VERIFICA DI RESISTENZA AL FUOCO DELLE STRUTTURE IN C.A.   S.T.S.  Software Tecnico Scientifico BARI 26-27 Giugno 2009
RESISTENZA AL FUOCO <ul><li>Programma del corso:   </li></ul><ul><li>Riferimenti normativi </li></ul><ul><li>Mappatura ter...
RIFERIMENTI NORMATIVI SULLA RESISTENZA AL FUOCO
Riferimenti normativi Normativa di riferimento <ul><li>Decreto Ministeriale del 9/03/2007 </li></ul><ul><li>Decreto Minist...
Riferimenti normativi Decreto Ministeriale del 16/02/1982 I locali, le attività, i depositi, gli impianti e le industrie p...
Riferimenti normativi <ul><li>Elenco delle attività ad elevato rischio di incendio   </li></ul><ul><li>industrie e deposit...
Riferimenti normativi Nei casi in cui alle strutture sia richiesta la resistenza meccanica in situazioni di incendio, ques...
Riferimenti normativi Classi di resistenza al fuoco <ul><li>gli elementi di separazione tra un compartimento e l’altro (st...
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...
Mappatura termica Il problema della propagazione del calore in una sezione è retto dall’equazione differenziale di Fourier...
Mappatura termica Condizioni al contorno Contorno esposto
Mappatura termica Condizioni al contorno Contorno esposto flussi di calore scambiati per convezione
Mappatura termica Condizioni al contorno Contorno esposto flussi di calore scambiati per radiazione
Mappatura termica Condizioni al contorno Contorno non esposto Contorno esposto
Mappatura termica Condizioni al contorno Contorno adiabatico Contorno non esposto Contorno esposto
Mappatura termica Condizioni al contorno  c : coefficiente  che tiene conto dei diversi tipi nazionali di prove h : coeff...
Mappatura termica Condizioni al contorno  r : coefficiente  che tiene conto dei diversi tipi nazionali di prove  :  cos...
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 quadrangolar...
Mappatura termica Comparto esposto al fuoco Comparto non esposto
Mappatura termica 15 min 30 min 60 min 120 min 150 min 180 min
Mappatura termica C.D.S.  Win :  dati sezione
Mappatura termica C.D.S.  Win :  dati sezione
Mappatura termica C.D.S.  Win :  dati sezione
Mappatura termica C.D.S.  Win :  dati sezione
Mappatura termica C.D.S.  Win :  dati sezione
Mappatura termica C.D.S.  Win :  dati sezione
Mappatura termica C.D.S.  Win :  dati sezione
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 :  confronto con EC2
Mappatura termica Verifiche di accuratezza :  confronto con EC2
Mappatura termica Verifiche di accuratezza :  confronto con EC2
Mappatura termica Verifiche di accuratezza :  confronto con EC2
Mappatura termica Verifiche di accuratezza :  confronto con EC2
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.
Mappatura termica Verifiche di accuratezza :  confronto con L.G. ASSOBETON Linee Guida ASSOBETON C.D.S.
Mappatura termica Verifiche di accuratezza :  confronto con L.G. ASSOBETON Linee Guida ASSOBETON C.D.S.
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
Verifiche di resistenza Proprietà dei materiali :  Calcestruzzo
Verifiche di resistenza Proprietà dei materiali :  Acciaio Resistenza caratteristica dell’acciaio Travi e solette
Verifiche di resistenza Proprietà dei materiali :  Acciaio Resistenza caratteristica dell’acciaio Pilastri
Verifiche di resistenza Proprietà dei materiali :  Acciaio
Verifiche di resistenza Proprietà dei materiali Calcestruzzo Acciaio
Verifiche di resistenza Verifica a flessione La verifica è condotta utilizzando un modello a fibre della sezione
Verifiche di resistenza Verifica a flessione La verifica è condotta utilizzando un modello a fibre della sezione <ul><li>S...
Verifiche di resistenza Verifica a taglio Metodo della sezione trasversale ridotta <ul><li>La sezione trasversale danneggi...
