Prof. Ing. Emidio NigroDi.St. - Dipartimento di Strutture per
l’Ingegneria e l’ArchitetturaUniversità di Napoli Federico II
E-mail: [email protected] www.promozioneacciaio.it
STRUCTURAL FIRE SAFETY ENGINEERINGL’Approccio ingegneristico alla sicurezza
strutturale in caso di incendio
in collaborazione con:Ing. Giuseppe Cefarelli, Ing. Iolanda Del Prete, In g. Anna Ferraro, Ing. Domenico Sannino
Schema valutazione sicurezza strutturale
La metodologia prestazionale (perfomance-based design) è definita dal documentoISO/TR13387come : “L’applicazione di principi ingegneristici, di regole e di giudizi esperti basati sullavalutazione scientifica del fenomeno della combustione, degli effetti dell’incendio e delcomportamento umano, finalizzati alla tutela della vita umana, alla protezione dei beni edell’ambiente, alla quantificazione dei rischi d’incendio e dei relativieffetti nonché allavalutazione analitica delle misure di protezione ottimali, necessarie alimitare, entro livelliprestabiliti, le conseguenze dell’incendio”.
QUADRO NORMATIVO E DOCUMENTI DI RIFERIMENTO
Ministero dell’Interno
Decreto 9 maggio 2007
Direttive per l’attuazione dell’approccio ingegneristico alla sicurezza
antincendio
Lettera circolare
31/03/2008Linee guida per la valutazione dei progetti
ISO/TR 13387 : Fire Safety Engineering
Salvaguardia
Vita
Proprietà
Ambiente
Rischio
Effetti
Protezione
Conseguenze
Obiettivi di sicurezza
Il requisito n.2 (“sicurezza in caso di incendio”) della Direttiva 89/106/CEE (dettaanche “Direttiva prodotti da costruzione”) prevede che le costruzioni devono essereprogettate e costruite in modo tale che, nel caso di sviluppo di un incendio:
Approccio ingegneristico vs prescrittivo
• Metodo paritetico e alternativo all’approccio di tipo tradizionale (approccio prescrittivo).
Analisi con l’utilizzo di incendi naturali.
Prove in forno
Analisi con incendi nominali
Approccio ingegneristico Approccio prescrittivo
Ministero dell’Interno
Decreto 16 febbraio 2007
Classificazione di resistenza al fuoco di prodotti ed elementi
costruttivi di opere da costruzione
Ministero dell’Interno
Decreto 9 marzo 2007
Prestazioni di resistenza al fuoco delle costruzioni nelle attività
soggette al controllo del Corpo nazionale dei Vigili del Fuoco
Ministero dell’Interno
Decreto 9 maggio 2007
Direttive per l’attuazione dell’approccio ingegneristico alla sicurezza
antincendio
Ministero Infrastrutture
DM 14 gennaio 2008Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni
Circolare NTC2008 n. 617
2 Febbraio 2009
Istruzioni per l’applicazione delle «Nuove Norme Tecniche per le
Costruzioni» di cui al decreto 14 gennaio 2008
EN 1990 Eurocodice – Criteri generali di progettazione strutturale
EN 1991-1-2Eurocodice 1 – Azioni sulle strutture – Parte 1-2: Azioni sulle
strutture esposte al fuoco
EN 1992-1-2Eurocodice 2 – Progettazione delle strutture di calcestruzzo – Parte
1-2: Regole generali – Progettazione strutturale contro l’incendio
EN 1993-1-2Eurocodice 3 – Progettazione delle strutture di acciaio – Parte 1-2:
Regole generali – Progettazione strutturale contro l’incendio
EN 1994-1-2
Eurocodice 4 – Progettazione delle strutture composte acciaio-
calcestruzzo – Parte 1-2: Regole generali – Progettazione strutturale
contro l’incendio
QUADRO NORMATIVO PER LA SICUREZZA STRUTTURALE Ita
liane
Eur
opee
L’azione incendio – NTC 2008NTC2008 (§3.6: Azioni eccezionali)Le azioni eccezionali sono quelle che si presentano in occasione di eventi quali incendi, esplosioni ed urti …
La sicurezza strutturale in caso di incendio – NTC 2012NTC2012 (§2.1: PRINCIPI GENERALI)
In particolare, secondo quanto stabilito nei capitoli specifici, le opere e le varie tipologie strutturali devono possedere i seguenti r equisiti :
- sicurezza nei confronti di stati limite ultimi (SLU): … ; - sicurezza nei confronti di stati limite di esercizio (SLE): …; - sicurezza antincendio: capacità di garantire le prestazioni strutturali pre viste in
caso d’incendio, per un periodo richiesto;- durabilità: … ; - robustezza nei confronti di azioni eccezionali: capacità di evitare danni sproporzionati
rispetto all’entità delle di possibili cause innescanti eccezionali quali incendio, esplosioni e, urti.
NTC2012 (§2.2.5: VERIFICHE)
Le opere strutturali devono essere verificate: a) per gli stati limite ultimi che possono presentarsi, in conseguenza alle diverse
combinazioni delle azioni; b) per gli stati limite di esercizio definiti in relazione alle prestazioni attese;c) quando necessario, nei confronti degli effetti derivanti dalle azioni termiche
connesse con lo sviluppo di un incendio.
D.M. 09/05/2007: Approccio ingegneristicoDefinizione del progetto
Identificazione degli obiettivi di sicurezza
Individuazione dei livelli di prestazione
Individuazione degli scenari di incendio di progetto
FASE I:Analisi Preliminare
Scelta dei modelli
Risultati delle elaborazioni
Individuazione del progetto finale
Documentazione di progetto
FASE II:Analisi Quantitativa
Dimensionamento
Caratteristiche architettoniche
Scelta dei Livelli prestazionali
Protezione attiva e Passiva
Scenari di incendio di progetto
Carichi meccanici e di incendio
Modifica delle dimensioni degli elementi strutturali
Analisi a caldo per ogni scenario d’incendio
SI
FINE
Verifica il livello di sicurezzafissato?
Sono statianalizzati
tutti gli scenari?
NO
SI
Modifica dei sistemi di Protezione sceltiNO
Approvazione degli scenari di incendio di progetto da parte del Comando provinciale dei VVF
RICHIESTE RICHIESTE RICHIESTE RICHIESTE DIDIDIDI PRESTAZIONE IN CASO PRESTAZIONE IN CASO PRESTAZIONE IN CASO PRESTAZIONE IN CASO DIDIDIDI INCENDIOINCENDIOINCENDIOINCENDIO
Le recenti normative (NTC 2008 e D.M. Int. 09/03/2007)distinguono5 livelli di prestazione da richiedere alla struttura incaso di incendio in funzione degli obiettivi prefissati:
Livello 1Nessun requisito di resistenza specifico al fuoco dove le conseguenzedel crollo delle strutture siano accettabili o dove il rischio di incendiosia trascurabile.
