Progettazione Strutturale Antincendio A.A. 2013/14 Bontempi

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• Il corso considera i problemi di sicurezza, di analisi e di progettazione strutturale delle costruzioni soggette ad azioni accidentali e scenari estremi, con particolare riguardo all’azione incendio. Specifica attenzione è data alle opere in acciaio e in conglomerato armato.
Sono considerati inoltre problemi speciali come: analisi di rischio, modellazione del movimento delle persone in situazioni d’incendio, gallerie soggette a incendio, processi di demolizione controllata di costruzioni, analisi degli incidenti, investigazioni sulle cause e sullo sviluppo degli eventi accidentali, back-analysis, ingegneria forense.

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Progettazione Strutturale Antincendio A.A. 2013/14 Bontempi

  1. 1. Insegnamento Progettazione Strutturale Antincendio Corso di Laurea Magistrale Ingegneria della Sicurezza e Protezione Anno 2 Ciclo 1 Crediti 6 Docente: Prof. Ing. Franco Bontempi Assistente: Ing. Chiara Crosti Email: franco.bontempi@uniroma1.it Sito Web: http://francobontempi.org Anno Accademico: 2013/2014 Propedeuticità: • Contenuti dei Corsi di Scienza delle Costruzioni e Tecnica delle Costruzioni o corsi analoghi. Finalità generali: • Il corso considera i problemi di sicurezza, di analisi e di progettazione strutturale delle costruzioni soggette ad azioni accidentali e scenari estremi, con particolare riguardo all’azione incendio. Specifica attenzione è data alle opere in acciaio e in conglomerato armato. Competenze acquisite: • conoscenze teoriche per la verifica della sicurezza strutturale in presenza di azioni accidentali, la modellazione dell’azione incendio e l’analisi del comportamento strutturale di una costruzione soggetta all’azione incendio; • competenze per concepire, progettare e verificare costruzioni complesse nei riguardi di azioni accidentali e in particolare dell’azione incendio; • capacità di giudizio e di comunicazione di idee, informazioni, dati, soluzioni e problemi relativi alle situazioni strutturali in cui possono essere determinanti le azioni accidentali quali l’azione incendio; • possibilità di sviluppare attività di ricerca su temi generali relativi alla sicurezza strutturale in caso di azioni accidentali e all’ingegneria antincendio. Lezioni ed Esercitazioni Ore Argomenti Contenuti Specifici Azioni accidentali. L’azione incendio e la sua modellazione. Esplosioni. Impatti. - Azioni sulle costruzioni. Caratterizzazione delle azioni accidentali. Scenari di contingenza. Situazioni HPLC, LPHC. Black Swan Event. Multi- hazard. Fattore umano. Eventi terroristici. Incidenti esemplari. - Incendi. Scala del fenomeno. Scala regionale, wildfire. Scala urbana. Scala locale sul singolo edificio. Propagazione dell’incendio e modelli di simulazione numerica. - Fattori che condizionano l’evoluzione dell’incendio. Flashover. Curve nominali d’incendio. Curve parametriche. Incendi localizzati. Modelli di incendio a zone. Modelli di incendio a campo. Codici di fluidodinamica numerica. Interazione con la configurazione strutturale. - Esplosioni. Generalità. Onde d’urto. Blast loadings. Esplosioni da gas. Risposta dinamica delle strutture. Approcci diretti e indiretti alla progettazione strutturale contro le esplosioni. - Impatti. 12 Progettazione strutturale in presenza di azioni accidentali. Comportamento strutturale. - Il processo di progettazione. Impostazione prescrittiva e prestazionale. Ruolo e responsabilità professionali. Quadro normativo. Obiettivi del progetto. Attività e strumenti a supporto della progettazione. Incertezze, aspetti statistici, modelli probabilistici. Scelta del livello di complessità di progettazione. Fidatezza strutturale (Dependabilty). - Risposta strutturale. Definizione di crisi strutturale. Livelli di collasso. Modalità di collasso. Requisiti strutturali. Integrità e robustezza strutturale. Resilienza. Formati di verifica. Stati Limite. 10 www.francobontempi.orgwww.francobontempi.org