Verifiche di resistenza Verifica a taglio Metodo della sezione trasversale ridotta <ul><li>La sezione trasversale danneggi...
Verifiche di resistenza Verifica a taglio La sezione ridotta è determinata tramite il  Metodo delle zone
Verifiche di resistenza Verifica a taglio La sezione ridotta è determinata tramite il  Metodo delle zone
Verifiche di resistenza Verifica a taglio La verifica è condotta utilizzando il metodo del traliccio ad inclinazione varia...
Verifiche di resistenza Verifica a taglio La verifica è condotta utilizzando il metodo del traliccio ad inclinazione varia...
Verifiche di resistenza Combinazione dei carichi
Verifiche di resistenza Tabulati di stampa Moltiplicatore ultimo a flessione  (OK >1)
Verifiche di resistenza Coefficiente di impegno a taglio (OK <1) Tabulati di stampa
Verifiche di resistenza Tabulati di stampa
Verifiche di resistenza Tabulati di stampa
VERIFICA DI RESISTENZA AL FUOCO DELLE STRUTTURE IN C.A. FINE Applicazioni pratiche  Verifica di resistenza al fuoco tramit...
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Verifica Di Resistenza Al Fuoco. Nuove Norme Tecniche 2008

  1. 1. VERIFICA DI RESISTENZA AL FUOCO DELLE STRUTTURE IN C.A. S.T.S. Software Tecnico Scientifico BARI 26-27 Giugno 2009
  2. 2. RESISTENZA AL FUOCO <ul><li>Programma del corso: </li></ul><ul><li>Riferimenti normativi </li></ul><ul><li>Mappatura termica delle sezioni </li></ul><ul><li>Verifiche di resistenza </li></ul><ul><li>Applicazioni tramite software C.D.S. Win </li></ul>
  3. 3. RIFERIMENTI NORMATIVI SULLA RESISTENZA AL FUOCO
  4. 4. Riferimenti normativi Normativa di riferimento <ul><li>Decreto Ministeriale del 9/03/2007 </li></ul><ul><li>Decreto Ministeriale del 16/02/2007 </li></ul><ul><li>Norma UNI 9502/2001 </li></ul><ul><li>Decreto Ministeriale del 16/02/1982 </li></ul><ul><li>Eurocodice 2 Parte 1-2 </li></ul>
  5. 5. Riferimenti normativi 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
  6. 6. Riferimenti normativi <ul><li>Elenco delle attività ad elevato rischio di incendio </li></ul><ul><li>industrie e depositi di cui agli articoli 4 e 6 del DPR n. 175/1988 </li></ul><ul><li>fabbriche e depositi di esplosivi; </li></ul><ul><li>centrali termoelettriche; </li></ul><ul><li>aziende estrattive di oli minerali e gas combustibili; </li></ul><ul><li>impianti e laboratori nucleari; </li></ul><ul><li>depositi al chiuso di materiali combustibili aventi superficie superiore a 20.000 m 2 ; </li></ul><ul><li>attività commerciali ed espositive con superficie aperta al pubblico superiore a 10.000 m 2 ; </li></ul><ul><li>scali aeroportuali, infrastrutture ferroviarie e metropolitane; </li></ul><ul><li>alberghi con oltre 200 posti letto; </li></ul><ul><li>ospedali , case di cura e case di ricovero per anziani; </li></ul><ul><li>scuole di ogni ordine e grado con oltre 1000 persone presenti; </li></ul><ul><li>uffici con oltre 1000 dipendenti; </li></ul><ul><li>cantieri temporanei o mobili in sotterraneo di lunghezza superiore a 50 m o ove si impiegano esplosivi; </li></ul>
  7. 7. Riferimenti normativi 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 &quot;R“ (Resistenza) <ul><li>Nei casi in cui è richiesta la compartimentazione, le membrature devono essere progettate in modo tale da conservare la loro funzione di separazione </li></ul><ul><li>non si manifesti il collasso dell'integrità (tenuta) dovuto ad aperture larghe quanto basta a causare la penetrazione dell'incendio Criterio &quot;E“ (Tenuta) </li></ul><ul><li>non si manifesti il collasso dell'isolamento dovuto alla temperatura della superficie non esposta Criterio “I“ (Isolamento) </li></ul>