Livello 2Mantenimento dei requisiti di resistenza al fuoco delle strutture per unperiodo sufficiente a garantire l’evacuazione degli occupanti in luogosicuro all’esterno della costruzione.
Livello 3Mantenimento dei requisiti di resistenza al fuoco delle strutture per unperiodo congruo con la gestione dell’emergenza.
Livello 4Requisiti di resistenza al fuoco delle strutture per garantire, dopo la finedell’incendio, un limitato danneggiamento delle strutture stesse.
Livello 5Requisiti di resistenza al fuoco delle strutture per garantire, dopo la finedell’incendio, il mantenimento della totale funzionalitàdelle strutturestesse.
D.M. 09/05/2007: Approccio ingegneristicoDefinizione del progetto
Identificazione degli obiettivi di sicurezza
Individuazione dei livelli di prestazione
Individuazione degli scenari di incendio di progetto
FASE I:Analisi Preliminare
Scelta dei modelli
Risultati delle elaborazioni
Individuazione del progetto finale
Documentazione di progetto
FASE II:Analisi Quantitativa
Dimensionamento
Caratteristiche architettoniche
Scelta dei Livelli prestazionali
Protezione attiva e Passiva
Scenari di incendio di progetto
Carichi meccanici e di incendio
Modifica delle dimensioni degli elementi strutturali
Analisi a caldo per ogni scenario d’incendio
SI
FINE
Verifica il livello di sicurezzafissato?
Sono statianalizzati
tutti gli scenari?
NO
SI
Modifica dei sistemi di Protezione sceltiNO
Approvazione degli scenari di incendio di progetto da parte del Comando provinciale dei VVF
Fire Risk Assessment R = P×C
Approccio EN1991-1-2 (Annex E)
Criteri di scelta degli scenari
Lo “Scenario di incendio” (DM 09/05/2007) è la descrizione qualitativa
dell’evoluzione di un incendio che individua gli eventi chiave che lo caratterizzano e
che lo differenziano dagli altri incendi. Chiaramente gli scenari possibili in un edificio
sono innumerevoli. Tra questi scenari sarà effettuata la scelta di quelli che vengono
definiti scenari di incendio di progetto
La valutazione del Rischio R
connesso a ciascuno scenario
di incendio, ottenuto dal
prodotto della Probabilità P di
accadimento dello scenario
per i Danni C (conseguenze)
che lo stesso scenario può
provocare (ISO/DS 16733).
I fenomeni capaci di modificare lo
sviluppo dell’incendio sono
considerati attraverso coefficienti
riduttivi del carico di incendio.
L’albero degli eventi rappresenta uno schema di sequenza di eventi, che intercorrono dall’accensione
dell’incendio fino al risultato finale associato ai vari scenari di incendio prendendo in considerazione
probabilità e conseguenze dell’incendio.
Criteri di scelta degli scenari: Fire Risk Assessment
La stima delle probabilità di ogni evento
può essere fatta usando i dati disponibili in
letteratura e/o giudizio ingegneristico.
Vale inoltre la pena osservare che la
probabilità del singolo evento è una
probabilità condizionata agli eventi
precedenti.
Difatti, considerando gli eventi A, B e C, la
probabilità P che questi si verifichino
contemporaneamente è data da:
( ) ( ) ( ) ( )/ /= ⋅ ⋅∩ ∩P P P PA B C B A C ABA
La combinazione degli stati degli eventi
principali conduce alla definizione degli
scenari di incendio. Gli stati degli eventi
secondari può essere considerato nei modelli
di incendio attraverso la definizione: della
posizione di innesco dell’incendio; dello stato
di porte e finestre, ecc.
0
1
2
3
4
5
6
7
0 15 30 45 60 75 90
RHR (MW)
Time (min)
Afi=25 m2
Approccio EN1991-1-2 (Annesso E)
Qfk
Qfd=0.37xQfk
EN1991-1-2
D.M. 09/05/2007: Approccio ingegneristicoDefinizione del progetto
Identificazione degli obiettivi di sicurezza
Individuazione dei livelli di prestazione
Individuazione degli scenari di incendio di progetto
FASE I:Analisi Preliminare
Scelta dei modelli
Risultati delle elaborazioni
Individuazione del progetto finale
Documentazione di progetto
FASE II:Analisi Quantitativa
Dimensionamento
Caratteristiche architettoniche
Scelta dei Livelli prestazionali
Protezione attiva e Passiva
Scenari di incendio di progetto
Carichi meccanici e di incendio
Modifica delle dimensioni degli elementi strutturali
Analisi a caldo per ogni scenario d’incendio
SI
FINE
Verifica il livello di sicurezzafissato?
Sono statianalizzati
tutti gli scenari?
