Análisis de la reducción de la resistencia a flexión y deflexión máxima producto del incremento de la temperatura por acción directa del fuego en vigas de concreto armado, Cusco 2025

Abstract

La investigación evalúa el comportamiento de vigas de concreto armado expuestas a fuego directo, con el fin de determinar la reducción de su resistencia a flexión, el incremento de su deflexión máxima y los factores que pueden conducir al colapso post-incendio. El estudio surge ante la ausencia en el Perú de investigaciones y normativa específica sobre el desempeño de vigas sometidas a temperaturas entre 250 °C y 1000 °C. Se desarrolló un estudio experimental y cuantitativo con 15 vigas diseñadas según la norma E.060, expuestas a cinco niveles térmicos: temperatura ambiente, 250 °C, 500 °C, 750 °C y 1000 °C. Tras fabricación, curado y exposición controlada en horno, las vigas fueron ensayadas a flexión; el deterioro del acero se evaluó mediante ensayos de tracción, módulo de elasticidad y estricción. Los resultados evidencian una reducción progresiva de la resistencia a flexión: pérdida moderada a 250 °C, degradación marcada a 500 °C, daño severo con desprendimientos a 750 °C y resistencia residual mínima a 1000 °C. Las deflexiones máximas aumentan críticamente desde los 500 °C, superando los límites de servicio. El acero experimenta caídas significativas en fluencia, ductilidad y módulo de elasticidad, anulándose casi su capacidad estructural a 1000 °C. Se concluye que el fuego directo reduce significativamente la resistencia a flexión e incrementa la deflexión máxima, especialmente desde los 500 °C, donde se supera el estado límite de servicio y se pierde la rigidez estructural.