFST (¿Steel Reinforced Concrete Filled Steel Tubular column¿), que consiste en embeber dentro de la sección un perfil de acero estructural. En este artículo se presenta el desarrollo de un modelo de elementos finitos bidimensional que se ha utilizado para analizar el comportamiento térmico de las columnas SR-CFST en situación de incendio. Dicho modelo ha sido validado por comparación con los resultados experimentales que se encuentran disponibles en la bibliografía como los de Zhu et al. y los de Dotreppe et al., entre otros. Se hace uso del modelo numérico para llevar a cabo estudios paramétricos con el fin de discernir qué influencia tienen diferentes parámetros sobre la resistencia a compresión de la sección a temperatura elevada. Algunos de estos parámetros son la forma de la sección (cuadrada o circular), las dimensiones del perfil interior, el espesor de la pared del tubo de acero o la humedad del hormigón. Teniendo en cuenta los resultados que se obtienen del estudio paramétrico, queda como trabajo futuro el desarrollo de una propuesta de distribución de temperaturas simplificada para cada una de las partes que conforman la sección, de cara a facilitar el cálculo de este tipo de secciones mixtas a temperatura elevada.