Valutazione della resistenza al fuoco condotta per via analitica secondo l’approccio prestazionale: un esempio

La resistenza al fuoco delle strutture e le tipiche criticità per tipologia strutturale

Nell’ambito della progettazione antincendio, la resistenza al fuoco delle strutture rappresenta un punto cruciale. Sia perché essa costituisce il principale sistema di protezione passiva del manufatto, sia perché, in base alle circostanze, la protezione delle strutture ai fini del raggiungimento di un determinato valore di resistenza al fuoco, può portare a soluzioni dal punto di vista economico e di gestione del manufatto nel suo complesso, che influiscono sulla costruzione in maniera sostanzialmente differente.
Ovviamente, in base alla tipologia di costruzione, che sia nuova o esistente, e alla tipologia strutturale (acciaio, c.a., strutture miste ecc…), le tipologie di possibili sistemi di protezione delle strutture sono molteplici ed a ciascuno corrispondono costi e tipologie di manutenzione molto differenti fra loro.

In generale, la realtà del contesto italiano pone di fronte al professionista scenari che, nell’ambito della valutazione della resistenza al fuoco delle strutture, si possono suddividere nelle seguenti circostanze con relative criticità: 

Individuate le suddette criticità, nella presente trattazione si riporteranno, a titolo esemplificativo, alcune delle potenzialità dell’applicazione di metodologie di calcolo di valutazione di resistenza al fuoco più avanzate del semplice approccio tabellare.

La resistenza al fuoco delle strutture è principalmente governata da 2 fattori:

• il cimento termico agente sulla stessa
• e la resistenza in sé, funzione dei carichi agenti e delle caratteristiche tecnico/costruttive della struttura.

In particolare, nel seguito, si illustrerà una valutazione di resistenza al fuoco condotta per via analitica secondo l’approccio prestazionale, in cui l’adozione di una curva d’incendio “naturale” permetterà di valutare il fenomeno dell’incendio correlato alla resistenza della struttura in modo più aderente alla realtà che in alcuni casi può portate a notevoli vantaggi sia economici che manutentivi.

La resistenza al fuoco di alcune travi tipo HEB 360: un esempio di calcolo

L’obiettivo dell’esempio è quello di valutare la resistenza al fuoco di alcune travi tipo HEB 360 a sostegno della copertura di un compartimento adibito ad uso ufficio.

La modellazione dell’incendio è stata eseguita facendo riferimento a metodi di calcolo avanzati (EN-1991-1-2) relativi a modelli d’incendio a una o a due zone. La differenziazione di questi modelli e il relativo passaggio da uno all’altro, è fondamentalmente legata alla formazione o meno all’interno del comparto di una stratificazione di fumi caldi nella zona superiore dell’ambiente, che quindi crea una configurazione in cui vi sono per l’appunto due zone: “strato caldo” e “strato freddo”.

La formazione o meno di questi due livelli è principalmente influenzata dall’altezza del comparto analizzato ma anche dalla ventilazione presente nello stesso (naturale o forzata) e dal carico d’incendio specifico di progetto.  

In particolare, nell’esempio illustrato è stato adottato un modello d’incendio combinato; ossia che, secondo tramite alcuni criteri relativi alle temperature dei fumi all’interno del comparto nel suo sviluppo in altezza, passerà automaticamente dal modello a due zone a quello ad una zona.

Quanto precedentemente riportato è stato analizzato adottando il software gratuito denominato “OZone v3.0” 

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