NO
SI
Modifica dei sistemi di Protezione sceltiNO
Approvazione degli scenari di incendio di progetto da parte del Comando provinciale dei VVF
1 Definizione dell’Incendio
→ Costruzione. Geometria dei locali→ Attività. Carichi di incendio→ Caratteristiche dell’incendio
Modellodi Incendio
Azione Termica
2 Def. della trasmissione del calore
→ Posizione e geometria degli elementi→ Proprietà termiche dei materiali→ Coefficienti di trasmissione del calore
Modellotrasmissione del calore
Temperatura della struttura
3 Analisi strutturale
→ Schematizzazione strutturale→ Analisi dei carichi→ Proprietà meccaniche
Modellodi calcolo strutturale
Capacità portante
FASE 1
FASE 2
FASE 3
ANALISI STRUTTURALE IN CONDIZIONI DI INCENDIO
Modellodi incendio
Incendinominali
Tempoequivalente
Incendiparametrici
Incendilocalizzati
Modelloa zone CFD
Una zona Due zone
Complessità Bassa Intermedia Elevata
Comportamento dell’incendio
Incendi in fase post-flashoverIncendiin fase
pre-flashover
Incendiin fase
post-flashover
Incendiin fase
pre-flashovere incendi localizzati
Analisicompleta del
campo di temperaturae del motodei fumi
Parametri iniziali per
la definizione del modello
tipo diincendio
da scegliere tra quelli
nominali;durata
dell’incendio da fissare sulla base
del carico di incendioo di regole tecniche
prescrittive
carico di incendio;distribuzione del materiale
combustibile;quantità di aria fornita nell’unità di
tempo;geometria del
compartimento;proprietà termiche deimateriali costituentiil compartimento
carico diincendio;altezza del
soffitto; curve di rilascio termico del materiale combustibile
(RHR); diametro della fiamma
carico di incendio; distribuzione del materiale
combustibile;quantità di aria fornita nell’unità di
tempo;geometria del compartimeto;
proprietà termiche dei materiali costituenti il compartimento; dati
necessari per l’equilibrio di massa e calore del sistema
Dati sulle condizioni
geometrichee di aerazione del compartimento,
dati sullecaratteristiche dei materiali, sulla destinazione
d’uso, …
Distribuzione di temperatura
Uniforme in tutto il compartimentoNon uniforme in
tuttoil compartimento
Uniforme in ciascuna zona
Dipendente dal tempoe dalla
posizione
Strumenti di progetto
EurocodiciEN 1990
EN 1991-1-2Software di calcolo dedicati
TIPOLOGIE DI INCENDIO
Approccio ingegneristico
Carico di incendio(NTC2008 e D.M. 09/03/07)
Carico di incendioIl carico di incendio rappresenta il potenziale termico netto della totalità dei materialicombustibili contenuti in uno spazio corretto in base ai parametri indicativi dellapartecipazione alla combustione dei singoli materiali. Il carico di incendio è espresso inMJ; convenzionalmente 1 MJ è assunto pari a 0,054 chilogrammi di legnaequivalente.
Carico di incendio specifico (qf)
Il carico di incendio specifico rappresenta il carico di incendio riferito all’unità disuperficie lorda. E’ espresso in MJ/m2 e determinato con la seguente relazione:
Carico di incendio specifico di progetto (qf,d)
Il carico di incendio specifico di progetto rappresenta carico d’incendio specificocorretto in base ai parametri indicatori del rischio di incendio del compartimento e deifattori relativi alle misure di protezione presenti. Esso costituisce la grandezza diriferimento per le valutazioni della resistenza al fuoco delle costruzioni ed èdeterminato con la seguente relazione:
n
i i i ii=1
f
g H m ψ
q =A
⋅ ⋅ ⋅∑
TIPOLOGIE DI INCENDIO
Incendi Parametrici
v eq tO A h A= fq
TIPOLOGIE DI INCENDIO
a
b
h
hi b i
Avi
vi iieq
vii
A hh
A=∑∑
( )0,2 * 1,7 * 19 *20 1325 1 0,324 0.204 0,472t t tg e e eθ − ⋅ − ⋅ − ⋅= + ⋅ − ⋅ − ⋅ − ⋅
*t t= ⋅Γ2 2
0.04/
1160
O
b Γ =
b cρ λ= ⋅ ⋅
Parametri:
La curva di rilascio termico: rate of heat release (RHR)
TIPOLOGIE DI INCENDIO
4
Il 70% del carico di incendio è già bruciato
Incendio controllato dal combustibile
RHR [W]
Fase crescente
Tempo
Flashover
θ g 500 C ≥ °
RHR = t t
2
α
MW
6 7 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 8 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 Tasso di crescita dell’incendio
Materiali tipici equivalenti
t α : Tempo [s] per RHR = 1 MW
Lento
Medio Cotone/poliestere materassi a molle Sacchi postali pieni, resina espansa, stoccaggi di pallet di legno Contenitori di alcool metilico, arredi facilmente infiammabili
Veloce
Ultra veloce
600
300
150
75
Destinazione d’uso
Abitazioni, alberghi, uffici, aule di edifici scolastici Centri commerciali, teatri, cinema
Spazi per il trasporto pubblico Destinazione d’uso / Attività
Carico di incendio (80% fractile)
Residenziale
Uffici Classi di una scuola Centri commerciali Teatri (cinema)
Ospedali (stanza)
RHR dt = A q fi f 0 t fi, e n d ∫
6 7 4444444 4 44 8 44444444 4
RHR = A RHR fi f ⋅
t fi,end
RHR A h (EN 1991-1-2) w a ÷ ⋅
Incendio controllato dalla ventilazione
Fase decrescente
q f, k [MJ/m 2 ]
Alberghi (stanza) Biblioteche
Trasporti (spazi pubblic i)
948 280
347 511
730 365
377 1824
122
Carico di incendio non uniforme
Per pallet di legno, altezza di stoccaggio 0.5 m Per pallet di legno, altezza di stoccaggio 3.0 m Per bottiglie di plastica in cartoni, altezza di stoccaggio 4.6 m Per pannelli isolanti PS, espanso rigido, altezza di stoccaggio 4.3 m Edifici destinati a teatri, cinema, e biblioteche Edifici destinati ad uffici, abitazioni, centri commerciali, spazi per il trasporto pubblico, ospedali, alberghi e aule di edifici scolastici
RHR f = 1250 kW / m 2 RHR f = 6000 kW / m 2 RHR f = 4320 kW / m 2 RHR f = 2900 kW / m 2 RHR f = 500 kW / m 2 RHR f = 250 kW / m 2
Il 70% del carico di incendio è già bruciato
Incendio controllato dal combustibile
RHR [W]
Fase crescente
Tempo
Flashover
θ g 500 C ≥ °
2 t fi,end
RHR A h (EN 1991-1-2) w a ÷ ⋅
Incendio controllato dalla ventilazione
Fase decrescente
Edifici destinati ad uffici, abitazioni, centri commerciali, spazi per il trasporto pubblico, ospedali, alberghi e aule di edifici scolastici
RHR f = 250 kW / m 2
La curva di rilascio termico: rate of heat release (RHR)
TIPOLOGIE DI INCENDIO
Se l'incendio è controllato dalla ventilazione, il plateau deve essere ridotto inconseguenza del contenuto d'ossigeno disponibile; tale riduzione può essereautomatica, nel caso di uso di un programma di calcolo basato su di un modello a unazona, o attraverso l'espressione semplificata:
Quando il massimo livello di velocità di rilascio di calore è ridotto per effetto delcontrollo della ventilazione sulla combustione, la curva del rilascio di calore deveessere estesa per contenere tutta l'energia disponibile fornita dal carico d'incendio.