  8. 8. Riferimenti normativi Classi di resistenza al fuoco <ul><li>gli elementi di separazione tra un compartimento e l’altro (strutture e pannelli interni) dove generalmente è richiesta la REI </li></ul><ul><li>gli elementi di separazione tra compartimento e l’esterno (strutture di copertura e pannelli esterni) dove può essere richiesta la R o la RE </li></ul><ul><li>gli elementi strutturali interni (pilastri, travi, solai non di compartimentazione, ecc.) dove è richiedibile la sola R </li></ul>
  9. 9. Tipi di incendio Incendio standard
  10. 10. Tipi di incendio Incendio da idrocarburi
  11. 11. Tipi di incendio Incendio esterno
  12. 12. Tipi di incendio
  13. 13. MAPPATURA TERMICA DELLE SEZIONI
  14. 14. Mappatura termica Il problema della propagazione del calore in una sezione è retto dall’equazione differenziale di Fourier
  15. 15. Mappatura termica Il problema della propagazione del calore in una sezione è retto dall’equazione differenziale di Fourier Condizione iniziale
  16. 16. Mappatura termica Il problema della propagazione del calore in una sezione è retto dall’equazione differenziale di Fourier Condizioni al contorno
  17. 17. Mappatura termica Condizioni al contorno Contorno esposto
  18. 18. Mappatura termica Condizioni al contorno Contorno esposto flussi di calore scambiati per convezione
  19. 19. Mappatura termica Condizioni al contorno Contorno esposto flussi di calore scambiati per radiazione
  20. 20. Mappatura termica Condizioni al contorno Contorno non esposto Contorno esposto
  21. 21. Mappatura termica Condizioni al contorno Contorno adiabatico Contorno non esposto Contorno esposto
  22. 22. Mappatura termica Condizioni al contorno  c : coefficiente che tiene conto dei diversi tipi nazionali di prove h : coefficiente di scambio di calore per convezione
  23. 23. Mappatura termica Condizioni al contorno  r : coefficiente che tiene conto dei diversi tipi nazionali di prove  : costante di Bolzmann  : fattore di configurazione tiene conto della presenza di schermature  res  : fattore di emissività tiene conto del calore trasferito per irraggiamento da pareti, soffitto e pavimento
  24. 24. Mappatura termica C.D.S. Win : dati generali
  25. 25. 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
  26. 26. Mappatura termica Comparto esposto al fuoco Comparto non esposto
  27. 27. Mappatura termica 15 min 30 min 60 min 120 min 150 min 180 min
  28. 28. Mappatura termica C.D.S. Win : dati sezione
  29. 29. Mappatura termica C.D.S. Win : dati sezione
  30. 30. Mappatura termica C.D.S. Win : dati sezione
  31. 31. Mappatura termica C.D.S. Win : dati sezione
  32. 32. Mappatura termica C.D.S. Win : dati sezione
  33. 33. Mappatura termica C.D.S. Win : dati sezione
  34. 34. Mappatura termica C.D.S. Win : dati sezione
  35. 35. Mappatura termica C.D.S. Win : dati sezione
  36. 36. Mappatura termica Verifiche di accuratezza
  37. 37. Mappatura termica Verifiche di accuratezza : confronto con EC2
  38. 38. Mappatura termica Verifiche di accuratezza : confronto con EC2
  39. 39. Mappatura termica Verifiche di accuratezza : confronto con EC2
  40. 40. Mappatura termica Verifiche di accuratezza : confronto con EC2
  41. 41. Mappatura termica Verifiche di accuratezza : confronto con EC2
  42. 42. Mappatura termica Verifiche di accuratezza : confronto con EC2
  43. 43. Mappatura termica Verifiche di accuratezza : confronto con EC2
  44. 44. Mappatura termica Verifiche di accuratezza
  45. 45. Mappatura termica Verifiche di accuratezza : confronto con L.G. ASSOBETON Linee Guida ASSOBETON C.D.S.
