Una de las comprobaciones necesarias para validar una estructura es la resistencia al fuego, ya que en función de su uso y situación tendrá un determinado requisito, según el CTE DB SI. Queremos saber si, una vez transcurrido el tiempo de incendio marcado por la norma, la estructura sigue siendo válida.
Es frecuente decir que una estructura o un elemento estructural tiene una cierta resistencia al fuego, lo cual puede llevar a pensar que dicha característica es intrínseca al elemento, o al material del que está hecho. Nada más lejos de la realidad. El fuego es una acción accidental, por lo que es necesario ver qué acciones se combinan con él y cómo se quema la estructura, para poder verificar si lo que queda tras un cierto tiempo desde el comienzo del incendio es suficientemente resistente. Por tanto, un elemento estructural puede alcanzar una resistencia en una situación, diferente a la que alcance en otra, debido al conjunto de cargas a las que está sometido.
Entonces, ¿de dónde viene el equívoco?
En el apartado 2 del Anejo C del DB-SI aparece un método muy sencillo de verificación de la resistencia al fuego de estructuras de hormigón. Se basa en la utilización de una serie de tablas en las que se recogen valores mínimos de dimensiones y de distancia de los ejes de las armaduras a las caras expuestas. Cumpliendo con estos valores, y una serie de condiciones, podemos calcular la resistencia al fuego de la estructura, independientemente del resto de circunstancias. Así, podemos decir que un pilar de dimensiones 250×250, cuyas armaduras tienen el eje a un mínimo de 40 mm de las caras expuestas, ofrece una resistencia al fuego R120. En cuanto al acero, solemos asumir una protección determinada para cada requisito, con el fin de limitar el aumento de temperatura.
En cuanto a las estructuras de madera, el Anejo E nos ofrece un método simplificado que se aproxima mucho al proceso real. Un elemento de madera sometido al fuego va reduciendo progresivamente su sección resistente en las caras expuestas, debido a la carbonización de las capas más exteriores, mientras que las capas interiores (bajo una capa de separación que suele ser igual a 7 mm) mantienen su temperatura y características iniciales. La velocidad de carbonización se considera constante y depende del tipo de madera. El método consiste en comprobar el elemento con la sección resultante, para las cargas y coeficientes propios de la situación de incendio. Un mismo elemento para un mismo tiempo, tendrá una sección eficaz diferente dependiendo de qué caras tenga expuestas al fuego, y se podrá decir que es válido si la sección obtenida es capaz de resistir las cargas correspondientes. Además, en caso de estar protegido, debe conocerse el comportamiento de dicha protección en ese tiempo, ya que podría desaparecer, provocando un inicio de carbonización más virulento en la madera.
Por otro lado, aun verificando la resistencia al fuego de cada uno de los elementos de madera que forman la estructura, no podemos aún confirmar que la estructura cumple con una determinada resistencia al fuego, pues es necesario ver cómo afecta la posible desaparición de elementos de arriostramiento, y cómo se comportan los elementos de unión, que de ser metálicos podrían provocar un aumento de la temperatura en el interior de la madera si están expuestos al fuego.
Como se ha visto, no se puede responder directamente a la pregunta ¿cuál es la resistencia al fuego de una viga de madera? Habrá que analizar cómo está expuesta al fuego, qué cargas aparecen en ese momento y verificar esa situación.
Entonces, ¿por qué en una estructura de hormigón armado sí sabemos directamente la resistencia al fuego y en una de madera necesitamos hacer estas comprobaciones? Porque un elemento de hormigón falla cuando el recubrimiento que tiene el acero deja de protegerlo frente al aumento de la temperatura; ese momento se puede determinar y en función de los estudios realizados se sabe cuánto tiempo resistirá el elemento. En cambio, un elemento de madera no tiene un punto crítico en su interior, y su deterioro debido al fuego es progresivo: su capacidad resistente se pierde poco a poco y solo conociendo las cargas a las que está sometido sabremos en qué momento deja de ser válido.