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El efecto del calor en el acero de construcción

      
Aunque existen múltiples maneras para determinar con precisión la fortaleza, flexibilidad y resistencia de columnas y vigas de acero, cuando éstas se calientan debido a un incendio, son mucho menos predecibles. Por ejemplo, aunque el acero se derrite a aproximadamente 2,800 grados Fahrenheit, aún a temperaturas relativamente "tibias" de 900 grados Fahrenheit el acero se debilita un 60% de su fortaleza normal. Un incendio puede alcanzar temperaturas de hasta 1,800 grados Fahrenheit.
 
Estudiar cómo el acero reacciona a altas temperaturas es importante ya que podría ser la diferencia entre la vida y la muerte. Si el acero de un edificio se debilita más pronto de lo esperado debido a un incendio, éste podría colapsar mucho antes de que haya sido evacuado por completo. La idea es descubrir los parámetros óptimos de construcción para columnas y vigas de acero que retrase su debilitamiento térmico.
 
El científico Amit Varma de la Universidad de Purdue lleva años tras la respuesta. Sus hallazgos más recientes han sido publicados en la Revista de Ingeniería Estructural, una revista profesional norteamericana que sacó un volumen especial que coincidió con las actividades conmemorativas del 11 de septiembre.
 
Su laboratorio de investigación es único ya que tiene un sistema de paneles que se colocan cerca de las estructuras experimentales de acero para calentarlas de manera uniforme y medir el efecto del calor en el metal. Además, el laboratorio cuenta con un sistema hidráulico que le aplica fuerza a la columna o viga y permite simular el peso de cualquier edificio simplemente con variar la fuerza, resultando en una prueba más realista.
 
Otro experimento del Dr. Varma fue el cubrir las columnas con diferentes tipos de material aislante y diferentes espesores para estudiar cómo reaccionan al calor con esta protección adicional. Este investigador está particularmente interesado en descubrir cómo reaccionan al calor las conexiones de las vigas que son la base de los pisos en cemento y si éstas fallan súbitamente o no. El acero de las vigas del piso, según el científico, es mucho más difícil de predecir comparado con las columnas de este metal.
     
Un aspecto innovador de este tipo de investigación es que combina experimentos con acero real y simulaciones por computadora. Mientras mejor la simulación corresponda con la conducta del acero verdadero, mejor será la capacidad de los ingenieros para diseñar columnas y vigas más resistentes para una variedad de edificios.
 
Las aplicaciones de los proyectos de investigación del Dr. Varma van más allá de los edificios. El acero es un material de construcción que se usa para puentes, carreteras, vías para trenes, estadios deportivos, automóviles y barcos, entre otros.
 
Para más información, puede visitar www.cienciapr.org.
 


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