Se l'incendio è controllato dal combustibile, la curva RHR si sviluppa completamente
Ingegneria della sicurezza antincendioScenari di incendio di progetto
Attività Occupanti IncendioCaratteristiche architettoniche
Caratteristiche strutturaliImpiantistica
Aspetti gestionali operativiFattori ambientali
Affollamento complessivoDistribuzione
Tipologia occupantiStato veglia/sonno
Localizzazione focolareTipologia di focolare: covante o con fiamma;
Quantità, qualità e distribuzione spaziale materiale combustibile;
Fonti d'innesco;Curva RHR al variare del tempo RHR(t);
Prodotti combustione
Incendio Stazionario
Controllato combustibile Controllato ventilazione
Decadimento
Propagazione
Incendi localizzatiTIPOLOGIE DI INCENDIO
Spazi ampi
Carico d’incendiomodesto o concentrato
NO Flashover
EN 1991-1-2 APP C
Incendi localizzatiimpattanti il soffitto:Metodo di Hasemi
Incendi localizzatinon
impattanti il soffittofL H<
fL H>
2/3 5/30( ) 20 0,25 ( )cz Q z zθ −= + ⋅ ⋅ −
4 4
( 20)
[( 273) (293) ]
net c m m f
m
h h α θ ϕ ε ε σ
θ
• •= − ⋅ − − ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
⋅ + −
Incendi localizzatiTIPOLOGIE DI INCENDIO
L’Eurocodice fornisce il flusso termico , espresso in W/m2 , ricevuto dallasuperficie unitaria di soffitto esposta all’azione diretta della fiamma:
3,7
100000 se 0,30
136300 121000 se 0,3 1
15000 se 1,0
h y
h y y
h y y−
= ≤
= − < <
= ≥
&
&
&
Essendo y un parametro adimensionale fornito dalla relazione
( ) ( )' / 'hy r H z L H z= + + + +
D è il diametro della fiamma.
r
H
D
Lh
r è la distanza, in metri, tra l’asse verticale della fiamma ed il punto appartenente al soffitto nel quale viene calcolato il flusso di calore;
H è la distanza, in metri, tra la sorgente dell’incendio ed il soffitto;
Lh è l’ingombro orizzontale della fiamma, espresso in metri.
h&
h [K
W/m
2 ]
Incendi a zone
TIPOLOGIE DI INCENDIO
Incendio a una zona Incendio a due zone
Tra i programmi di calcolo basati sui modelli a zone si segnalano:- CFAST: disponibile presso il National Fire Protection Association, realizzato da W.Jones nel 2002;- OZone : disponibile presso l’Università di Liegi (Belgio), sviluppato da Cadorin &Franssen nel 2003.
Modelli di campo o CFDTIPOLOGIE DI INCENDIO
• Fire Dinamics Simulator (FDS) : disponibile presso il National Institute ofStandards and Technology (NIST), sviluppato da K. McGrattan e G. Forney nel2002;
Possibilità di definire il processo di pirolisi in due modi:
Definizione delle proprietà dei materiali coinvolti nella simulazione, da cui dipende
l’innalzamento della temperatura, degrado termico e ignizione dei materiali
stessi cioè definizione dellaREAZIONE DI PIROLISI :
Quantificare il termine di rilascio termico atteso
RHR (Rate of Heat Release)
Necessità di definizione per ogni materiale:• Conducibilità termica;
• Calore specifico;• Densità;
• Emissività• Coefficiente di assorbimento
Modelli di campo o CFDTIPOLOGIE DI INCENDIO
Prove sperimentali su autorimesse fuori terra
TIPOLOGIE DI INCENDIO
33 min
TIPOLOGIE DI INCENDIO
Prove sperimentali su autorimesse fuori terra
62 min
TIPOLOGIE DI INCENDIO
Prove sperimentali su autorimesse fuori terra
TIPOLOGIE DI INCENDIOCurva di Rilascio termico RHR
Cono Calorimetrico
Ingegneria della sicurezza antincendioApplicazione autorimesse
1 Definizione dell’Incendio
→ Costruzione. Geometria dei locali→ Attività. Carichi di incendio→ Caratteristiche dell’incendio
Modellodi Incendio
Azione Termica
2 Def. della trasmissione del calore
→ Posizione e geometria degli elementi→ Proprietà termiche dei materiali→ Coefficienti di trasmissione del calore
Modellotrasmissione del calore
Temperatura della struttura
3 Analisi strutturale
→ Schematizzazione strutturale→ Analisi dei carichi→ Proprietà meccaniche
Modellodi calcolo strutturale
Capacità portante
FASE 1
FASE 2
FASE 3
ANALISI STRUTTURALE IN CONDIZIONI DI INCENDIO
( ) ( ) ( )4 4net c g m r g mh
• = α ⋅ θ − θ + Φ ε σ ⋅ θ − θ
θm temperatura della superficie dell’elemento
αc = coefficiente di convezione
εr = emissività relativa (gli Eurocodici suggeriscono 0.7 per l’acciaio e per il calcestruzzo)
Φ= fattore di configurazione
θg= curva di incendio
σ = 5.67∙10-8 W/m2K4 (costante di Boltzmann)
net net,c net,rh h h• • •
= +
Convezione Irraggiamento
Azione termica
Modello di incendio ααααc [W/m2K]Incendio standard 25Incendio esterno 25Incendio degli idrocarburi 50Incendio parametrico 35Modelli avanzati 35
Condizioni di esposizione: superficie non esposta d i elementi di separazione ααααc [W/m2K]
Senza effetti di trasferimento di calore per irraggiamento 4
Compresi gli effetti del trasferimento di calore per irraggiamento 9
Flusso termico netto
CONDUCIBILITÀ TERMICA DI ACCIAIO E CALCESTRUZZO
0
10
20
30
40
50
60
0 300 600 900 1200Temperatura acciaio [°C]
λ a[W
/mK
]
ACCIAIO CALCESTRUZZO
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
Gli elementi metallici sono caratterizzati da spessori contenuti, in virtù dell’elevato rapporto resistenza/peso del materiale, e dalla grande conducibilità termica dell’acciaio.
