Lezione del 16 novembre 2016 dell'Ing. Marcello Mangione al Corso di Progettazione Strutturale Antincendio, Prof. Ing. Franco Bontempi, Facolta' di Ingegneria Civile e Industriale, Universita' degli Studi di Roma La Sapienza.
Il presente corso vuole introdurre in maniera elementare i concetti, i metodi e gli strumenti della ingegneria forense nei casi riguardanti le strutture, facendo riferimento a casi concreti e specifici.
http://www.cism.it/courses/I1701/
Una struttura metodologica investigativa, applicabile in tutti i casi di incendi confinati, rappresenta un potenziale ausilio per le attivita di Fire Investigation.
Tale struttura, nella presentazione di queste slides, è stata concepita in cinque fasi distinte, ad ognuna delle quali sono state associate determinate operazioni investigative che dovrebbero consentire, al termine delle fasi, di definire le cause
dell’incendio (conclusion and report).
L’esigenza di codificare le operazioni è molto sentita negli ambienti di polizia scientifica, ove l’utente che viene interessato a condurre delle indagini investigative, spesso non possiede un chiaro quadro complessivo delle operazioni e controlli da
svolgere sulla scena con il rischio di by‐passare determinate verifiche e quindi non repertare tracce peculiari in ambito forense.
Tale schematizzazione potrebbe portare ad una nuova progettualità investigativa che nasce principalmente dal recepimento delle informazioni iniziali, per poi passare al
repertamento della scena, sia esterno che interno alla struttura e finire con i necessari controlli e simulazioni dell’incendio.
Lezione del 15 dicembre 2015 dell'Ing. Marco Lucidi, Libero Professionista Area Tecnica, Responsabile Tecnico Antincendio e Security Expert, al Corso di Progettazione Strutturale Antincendio del Prof. Ing. Franco Bontempi, Facolta' di Ingegenria Civile e Industriale, Universita' degli Studi di Roma La Sapienza.
Lezione del 9 dicembre 2015 dell'Ing. Marcello Mangione al Corso di Progettazione Strutturale Antincendio del Prof. Ing. Franco Bontempi alla Facolta' di Ingegneria Civile e Industriale dell'Universita' degli Studi di Roma La Sapienza
Il presente corso vuole introdurre in maniera elementare i concetti, i metodi e gli strumenti della ingegneria forense nei casi riguardanti le strutture, facendo riferimento a casi concreti e specifici.
http://www.cism.it/courses/I1701/
Una struttura metodologica investigativa, applicabile in tutti i casi di incendi confinati, rappresenta un potenziale ausilio per le attivita di Fire Investigation.
Tale struttura, nella presentazione di queste slides, è stata concepita in cinque fasi distinte, ad ognuna delle quali sono state associate determinate operazioni investigative che dovrebbero consentire, al termine delle fasi, di definire le cause
dell’incendio (conclusion and report).
L’esigenza di codificare le operazioni è molto sentita negli ambienti di polizia scientifica, ove l’utente che viene interessato a condurre delle indagini investigative, spesso non possiede un chiaro quadro complessivo delle operazioni e controlli da
svolgere sulla scena con il rischio di by‐passare determinate verifiche e quindi non repertare tracce peculiari in ambito forense.
Tale schematizzazione potrebbe portare ad una nuova progettualità investigativa che nasce principalmente dal recepimento delle informazioni iniziali, per poi passare al
repertamento della scena, sia esterno che interno alla struttura e finire con i necessari controlli e simulazioni dell’incendio.
Lezione del 15 dicembre 2015 dell'Ing. Marco Lucidi, Libero Professionista Area Tecnica, Responsabile Tecnico Antincendio e Security Expert, al Corso di Progettazione Strutturale Antincendio del Prof. Ing. Franco Bontempi, Facolta' di Ingegenria Civile e Industriale, Universita' degli Studi di Roma La Sapienza.
Lezione del 9 dicembre 2015 dell'Ing. Marcello Mangione al Corso di Progettazione Strutturale Antincendio del Prof. Ing. Franco Bontempi alla Facolta' di Ingegneria Civile e Industriale dell'Universita' degli Studi di Roma La Sapienza
L’investigazione antincendio sugli aspetti strutturali: una proposta di codificaStroNGER2012
I numerosi incendi che si innescano e danneggiano
le strutture hanno rivoluzionato, da una parte,
molte procedure sulla prevenzione definendo metodologie
gestionali più efficaci e stanno, dall’altra,
portando ad affinare procedure investigative
codificate atte a ridurre il rischio di errori/omissioni
durante le indagini.
Lo scopo di questo articolo è quello di esporre
una metodologia codificata di Structural Fire Investigation
(Investigazione sugli aspetti strutturali in
caso di incendio) atta ad individuare le cause scatenanti,
pregresse e latenti, che hanno determinato
l’evento accidentale.
L’iter investigativo, associato a determinate operazioni
strutturali e forensi che partono dalla raccolta
delle informazioni iniziali al repertamento e
controllo documentale per poi completarsi con le
verifiche computazionali, sicuramente aiuta a determinare,
in maniera rigorosa, le cause e l’origine
di un incendio. La modellazione degli incendi con
il software del NIST, Fire Dynamics Simulator
(FDS) e l’analisi strutturale con vari codici di calcolo,
permettono di verificare determinate ipotesi
maturate durante il repertamento e di avvalorare
scientificamente l’analisi semiotica rilevata sulla
scena, fornendo dati forensi utili in fase dibattimentale.
Quindi un’attività investigativa pianificata, permette
a qualsiasi utente, (VV.F., personale delle Forze
dell’Ordine, Consulente, Perito, CTU o Libero
Professionista), di svolgere indagini in maniera appropriata
secondo una linea guida che permette
di non tralasciare controlli a volte rilevanti per la
stesura della documentazione complessiva in forma
di report finale.