  2. 2. La modellazione strutturale in presenza di incendio e di azioni accidentali. - Sistema strutturale e sua scomposizione. Sottostrutture. Elementi strutturali monodimensionali e bidimensionali. Comportamenti meccanici fondamentali. Effetti geometrici. Ridondanza e continuità strutturale. Compartimentazione e suo significato. Collasso progressivo. - Modellazione con codici di calcolo automatico. Modelli a elementi finiti. - Azioni termiche. Trasmissione del calore. Conduzione. Convezione. Irraggiamento. 10 Aspetti specifici del comportamento delle costruzioni soggette ad incendio - Costruzioni in acciaio: comportamento dell’acciaio e proprietà meccaniche in funzione della temperatura; sistemi di protezione; progetto e verifica di elementi, collegamenti e parti strutturali soggette ad incendio. - Costruzioni in conglomerato armato: comportamento del conglomerato e delle armature metalliche e proprietà meccaniche in funzione della temperatura; spalling; progetto e verifica di elementi e parti strutturali soggette ad incendio. - Costruzioni in legno: comportamento del legno e proprietà meccaniche in funzione della temperatura; progetto e. - Prodotti che conferiscono requisiti di resistenza al fuoco alle costruzioni. 14 Problemi speciali - Analisi di rischio. - Modellazione del movimento delle persone in situazioni d’incendio. - Gallerie soggette a incendio. - Processi di demolizione controllata di costruzioni. - Analisi degli incidenti. Investigazioni sulle cause e sullo sviluppo degli eventi accidentali. Back-analysis. Ingegneria forense. Profili di responsabilità. 8 Totale ore lezioni ed esercitazioni 54 di cui di esercitazione 20 Ulteriori attività di didattica assistita Ore Laboratorio - Seminari 6 Corsi integrativi - Visite guidate - Totale ore dedicate ad altre attività di didattica assistita 6 Totale ore complessive: 60 Modalità di esame: L'esame consiste in una prova orale sugli aspetti teorici alla base dell’analisi e della progettazione strutturale antincendio e nella presentazione e discussione di un elaborato che lo studente concorda con la docenza e sviluppa dagli elementi forniti durante le lezioni e le esercitazioni. Le valutazioni numeriche sono sviluppate con codici quali ANSYS, STRAUS7, NASTRAN, ADINA, ABAQUS, FDS. Per chi non potesse seguire il corso, è necessario e sufficiente lo studio completo dei testi consigliati (1) e (2), con esclusione degli sviluppi analitici. Testi consigliati: 1. Buchanan A.H.., Structural Design for Fire Safety., John Wiley & Sons, 2001. 2. Ponticelli L., Caciolai M., De Angelis C., Resistenza al fuoco delle costruzioni., UTET, 2008. 3. Marsella S., Nasi L., L’ingegneria della sicurezza antincendio e il processo prestazionale., EPC Libri, 2006. 4. The SFPE Handbook of Fire Protection Engineering. Third Edition, NFPA, 2002. 5. Manuale di Ingegneria Civile, Vol.II, Scienza e Tecnica delle Costruzioni. Ponti., ESAC-Zanichelli. 6. F. Bontempi, S. Arangio, L. Sgambi, Tecnica delle Costruzioni. Basi della progettazione – Elementi intelaiati in acciaio, Carocci Editore, 2008. Orario di ricevimento: su appuntamento via e-mail: franco.bontempi@uniroma1.it (indicare “Progettazione Strutturale Antincendio” nell’oggetto). Dipartimento di Ingegneria Strutturale e Geotecnica Facoltà di Ingegneria Civile e Industriale (S. Pietro in Vincoli), Via Eudossiana 18, Roma.

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