Di conseguenza negli usuali profili metallici, o almeno nelle loro parti a spessore costante e con condizioni di scambio termico omogeneo con l’ambiente esterno, si stabiliscono distribuzioni di temperatura pressoché uniforme.
net , ,m i a a i a th A t c Vρ θ•
∆ = ∆
L’incremento di temperatura ∆θa,t di ciascuna delle varie parti del profilo non protetto (per es. flangia inferiore, anima e flangia superiore), durante un intervallo finito di tempo ∆t, può essere determinato ipotizzando che il calore entrante attraverso la superficie esposta nell’intervallo di tempo ∆t sia uguale al calore necessario per aumentare la temperatura dell’acciaio di ∆θa,t
EVOLUZIONE DELLA TEMPERATURA NEGLI ELEMENTI
densità Calore specifico
Superficie esposta Volume della parte
EVOLUZIONE DELLA TEMPERATURA NEGLI ELEMENTI
� Elementi non protetti
• Distribuzione uniforme di temperatura
shK coefficiente che tiene conto delle “shadow effect” VAm / fattore di sezione per una sezione di acciaio non protetta
mA superficie esposta dell’elemento per unità di lunghezza V volume dell’elemento per unità di lunghezza
ac calore specifico dell’acciaio
neth•
flusso di calore netto t∆ intervallo di tempo aρ densità
thc
V/AK net
aa
msht,a ∆⋅⋅
ρ⋅⋅=θ∆
•
Fattore di sezione Am/V =
Rapporto tra superficie esposta e volume dell’elemento
Fattore di sezione Am/V Per un elemento a sezione costante corrisponde al rapporto tra il perimetro della sezione trasversale
realmente esposto all’incendio e l’area della sezione trasversale di acciaio.
Fattore di sezione corretto per tenere conto dello “shadow effect”:
profili doppio T
altri profili
0,9sh boxed
A A
V V = ⋅
boxedsh V
A
V
A
=
EVOLUZIONE DELLA TEMPERATURA NEGLI ELEMENTI
MEMBRATURE DI ACCIAIO (CON PROTEZIONI)
Le vernici intumescenti
La protezione mediante schermi
Colonne rivestiteBlocchi tra le ali delle colonne
Pannelli prefabbricati
EVOLUZIONE DELLA TEMPERATURA NEGLI ELEMENTI
� Elementi protetti • Distribuzione uniforme di temperatura
VAp / fattore di sezione per una sezione di acciaio protetta
pA superficie del materiale protettivo per unità di lunghezza V volume dell’elemento per unità di lunghezza
ac calore specifico dell’acciaio in funzione della temperatura
pc calore specifico del materiale protettivo indipendente della temperatura
pd spessore del materiale protettivo ta ,θ temperatura dell’acciaio al tempo t tg ,θ temperatura del gas dell’ambiente al tempo t
tg ,θ∆ incremento temperatura dell’ambiente al tempo t
pλ conducibilità termica del materiale protettivo t∆ intervallo di tempo
aρ densità dell’acciaio
pρ densità del materiale protettivo
tgtatg
aap
ppta et
cd
VA,
10/,,, )1(
)3/1(
)(/θ
φθθ
ρλ
θ φ ∆⋅−−∆⋅+
−⋅
⋅⋅⋅
=∆ VAdc
cpp
aa
pp /⋅⋅⋅⋅
=ρρ
φ
DISTRIBUZIONE DELLE TEMPERATURE NELLE SEZIONI
� Curva di incendio (modello a 1 zona)� Analisi termica colonna
Analisi termica di un elemento di acciaio
protetto e non protetto
ELEMENTI STRUTTURALI IN CALCESTRUZZO ARMATO
TRAVE PILASTRO
MEMBRATURE COMPOSTE ACCIAIO -CALCESTRUZZO
Soletta composta rivestita con materiale protettivo
Soletta composta rinforzata con armature aggiuntive
Trave composta rivestita di materiale protettivo
Colonna “FILLED” “PARTIALLY ENCASED”
Trave composta parzialmente rivestita di calcestruzzo
“FULLY ENCASED”
MEMBRATURE COMPOSTE ACCIAIO -CALCESTRUZZO
1 Definizione dell’Incendio
→ Costruzione. Geometria dei locali→ Attività. Carichi di incendio→ Caratteristiche dell’incendio
Modellodi Incendio
Azione Termica
2 Def. della trasmissione del calore
→ Posizione e geometria degli elementi→ Proprietà termiche dei materiali→ Coefficienti di trasmissione del calore
Modellotrasmissione del calore
Temperatura della struttura
3 Analisi strutturale
→ Schematizzazione strutturale→ Analisi dei carichi→ Proprietà meccaniche
Modellodi calcolo strutturale
Capacità portante
FASE 1
FASE 2
FASE 3
ANALISI STRUTTURALE IN CONDIZIONI DI INCENDIO
LA VERIFICA DI RESISTENZA AL FUOCO
…La resistenza al fuoco è la capacità di una costruzione, di una parte di essa o di un elemento costruttivo di mantenere, per un tempo prefissato, la capacità portante, l’isolamento termico e la tenuta alle fiamme, ai fumi e ai gas caldi della combustione nonché tutte le altre prestazioni se richieste.
richiestofidfi tt ,, ≥
tdfitdfi ER ,,,, ≥
dcrtd ,, Θ≤Θ
(tempo di resistenza al fuoco di progetto ≥ tempo di resistenza al fuoco richiesto)
(resistenza in condizioni di incendio al tempo t ≥
Nel dominio delle temperature:
Nel dominio del tempo:
Nel dominio delle resistenze:
0.1, =fiMγ
(temperatura dell’elemento al tempo t ≤ temperatura critica dell’elemento)
sollecitazione in condizioni di incendio al tempo t)
LA VERIFICA DI RESISTENZA AL FUOCO
Effetti dell’incendio
Verifica di sicurezza per esposizione a curva di incendio naturale
Combinazione di carico eccezionale
,1 ,2 2, ,1
( ) ( )k k k i k i di
G G P t Q A tψ=
+ + + ⋅ +∑
Azione dell’incendio di progettoCombinazione di carico
quasi permanente
, ,fi d tE
COMBINAZIONI DI CARICO IN CASO DI INCENDIO
, 2,1 ,1 2, ,( ) ( )fi d GA K p K K i K i diF G P t Q Q A t= γ ⋅ + γ ⋅ + ψ ⋅ + ψ ⋅ +∑ ∑
L’incendio è considerato una “azione eccezionale“ per unastruttura e si considera concomitante alla combinazione di caricoquasi permanente delle azioni di altra natura:
con γGA = 1.0 ,ψ2,i dipendente dalla destinazione d’uso dell’edificio.
