Università di Roma “La Sapienza” Facoltà di Ingegneria Civile ed Industriale Laurea Magistrale in Ingegneria Civile Orientamento strutture Anno Accademico 2011/2012   Valutazione dell'influenza del danno sismico sulla resistenza al fuoco di strutture intelaiate in acciaio Laureando: Adriano Monti Relatore: Franco Bontempi Matricola: 1099685 Correlatore: Filippo Gentili 27/07/2012 – Aula del chiostro

Parte I Parte II Parte III Conclusioni Definizione del problema Metodo di analisi Parte III Elaborazione dei risultati Conclusioni Parte I Definizione del problema Parte II Metodo di analisi Parte III Elaborazione dei risultati Conclusioni Valutazione dell'influenza del danno sismico sulla resistenza al fuoco di strutture intelaiate in acciaio

Scawthorn C.R., Berkeley CA (2008) Parte I Definizione del problema Parte II Metodo di analisi Parte III Elaborazione dei risultati Conclusioni Fire after earthquake, supplemental study of the shakeout scenario Scawthorn C.R., Berkeley CA (2008) Northridge earthquake of 1994 Land of disaster Foreinpolicy.com Kobe earthquake of 1995 Factdetails.com Valutazione dell'influenza del danno sismico sulla resistenza al fuoco di strutture intelaiate in acciaio

COMBO [NTC08] AZIONE SISMICA (fondamentale) AZIONI ECCEZIONALI Parte I Definizione del problema Parte II Metodo di analisi Parte III Elaborazione dei risultati Conclusioni COMBO [NTC08] AZIONE SISMICA (fondamentale) AZIONI ECCEZIONALI Valutazione dell'influenza del danno sismico sulla resistenza al fuoco di strutture intelaiate in acciaio

Parte I Definizione del problema Parte II Metodo di analisi Parte III Elaborazione dei risultati Conclusioni DANNO SISMICO I danni non strutturali provocano una modifica della struttura cui corrispondono diverse modalità di evoluzione ed espansione dell’incendio. - rotture di vetrate - rottura sistemi di compartimentazione - rottura sistemi di allarme - rottura sistemi di protezione attiva Conseguenze: - modifica scenari ed evoluzione dell’incendio - differente apporto d’aria dall’esterno - differente velocità di propagazione Valutazione dell'influenza del danno sismico sulla resistenza al fuoco di strutture intelaiate in acciaio

Parte I Definizione del problema Parte II Metodo di analisi Parte III Elaborazione dei risultati Conclusioni DANNO SISMICO I danni strutturali sono raggruppabili in due grandi categorie: - danni geometrici - danni meccanici Valutazione dell'influenza del danno sismico sulla resistenza al fuoco di strutture intelaiate in acciaio

Parte I Parte II Parte III Conclusioni Definizione del problema Metodo di analisi Parte III Elaborazione dei risultati Conclusioni Parte I Definizione del problema Parte II Metodo di analisi Parte III Elaborazione dei risultati Conclusioni Valutazione dell'influenza del danno sismico sulla resistenza al fuoco di strutture intelaiate in acciaio

CARATTERIZZAZIONE DELL’AZIONE Parte I Definizione del problema Parte II Metodo di analisi Parte III Elaborazione dei risultati Conclusioni CARATTERIZZAZIONE DELL’AZIONE AZIONE DELL’INCENDIO Curva di riscaldamento calcolata per il profilo Il danno sismico è definito dalla rotazione del nodo di incastro: 0 < θ < 0.30 radianti ∆θ = 0.02 radianti AZIONE SISMICA Valutazione dell'influenza del danno sismico sulla resistenza al fuoco di strutture intelaiate in acciaio

IPOTESI DI MODELLAZIONE Parte I Definizione del problema Parte II Metodo di analisi Parte III Elaborazione dei risultati Conclusioni IPOTESI DI MODELLAZIONE Non linearità di materiale Variazione delle caratteristiche meccaniche dell’acciaio con la temperatura Non linearità geometriche Grandi spostamenti Valutazione dell'influenza del danno sismico sulla resistenza al fuoco di strutture intelaiate in acciaio

METODO DI VERIFICA Parte II Parte I Definizione del problema Metodo di analisi Parte III Elaborazione dei risultati Conclusioni METODO DI VERIFICA Valutazione dell'influenza del danno sismico sulla resistenza al fuoco di strutture intelaiate in acciaio

IMPOSTAZIONE DEL PROBLEMA Parte I Definizione del problema Parte II Metodo di analisi Parte III Elaborazione dei risultati Conclusioni IMPOSTAZIONE DEL PROBLEMA Danno meccanico e geometrico Il carico termico segue a due diverse storie di spostamenti imposti all’estremità della mensola. Grazie a tali deformazioni imposte si riproducono i danni sismici. Danno geometrico e meccanico Danno meccanico Valutazione dell'influenza del danno sismico sulla resistenza al fuoco di strutture intelaiate in acciaio

