RESISTENZA AL FUOCO VERIFICA AL FUOCO DELLE STRUTTURE IN C.A.

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28/03/2017 RESISTENZA AL FUOCO VERIFICA AL FUOCO DELLE STRUTTURE IN C.A.

RESISTENZA AL FUOCO Programma del corso: Riferimenti normativi
Mappatura termica delle sezioni Verifiche di resistenza Applicazioni tramite software C.D.S. Win

RIFERIMENTI NORMATIVI SULLA RESISTENZA AL FUOCO

Riferimenti normativi
Normativa di riferimento Decreto Ministeriale del 9/03/2007 Decreto Ministeriale del 16/02/2007 Norma UNI 9502/2001 Decreto Ministeriale del 16/02/1982 Eurocodice 2 Parte 1-2

Decreto Ministeriale del 16/02/1982 I locali, le attività, i depositi, gli impianti e le industrie pericolose i cui progetti sono soggetti all'esame e parere preventivo dei comandi provinciali dei vigili del fuoco ed il cui esercizio è soggetto a visita e controllo ai fini del rilascio del «Certificato di prevenzione incendi», nonché la periodicità delle visite successive, sono determinati come dall'elenco allegato

Elenco delle attività ad elevato rischio di incendio industrie e depositi di cui agli articoli 4 e 6 del DPR n. 175/1988 fabbriche e depositi di esplosivi; centrali termoelettriche; aziende estrattive di oli minerali e gas combustibili; impianti e laboratori nucleari; depositi al chiuso di materiali combustibili aventi superficie superiore a m2; attività commerciali ed espositive con superficie aperta al pubblico superiore a m2; scali aeroportuali, infrastrutture ferroviarie e metropolitane; alberghi con oltre 200 posti letto; ospedali, case di cura e case di ricovero per anziani; scuole di ogni ordine e grado con oltre 1000 persone presenti; uffici con oltre 1000 dipendenti; cantieri temporanei o mobili in sotterraneo di lunghezza superiore a 50 m o ove si impiegano esplosivi;

Nei casi in cui alle strutture sia richiesta la resistenza meccanica in situazioni di incendio, queste devono essere progettate e costruite in modo tale da conservare la loro funzione capacità portante durante il pertinente tempo di esposizione al fuoco Criterio "R“ (Resistenza) Nei casi in cui è richiesta la compartimentazione, le membrature devono essere progettate in modo tale da conservare la loro funzione di separazione non si manifesti il collasso dell'integrità (tenuta) dovuto ad aperture larghe quanto basta a causare la penetrazione dell'incendio Criterio "E“ (Tenuta) non si manifesti il collasso dell'isolamento dovuto alla temperatura della superficie non esposta Criterio “I“ (Isolamento)

Classi di resistenza al fuoco gli elementi di separazione tra un compartimento e l’altro (strutture e pannelli interni) dove generalmente è richiesta la REI gli elementi di separazione tra compartimento e l’esterno (strutture di copertura e pannelli esterni) dove può essere richiesta la R o la RE gli elementi strutturali interni (pilastri, travi, solai non di compartimentazione, ecc.) dove è richiedibile la sola R

Tipi di incendio Incendio standard

Tipi di incendio Incendio da idrocarburi

Tipi di incendio Incendio esterno

Tipi di incendio

MAPPATURA TERMICA DELLE SEZIONI

Mappatura termica Il problema della propagazione del calore in una sezione è retto dall’equazione differenziale di Fourier

Mappatura termica Il problema della propagazione del calore in una sezione è retto dall’equazione differenziale di Fourier Condizione iniziale

Mappatura termica Il problema della propagazione del calore in una sezione è retto dall’equazione differenziale di Fourier Condizioni al contorno

Mappatura termica Condizioni al contorno Contorno esposto

Mappatura termica Condizioni al contorno Contorno esposto
flussi di calore scambiati per convezione

flussi di calore scambiati per radiazione

Contorno non esposto

Contorno non esposto Contorno adiabatico

Mappatura termica Condizioni al contorno
h: coefficiente di scambio di calore per convezione gc: coefficiente che tiene conto dei diversi tipi nazionali di prove

Mappatura termica Condizioni al contorno f : fattore di configurazione
tiene conto della presenza di schermature eres : fattore di emissività tiene conto del calore trasferito per irraggiamento da pareti, soffitto e pavimento s : costante di Bolzmann gr: coefficiente che tiene conto dei diversi tipi nazionali di prove

Mappatura termica C.D.S. Win: dati generali

Mappatura termica L’equazione di Fourier è risolta tramite Elementi Finiti Sono utilizzati E.F. triangolari e quadrangolari con dimensione massima pari a 2 cm (UNI 9502/2001) La mesh è più fitta nella zona perimetrale della sezione Si tiene conto della presenza delle armature longitudinali

Mappatura termica Comparto non esposto Comparto esposto al fuoco

Mappatura termica 15 min 30 min 60 min 120 min 150 min 180 min

Mappatura termica C.D.S. Win: dati sezione

Mappatura termica Verifiche di accuratezza

Mappatura termica Verifiche di accuratezza : confronto con EC2

Mappatura termica Verifiche di accuratezza

Mappatura termica Verifiche di accuratezza : confronto con L.G. ASSOBETON Linee Guida ASSOBETON C.D.S.

VERIFICHE DI RESISTENZA

Verifiche di resistenza
Proprietà dei materiali Resistenza caratteristica a compressione del calcestruzzo

Proprietà dei materiali : Calcestruzzo

Proprietà dei materiali : Acciaio Resistenza caratteristica dell’acciaio Travi e solette

Proprietà dei materiali : Acciaio Resistenza caratteristica dell’acciaio Pilastri

Proprietà dei materiali : Acciaio

Proprietà dei materiali Calcestruzzo Acciaio

Verifica a flessione La verifica è condotta utilizzando un modello a fibre della sezione

Verifica a flessione La verifica è condotta utilizzando un modello a fibre della sezione Si suddivide la sezione in fibre (sfruttando la discretizzazione in E.F.) Si assegna la temperatura ad ogni fibra Si valuta la resistenza ridotta di ogni fibra Si determina il momento ultimo della sezione così modellata

Verifica a taglio Metodo della sezione trasversale ridotta La sezione trasversale danneggiata dal fuoco viene rappresentata mediante una sezione trasversale ridotta Per ogni parte rettangolare si considera una parete equivalente di spessore 2w per la quale viene calcolato lo spessore az

Verifica a taglio Metodo della sezione trasversale ridotta La sezione trasversale danneggiata dal fuoco viene rappresentata mediante una sezione trasversale ridotta Per ogni parte rettangolare si considera una parete equivalente di spessore 2w per la quale viene calcolato lo spessore az La resistenza a compressione e il modulo di elasticità della sezione ridotta di calcestruzzo vengono assunti costanti e uguali a quelli valutati in corrispondenza del punto M

Verifica a taglio La sezione ridotta è determinata tramite il Metodo delle zone

Verifica a taglio La verifica è condotta utilizzando il metodo del traliccio ad inclinazione variabile

Combinazione dei carichi

Tabulati di stampa Moltiplicatore ultimo a flessione (OK >1)

Tabulati di stampa Coefficiente di impegno a taglio (OK <1)

Tabulati di stampa

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