Análisis determinístico y probabilístico de la acción del fuego en estructuras de acero con enfoque hacia la seguridad estructural
Sesión 7. Identificación de riesgos, evaluación de riesgos y evaluación de riesgos sistémicos y complejos
Resumen
El análisis de la acción y comportamiento de estructuras ante la amenaza del fuego es de vital importancia para la seguridad estructural teniendo en cuenta que se trata de un fenómeno complejo cargado de incertidumbres y que puede incluir niveles de riesgo importantes para las personas. El análisis completo de la acción del fuego en estructuras de acero implica la evaluación espacio - temporal del fuego como solicitación estructural, análisis térmico transitorio de la acción del fuego y finalmente el análisis del comportamiento de la estructura en situación de incendio, como alternativas de estudio están los enfoques determinísticos y probabilísticos del análisis del problema. En este artículo se muestra el enfoque determinístico y probabilístico del análisis de estructuras de acero en situación de incendio con miras a la evaluación de la seguridad estructural y la incorporación de criterios para umbrales de riesgo razonables. Los antecedentes de este estudio se encuentran cimentados en el conocimiento y experiencia de los estudios doctorales de los autores en temas de ingeniería estructural del fuego y análisis de confiabilidad en ingeniería, así como en el estado del conocimiento y la experiencia en proyectos de investigación de los autores. Los dos enfoques mencionados se implementan a través del análisis de una viga de acero sometida a situación de incendio con los correspondientes pasos necesarios para determinar la respuesta de la estructura, para esto se hace necesario el uso de modelos de elementos finitos y simulaciones Monte Carlo implementadas mediante código APDL dentro del programa de elementos finitos ANSYS. En el estudio los resultados muestran el comportamiento termo-estructural de la viga, el cálculo de la probabilidad de falla y su correspondiente índice de confiabilidad estructural como referente para la incorporación de umbrales de riesgo que puedan ser considerados razonables o aceptables. El estudio muestra que el enfoque probabilístico del análisis de estructuras en situación de incendio proporciona herramientas para la evaluación de la seguridad estructural y criterios para incorporar mejoras en el desempeño ante la amenaza del fuego.
Palabras clave
Ingeniería estructural del fuego, Seguridad estructural, Análisis probabilístico del fuego, Análisis determinístico del fuego, Ansys