Stati tensionali e deformativi dell’elemento danneggiato Parte I Definizione del problema Parte II Metodo di analisi Parte III Elaborazione dei risultati Conclusioni Stati tensionali e deformativi dell’elemento danneggiato Danno geometrico e meccanico Danno meccanico Danno geometrico Valutazione dell'influenza del danno sismico sulla resistenza al fuoco di strutture intelaiate in acciaio

Parte I Parte II Parte III Conclusioni Definizione del problema Metodo di analisi Parte III Elaborazione dei risultati Conclusioni Parte I Definizione del problema Parte II Metodo di analisi Parte III Elaborazione dei risultati Conclusioni Valutazione dell'influenza del danno sismico sulla resistenza al fuoco di strutture intelaiate in acciaio

Danno meccanico e geometrico θ = 0.12 radianti Parte I Definizione del problema Parte II Metodo di analisi Parte III Elaborazione dei risultati Conclusioni Danno meccanico e geometrico θ = 0.12 radianti Valutazione dell'influenza del danno sismico sulla resistenza al fuoco di strutture intelaiate in acciaio

Danno meccanico e geometrico θ = 0.12 radianti Parte I Definizione del problema Parte II Metodo di analisi Parte III Elaborazione dei risultati Conclusioni Danno meccanico e geometrico θ = 0.12 radianti Valutazione dell'influenza del danno sismico sulla resistenza al fuoco di strutture intelaiate in acciaio

Danno meccanico e geometrico θ = 0.12 radianti Parte I Definizione del problema Parte II Metodo di analisi Parte III Elaborazione dei risultati Conclusioni Danno meccanico e geometrico θ = 0.12 radianti Valutazione dell'influenza del danno sismico sulla resistenza al fuoco di strutture intelaiate in acciaio

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Danno meccanico e geometrico θ = 0.12 radianti Parte I Definizione del problema Parte II Metodo di analisi Parte III Elaborazione dei risultati Conclusioni Danno meccanico e geometrico θ = 0.12 radianti Valutazione dell'influenza del danno sismico sulla resistenza al fuoco di strutture intelaiate in acciaio

Danno meccanico e geometrico θ = 0.12 radianti Parte I Definizione del problema Parte II Metodo di analisi Parte III Elaborazione dei risultati Conclusioni Danno meccanico e geometrico θ = 0.12 radianti Valutazione dell'influenza del danno sismico sulla resistenza al fuoco di strutture intelaiate in acciaio

Parte III Parte I Definizione del problema Parte II Metodo di analisi Elaborazione dei risultati Conclusioni + danno meccanico + danno mecc. e geom. + danno meccanico + danno mecc. e geom. + danno meccanico + danno mecc. e geom. Valutazione dell'influenza del danno sismico sulla resistenza al fuoco di strutture intelaiate in acciaio

DEFINIZIONE DELLO SCENARIO Parte I Definizione del problema Parte II Metodo di analisi Parte III Elaborazione dei risultati Conclusioni DEFINIZIONE DELLO SCENARIO Analisi della sola trave ipotizzando dei vincoli di incastro Il danno sismico viene modellato con delle rotazioni nodali imposte delle estremità della trave Ipotesi: - protezione passiva della colonna non danneggiata - protezione passiva dei giunti non danneggiata Valutazione dell'influenza del danno sismico sulla resistenza al fuoco di strutture intelaiate in acciaio

CONFRONTO SCHEMI STATICI Parte I Definizione del problema Parte II Metodo di analisi Parte III Elaborazione dei risultati Conclusioni CONFRONTO SCHEMI STATICI Valutazione dell'influenza del danno sismico sulla resistenza al fuoco di strutture intelaiate in acciaio

ANALISI STATO DI SOLLECITAZIONE DELLA TRAVE Parte I Definizione del problema Parte II Metodo di analisi Parte III Elaborazione dei risultati Conclusioni ANALISI STATO DI SOLLECITAZIONE DELLA TRAVE Danno meccanico Danno meccanico e geometrico Valutazione dell'influenza del danno sismico sulla resistenza al fuoco di strutture intelaiate in acciaio

Parte I Parte II Parte III Conclusioni Definizione del problema Metodo di analisi Parte III Elaborazione dei risultati Conclusioni Parte I Definizione del problema Parte II Metodo di analisi Parte III Elaborazione dei risultati Conclusioni Valutazione dell'influenza del danno sismico sulla resistenza al fuoco di strutture intelaiate in acciaio

Sisma Incendio Scawthorn C.R., Berkeley CA (2008) Parte I Definizione del problema Parte II Metodo di analisi Parte III Elaborazione dei risultati Conclusioni Fire after earthquake, supplemental study of the shakeout scenario Scawthorn C.R., Berkeley CA (2008) Accelerazione massima Durata della scossa Forma accelerogramma Sisma Curva di incendio Posizione innesco Evoluzione scenari Incendio Deterministica Stocastica Pragmatica X Tipo di analisi Valutazione dell'influenza del danno sismico sulla resistenza al fuoco di strutture intelaiate in acciaio

Conclusioni Parte I Definizione del problema Parte II Metodo di analisi Parte III Elaborazione dei risultati Conclusioni Valutazione dell'influenza del danno sismico sulla resistenza al fuoco di strutture intelaiate in acciaio