Oppure, le combinazioni di progetto per la verifica al fuoco Ffi,dpossono essere ottenute riducendo le azioni di progetto allo statolimite ultimo a temperatura ordinaria Fd attraverso la formula:
dFF ⋅η= fidfi,1,1 2,1 ,1
fi1.0
, con1.4 1.5
kGA
kG Q
Q
G
+ ψ ⋅ ξ + ψ ⋅ ξη = = ξ =
+ ⋅ ξ+ ⋅ ξγγ γ
Per gli usuali valori diξξξξ risulta: ηηηηfi = (0.5÷0.7)
COMBINAZIONI DI CARICO IN CASO DI INCENDIO
LIVELLO DI PROGETTO IN CONDIZIONI DI INCENDIO
EFFETTI DELL’INCENDIO SUGLI ELEMENTI STRUTTURALI
RISCALDAMENTO DEI
MATERIALI COSTRUTTIVI
RIDUZIONE DI RESISTENZA E RIGIDEZZA DEL SINGOLO MATERIALE
COSTRUTTIVO, IN FUNZIONE DELLA TEMPERATURA RAGGIUNTA
AcciaioCalcestruzzo
cnetrnetdnet hhh ,,,
•••+=
RIDUZIONE DI RESISTENZA DELL’ELEMENTO STRUTTURALE
CURVE DI RIDUZIONE DELLA RESISTENZA ( ky,θθθθ) E DELLA RIGIDEZZA ( kE,θθθθ) DELL’ACCIAIO
TENSIONE DI SNERVAMENTO
MODULO ELASTICO
Fattori di riduzione della resistenza e della rigidezza per il calcestruzzo normale(NC) e alleggerito(LC)
CURVE DI RIDUZIONE DELLA RESISTENZA ( kc,θθθθ) DEL CALCESTRUZZO
LA VERIFICA DI RESISTENZA AL FUOCO
Le verifiche di sicurezzapossono essere condotte analizzando:
� l’ intera struttura , tenendo conto dell’evoluzione nel tempo e con la temperatura delle proprietà meccaniche dei materiali e degli effetti iperstatici indotti dalle dilatazioni termiche contrastate (ed eventualmente degli effetti non lineari geometrici)
� parti significative della struttura;� elementi strutturali singoli, nelle loro condizioni di vincolo e di
carico;
STRUMENTI DI CALCOLO AVANZATISAFIR 2007
Codice di calcolo agli elementi finiti per analisi termo-meccaniche in ambito non lineare
METODO M-χχχχCalcolo del diagramma momento-curvatura
e dei domini N-M
ANALISI PER SINGOLI ELEMENTI O SOTTOSTRUTTURE
NTC 2008: Si deve tener conto deglieffetti delle sollecitazioni iperstatichedovute alle dilatazioni termiche contrastate a meno che nonsia riconoscibile a prioriche esse sono trascurabili o favorevoli o siano implicitamente tenute in conto neimodelli semplificati e conservativi di comportamento strutturale in caso di incendio.
A B C D
E F G H
O P Q R
S T U V
I L M N
Nfi,d,0 Nfi,d,0 Nfi,d,0 Nfi,d,0
E F G H
I L M N
O P Q R M fi,d,0 M fi,d,0 M fi,d,0 M fi,d,0
L M
M fi,d,0 M fi,d,0
Intera Struttura Sottostruttura Elementi singoli
Trave
Colonna centrale
Colonna lateraleG
Nfi,d,0 M
M fi,d,0
Tfi,d,0
H
Nfi,d,0 N
M fi,d,0
Tfi,d,0
ANALISI PER SINGOLI ELEMENTI O SOTTOSTRUTTURE
Schema delle deformazioni della struttura di un edificio multipiano conseguenti al caso di incendio che si verifica al primo piano dell’edificio.
COSTRUZIONE DEL DIAGRAMMA MOMENTO -CURVATURA
( ) δ≤− estint NN
Il diagramma momento-curvatura viene
costruito nel modo seguente:
Si effettuano iterazioni sul valore di εmed finché:
Individuato il valore di εmed, dall’equilibrio alla rotazione si ottiene il valore del
momento corrispondente alla curvatura χ1.
La sezione viene discretizzata in conci
elementari;
Si pone Nest=0;
Si assegna una curvatura χ1 ed una εmed (deformazione
nella fibra baricentrica);
Si calcola la εi = f (yi, χ1);
Dal legame tensione-deformazione del generico elementino si ottiene;
)(f ii ε=σ i,a
n
1i,ai,c
n
1i,cint
fc
AAN σ⋅+σ⋅= ∑∑
( ) ( )Gi,ai,a
n
1i,aGi,ci,c
n
1i,cj yyAyyAM
fc
−⋅σ⋅+−⋅σ⋅= ∑∑
),( , iii f θεσ σ=Diagramma momento-curvatura della trave composta co n
IPE240 parzialmente rivestita
0,00
50,00
100,00
150,00
200,00
250,00
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1
curvatura*h
mom
ento
(kN
*m) tempo 0 minuti
tempo 15 minuti
tempo 30 minuti
tempo 60 minutiMRd,fi,30
MOMENTO CURVATURA “REALE” E MOMENTO CURVATURA “FITTIZIO” IN CASO DI INCENDIO
0=Tε
Momento-curvatura reale
Principio di conservazione delle sezioni piane
σεεε += Ttot
tot T
+
-
++
-
+-
allungamentiaccorciamenti
G
y med
Momento-curvatura fittizio
σεε =tot
Ttot εεεσ −=
Legame ssss----eeee
ccccf < ccccr
MOMENTO -CURVATURA “REALE” E MOMENTO CURVATURA “FITTIZIO” IN CASO DI INCENDIO
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10
curvatura*h
Mom
ento
(kN
*m)
Soletta 130mmx1500mm
IPE240
h
t=30 min
t=60 min
t=90 min
M-χ fittizioM-χ reale
(S235)
ccccf < ccccr
Effetti dell’incendio – Azioni indirette
a) RiduzioneRiduzioneRiduzioneRiduzione didididi resistenzaresistenzaresistenzaresistenza eeee didididi rigidezzarigidezzarigidezzarigidezza deideideidei materialimaterialimaterialimateriali eeee delladelladelladella strutturastrutturastrutturastruttura
b) DeformazioniDeformazioniDeformazioniDeformazioni termichetermichetermichetermiche eeee variazionevariazionevariazionevariazione delledelledelledelle sollecitazionisollecitazionisollecitazionisollecitazioni
c) EffettiEffettiEffettiEffetti supplementarisupplementarisupplementarisupplementari inininin regimeregimeregimeregime didididi grandigrandigrandigrandi spostamentispostamentispostamentispostamenti
Sforzo Assiale di Compressione
Sforzo Assiale di Trazione(per spostamenti molto grandi)
0M N v+ = ⋅ >
0M N v− = ⋅ <
EFFETTI DELLA TEMPERATURA SU TRAVI INFLESSE IN C.A.