  46. 46. Mappatura termica Verifiche di accuratezza : confronto con L.G. ASSOBETON Linee Guida ASSOBETON C.D.S.
  47. 47. Mappatura termica Verifiche di accuratezza : confronto con L.G. ASSOBETON Linee Guida ASSOBETON C.D.S.
  48. 48. Mappatura termica Verifiche di accuratezza : confronto con L.G. ASSOBETON Linee Guida ASSOBETON C.D.S.
  49. 49. VERIFICHE DI RESISTENZA
  50. 50. Verifiche di resistenza Proprietà dei materiali Resistenza caratteristica a compressione del calcestruzzo
  51. 51. Verifiche di resistenza Proprietà dei materiali : Calcestruzzo
  52. 52. Verifiche di resistenza Proprietà dei materiali : Acciaio Resistenza caratteristica dell’acciaio Travi e solette
  53. 53. Verifiche di resistenza Proprietà dei materiali : Acciaio Resistenza caratteristica dell’acciaio Pilastri
  54. 54. Verifiche di resistenza Proprietà dei materiali : Acciaio
  55. 55. Verifiche di resistenza Proprietà dei materiali Calcestruzzo Acciaio
  56. 56. Verifiche di resistenza Verifica a flessione La verifica è condotta utilizzando un modello a fibre della sezione
  57. 57. Verifiche di resistenza Verifica a flessione La verifica è condotta utilizzando un modello a fibre della sezione <ul><li>Si suddivide la sezione in fibre (sfruttando la discretizzazione in E.F.) </li></ul><ul><li>Si assegna la temperatura ad ogni fibra </li></ul><ul><li>Si valuta la resistenza ridotta di ogni fibra </li></ul><ul><li>Si determina il momento ultimo della sezione così modellata </li></ul>
  58. 58. Verifiche di resistenza Verifica a taglio Metodo della sezione trasversale ridotta <ul><li>La sezione trasversale danneggiata dal fuoco viene rappresentata mediante una sezione trasversale ridotta </li></ul><ul><li>Per ogni parte rettangolare si considera una parete equivalente di spessore 2 w per la quale viene calcolato lo spessore a z </li></ul>
  59. 59. Verifiche di resistenza Verifica a taglio Metodo della sezione trasversale ridotta <ul><li>La sezione trasversale danneggiata dal fuoco viene rappresentata mediante una sezione trasversale ridotta </li></ul><ul><li>Per ogni parte rettangolare si considera una parete equivalente di spessore 2 w per la quale viene calcolato lo spessore a z </li></ul><ul><li>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 </li></ul>
  60. 60. Verifiche di resistenza Verifica a taglio La sezione ridotta è determinata tramite il Metodo delle zone
  61. 61. Verifiche di resistenza Verifica a taglio La sezione ridotta è determinata tramite il Metodo delle zone
  62. 62. Verifiche di resistenza Verifica a taglio La verifica è condotta utilizzando il metodo del traliccio ad inclinazione variabile
  63. 63. Verifiche di resistenza Verifica a taglio La verifica è condotta utilizzando il metodo del traliccio ad inclinazione variabile
  64. 64. Verifiche di resistenza Combinazione dei carichi
  65. 65. Verifiche di resistenza Tabulati di stampa Moltiplicatore ultimo a flessione (OK >1)
  66. 66. Verifiche di resistenza Coefficiente di impegno a taglio (OK <1) Tabulati di stampa
  67. 67. Verifiche di resistenza Tabulati di stampa
  68. 68. Verifiche di resistenza Tabulati di stampa
  69. 69. VERIFICA DI RESISTENZA AL FUOCO DELLE STRUTTURE IN C.A. FINE Applicazioni pratiche Verifica di resistenza al fuoco tramite software C.D.S. Win S.T.S. Software Tecnico Scientifico
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