� Schemi isostatici: Riduzione di resistenza.� Schemi iperstatici: Riduzione di resistenza a momento positivo e
variazione delle sollecitazioni per la dilatazione termica impedita.
Emidio Nigro
� Trave doppiamente incastrata: la verifica allo stato limite ultimopuò essere condotta calcolando il carico ultimo in condizioni diincendio, che corrisponde alla formazione di cerniere plasticheagli incastri ed in mezzeria della trave.
2
28
8 L
MMq
LqMM utut
uu
utut
−+−+ +⋅=⇒
⋅=+
ud qq ≤,fi
VERIFICA
Emidio Nigro
PROVA INCENDIO SU EDIFICIO IN CARDINGTON (UK)
Solette composte acciaio-calcestruzzo: grandi spostamenti e sviluppo dell’effetto “membrana” .
0
1
2
3
3.5
4
4.5
5
6
7
9
12
15
0.00
2.25
4.50
6.75
9.00
-100-90
-80-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
Slab deflection after testDate: 23th January 2003
-10.0-0.0-20.0--10.0-30.0--20.0-40.0--30.0-50.0--40.0-60.0--50.0-70.0--60.0-80.0--70.0-90.0--80.0-100.0--90.0
Influenza dello schema statico
Influenza dello schema staticoCERNIERA - CARRELLO
ROTTURA PER FLESSIONEt = 16 min
-550
-450
-350
-250
-150
-50
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Spostamento [mm]
Tempo [min]
0
20
40
60
80
100
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Momento Felttente [kNm]
Tempo [min]
-150
-100
-50
0
50
100
150
-1000 -700 -400 -100 200 500 800 1100
Sollecitazioni al tempo di rottura (SAFIR2004)Dominio di resistenza relativo al tempo di rottura
M [kNm]
N [kN]
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
-14000 -12000 -10000 -8000 -6000 -4000 -2000 0 2000
-650
-550
-450
-350
-250
-150
-50
0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40
Tempo [min]
Spostamento [mm]
-200
0
200
400
600
800
1000
0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40
Tempo [min]
Sforzo Normale [kN]
0
50
100
150
200
250
0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40
Tempo [min]
Momento Flettente [kNm]
Influenza dello schema staticoCERNIERA - CERNIERA
ROTTURA PER TRAZIONEt = 41.2 min
-750
-250
250
750
1250
-140000 -135000 -130000
BEAM 1-1
BEAM 20-2
Sforzo Normale [N]
Momento [Nm]
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
-250 -150 -50 50 150 250
Sollecitazioni al tempo di rottura (SAFIR2004)
Dominio di resistenza relativo altempo di rottura
M [kNm]
N [kN]
TELAIO MONOPIANO
Prof. Ing. E. Nigro
TELAIO MONOPIANO
TELAIO MONOPIANO
TELAIO MONOPIANO
TELAIO MONOPIANO
TELAIO MONOPIANO – EVOLUZIONE MOMENTI
t = 0
t = 468 st = 1584 s
TELAIO MONOPIANO
Prof. Ing. E. Nigro
TELAIO MONOPIANO
ANALISI STRUTTURALE DI TELAI COMPOSTI
- Analisi globali di telai multipiano in struttura composta acciaio-cls, alvariare della zona sismica, della tipologia di trave composta, delloscenario d’incendio e della curva di incendio.
- Analisi semplificate per singoli elementi di telai multipiano in strutturacomposta acciaio-cls, al variare della zona sismica e dello scenariod’incendio
STRUMENTI DI CALCOLO UTILIZZATI
SAFIR 2004Codice di calcolo agli elementi finiti per
analisi strutturali in ambito non lineari
METODO M-χχχχCalcolo del diagramma momento-curvatura
e dei domini N-M
Analisi strutturale con modelli di calcolo avanzati per la valutazione degli effetti delle sollecitazioni iperstatiche indotte dalle deformazioni termiche impedite
Telaio in struttura composta acciaio-cls
LA PROGETTAZIONE A “FREDDO”
ZONA 2 ZONA 4
Telaio in struttura composta acciaio-cls
SCENARIO 1
0
200
400
600
800
1000
1200
0 30 60 90 120 150 180
Tempo [min]
Temperature [°C]
Curva di incendio ISO834
0
200
400
600
800
1000
1200
0 30 60 90 120 150 180
Tempo [min]
Temperature [°C]
Curva di incendio parametrica
SCENARIO 2
Analisi termiche delle sezioni
HE 500 B HE 280 B
HE 260 B HE 240 B
-1200
-800
-400
0
400
800
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Momento Flettente [kNm]
Tempo [min]
Testa colonna centrale
Testa colonna esterna
Piede colonna centrale
Piede colonna esterna
-500
0
500
1000
1500
2000
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Sforzo Normale [kN]
Tempo [min]
Trave centrale
Trave esterna
Analisi globale telaio in struttura composta acciaio-cls
Telaio con travi non rivestite progettato in zona sismica 2 sottoposto allo scenario d’incendio 1(curva di incendio ISO834)
Curva di incendio ISO834Curva di incendio ISO834
t = 0 mint = 13 mint = 31 min
ROTTURA DELLA TRAVEt = 31.0 min
-2000
-1500
-1000
-500
0
500
0 10 20 30 40 50 60
Tempo [min]
Momento Flettente [kNm]
Testa colonna centrale
Testa colonna esterna
Piede colonna centrale
Piede colonna esterna
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
Sforzo Normale [kN]
Tempo [min]
Trave centrale
Trave esterna
Analisi globale telaio in struttura composta acciaio-cls
Telaio con travi rivestite progettato in zona sismica 2 sottoposto allo scenario d’incendio 1(curva di incendio ISO834)
-2000
-1000
0
1000
2000
-8000 -4000 0 4000 8000 12000
M [kNm]
N [kN]
Sollecitazione nella sezione di testa della colonna
d'estremità
Curva di incendio ISO834
ROTTURA DELLA COLONNAt = 57.2 min
t = 0 mint = 35 mint = 57.2 min
-600
-500
-400
-300
-200
-100
0
100
200
300
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
Tempo [min]
Momento Flettente [kNm]
Testa colonna centrale
Testa colonna esterna
Piede colonna centrale
Piede colonna esterna
0
50
100
150
200
250
300
350
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
Tempo [min]
Sforzo Normale [kN]
Trave centrale
Trave esterna
Analisi globale telaio in struttura composta acciaio-cls
Telaio con travi rivestite progettato in zona sismica 4 sottoposto allo scenario d’incendio 1(curva di incendio ISO834)
-500
-250
0
250
500
-4000 -2000 0 2000 4000 6000
M [kNm]
N [kN]
Sollecitazione nella sezione di testa della colonna
d'estremità
Curva di incendio ISO834
ROTTURA DELLA COLONNAt = 53.8 min
t = 0 mint = 27 mint = 53.8 min
Curva di incendio ISO834
-1500
-1000
-500
0
500
1000
0 25 50 75 100 125 150 175 200
Momento Flettente [kNm]
Tempo [min]Testa colonna centrale
Testa colonna esterna
Piede colonna centrale
Piede colonna esterna
-500
0
500
1000
1500
0 25 50 75 100 125 150 175 200
Tempo [min]
Sforzo Normale [kN]
Trave centrale
Trave esterna
Analisi globale telaio in struttura composta acciaio-cls
Telaio con travi rivestite progettato in zona sismica 2 sottoposto allo scenario d’incendio 2(curva di incendio ISO834)
ROTTURA DELLA TRAVEt = 162 min
t = 0 mint = 78 mint = 162 min
Analisi globale telaio in struttura composta acciaio-cls
0
200
400
600
800
1000
1200
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240
Tempo [min]
Temperatura [°C]
57.2 minCurva parametrica
Curva ISO834
Analisi globale telaio in struttura composta acciaio-cls
Telaio con travi rivestite progettato in zona sismica 2 sottoposto allo scenario d’incendio 1Curva di Incendio Naturale (Parametrica)
-2000
-1500
-1000
-500
0
500
1000
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
26.8 min
57.2 min
Tempo [min]
Momeno Flettente [kNm]
Curva ISO834
Curva parametrica
-2500
-1000
500
2000
-10000 -5000 0 5000 10000 15000
Sollecitazione nella sezione di testa
della colonna
M [kNm]
N [kN]
t = 26.8 min
Curva di incendio parametrica
t = 0 mint = 26.8 mint = 57.2 mint = 240 min
� Capacità di ridistribuzione delle sollecitazioni:
Osservazioni
E’ stata valutata per telai caratterizzati da diverse tipologie di travi, criteri diprogetto a freddo e scenari di incendio:- Influenza della tipologia di trave (rivestita o non rivestita)
- Influenza dello scenario di incendio: crisi su colonna o su trave
� Comportamento fortemente non-lineare.
� Analisi semplificate per singoli elementi:
Significative riserve di resistenza possono essere evidenziate rimuovendol’ipotesi di piccoli spostamenti: infatti le analisi effettuate mostrano che,durante l’incendio, la struttura riesce a sopportare il carico anche grazie aconfigurazioni d’equilibrio nei grandi spostamenti, con sviluppo del
cosiddetto “effetto catena”.
� Importanza degli effetti iperstatici:
L’analisi per singoli elementi, che non tiene in conto le sollecitazioni chenascono per effetto delle dilatazioni termiche impedite, può portare a risultaticonservativi con scenari di incendio più compartimentati, in cui tali effetti sonomeno importanti. Invece risulta a svantaggio di sicurezza nel caso di scenari più
coinvolgenti, in cui gli effetti iperstatici non sono trascurabili.
Analisi di sottostruttureL’obiettivo dell’analisi per sottostrutture è quello di cogliere la risposta strutturale in caso diincendio dell’intero organismo strutturale attraverso la modellazione di parti significativedella struttura allo scopo di diminuire l’onere computazionale.
Scelta della sottostruttura
Nelle normative non vengono fornite indicazioni specifiche inerenti le modalità didefinizione delle condizioni al contorno nelle zone di separazione tra l’elemento o lasottostruttura e la restante parte della struttura stessa, lasciando questo compito allasensibilità del progettista.
Procedura raccomandata nel testo “Design of Steel Structures subjected to Fire” di Franssen e Zaharia:
Le possibili sottostrutture sono molteplici e si differenziano per:� DIMENSIONE � CONDIZIONI AL CONTORNOEsse devono essere definite con lo scopo di riuscire a cogliere al meglio le rigidezze effettivamente attivate dalle dilatazioni termiche indotte dall’incendio, che insieme a queste ultime determinano l’entità delle azioni indirette.
Analisi di sottostruttureSCENARIO DI INCENDIO 1
� DIMENSIONE
� CONDIZIONI AL CONTORNO
Sottostruttura b1
Sottostruttura b2
Analisi di sottostruttureSCENARIO DI INCENDIO 1
0
400
800
1200
0 40 80 120 160 200
Momento resistenteMomento sollecitante
t = 180 min
Tempo [min]
Momento Flettente [kNm]
0
200
400
600
0 40 80 120 160 200
Momento resistente
Momento sollecitantenegativo
t = 111 min
Tempo [min]
Momento Flettente [kNm]
0
600
1200
1800
2400
0 40 80 120 160 200
Momento resistente
Momento sollecitante
Riserva di resistenza
NSd = 592.20 kN
Tempo [min]
Momento Flettente [kNm]
0
600
1200
1800
2400
0 40 80 120 160 200
Momento resistente
Momentosollecitante
NSd = 592.20 kN
Riserva di resistenza
Tempo [min]
Momento Flettente [kNm]
0
600
1200
1800
2400
0 40 80 120 160 200
Momento resistente
Momento
NSd = 1157.40 kN
t = 120 min
Tempo [min]
Momento Flettente [kNm]
0
200
400
600
0 40 80 120 160 200
Momento resistente
Momento sollecitantenegativo
t = 111 min
Tempo [min]
Momento Flettente [kNm]
0
600
1200
1800
2400
0 40 80 120 160 200
Momento resistente
Momentosollecitante
NSd = 592.20 kN
Riserva di resistenza
Tempo [min]
Momento Flettente [kNm]
0
400
800
1200
0 40 80 120 160 200
Momento resistenteMomento sollecitante
t = 180 min
Tempo [min]
Momento Flettente [kNm]
0
600
1200
1800
2400
0 40 80 120 160 200
Momento resistente
Momento
NSd = 1157.40 kN
t = 120 min
Tempo [min]
Momento Flettente [kNm]
0
600
1200
1800
2400
0 40 80 120 160 200
Momento resistente
Momento sollecitante
Riserva di resistenza
NSd = 592.20 kN
Tempo [min]
Momento Flettente [kNm]
Analisi di singoli elementi
RiferimentoBibliografico
(Novembre 2009)
GRAZIE PERL’ATTENZIONE
www.promozioneacciaio.it