Lezione del 16 novembre 2016 dell'Ing. Marcello Mangione al Corso di Progettazione Strutturale Antincendio, Prof. Ing. Franco Bontempi, Facolta' di Ingegneria Civile e Industriale, Universita' degli Studi di Roma La Sapienza.
L’Ingegneria Forense applica i principi e i metodi scientifici dell’Ingegneria alla soluzione dei problemi tecnici in ambito giudiziario. Il seminario è dedicato agli aspetti strutturali di tale
disciplina. Nello specifico si presenteranno una serie di esempi di indagini post-crollo e/o danno strutturale. Il significato della parola “causa” nel Codice Penale Italiano, parzialmente
differente e più vasto di quello assegnato alla medesima parola dagli ingegneri civili, rende necessario l’utilizzo di un approccio multidisciplinare. In tutti i casi analizzati, le attività di
ricerca hanno riguardato la descrizione della sequenza di collasso e della geometria delle parti sopravvissute al crollo delle costruzioni, le proprietà dei materiali, i carichi effettivamente agenti. Le analisi numeriche sono eseguite con un duplice scopo: si verifica il rispetto delle
prescrizioni delle Norme pro-tempore vigenti del progetto originale e degli eventuali interventi successivi e si determinano le proprietà strutturali, tutto ciò in termini di back-analysis. Le
“cause” del collasso e le responsabilità penali correlate possono essere investigate grazie anche all’analisi della storia della costruzione e dei documenti (tecnici e amministrativi) ad essa
correlati, alla luce delle leggi in vigore all’epoca. Vengono presentate, per i casi in cui si è avuto un procedimento giudiziario concluso, le ragioni delle condanne e delle assoluzioni.
L’analisi limite è uno strumento essenziale per determinare in maniera rapida ed efficace il carico di collasso di un’ampia gamma di strutture. In questo seminario si tratteranno gli aspetti teorici alla base del teorema statico e cinematico, con applicazioni pratiche su strutture semplici e complesse. In particolare, verranno analizzati i fondamenti della teoria della plasticità, illustrando i principali legami costitutivi e domini di rottura usualmente impiegati per i materiali da costruzione tradizionali. Saranno successivamente introdotti i teoremi dell’analisi limite, con richiami alla cinematica dei corpi rigidi, sia per costruzioni in materiale generico sia per costruzioni in muratura. Il modello di Heyman e il modello di Mohr-Coulomb saranno discussi nel dettaglio, mostrandone le differenti implicazioni e campi di impiego. Si illustrerà infine l’applicazione degli aspetti dell’analisi limite per strutture intelaiate generiche, nonché quella del teorema cinematico sul modello attritivo che recentemente è stato acquisito come modello di riferimento dalla nuova normativa sulle costruzioni.
Rewind lezione di OTTIMIZZAZIONE STRUTTURALE, giugno 2016, Corso di Dottorato in Ingegneria Strutturale e Geotecnica, Universita' degli Studi di Roma La Sapienza, Prof. Ing. Franco Bontempi
Videoregistrazioni:
https://www.youtube.com/playlist?list=PLgH8tGwhJSdDzGP5W80eqOyJ9pHnc_D4H
Materiale addizionale:
https://drive.google.com/file/d/1mjXK7RJmZehpi_TnsRQhVmlYHUrNIsWf/view?usp=sharing
Lezione del 14 dicembre 2016 dell'Ing. Marco Lucidi al corso di Progettazione Strutturale Antincendio del Prof. Ing. Franco Bontempi presso la Facolta' di Ingegneria Civile e Industriale dell'Universita' degli Studi di Roma La Sapienza.
Corso di Progettazione Strutturale Antincendio
Prof. Ing. Franco Bontempi
Unversita' degli Studi di Roma La Sapienza
Esercitazione 11 novembre 2015 - Ing. Marcello Mangione
Corso di dottorato
Basi di OTTIMIZZAZIONE STRUTTURALE
Corso di formazione
LA PROGETTAZIONE STRUTTURALE ATTRAVERSO L’ANALISI DI CASI
CRITICI
Coordinatore: Prof. Ing. Franco Bontempi, Ordinario di Tecnica delle Costruzioni
Facoltà di Ingegneria Civile e Industriale della Università degli Studi di Roma La Sapienza
franco.bontempi@uniroma1.it
Dettagli: Via Eudossiana 18, 00184 Roma - 7 e 8 luglio 2016, totale di 16 ore - quota iscrizione
290 euro.
Informazioni e iscrizioni: analisi-strutturale@uniroma1.it - tel. 0644585072
PROGRAMMA ATTIVITA’ FORMATIVE
DOTTORATO IN INGEGNERIA STRUTTURALE E GEOTECNICA
A.A. 2016/17
Dipartimento di Ingegneria Strutturale e Geotecnica
SAPIENZA UNIVERSITA’ DI ROMA
Per ulteriori informazioni e iscrizioni – necessarie alla partecipazione:
Daniela Menozzi
Bibliotecaria
Segretaria del Dottorato di Ricerca in Ingegneria Strutturale e Geotecnica
daniela.menozzi@uniroma1.it
SAPIENZA Università di Roma
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA STRUTTURALE E GEOTECNICA
Via Eudossiana 18, 00184 Roma
T +39 06 44585988 – 3204272015
Fax +39 0644585754
Appunti del Corso di Progettazione Strutturale Antincendio.
Prof. Ing. Franco Bontempi
A.A.2016/17
Facolta' di Ingegneria Civile e Industriale
Universita' degli Studi di Roma La Sapienza
L’investigazione antincendio sugli aspetti strutturali: una proposta di codificaStroNGER2012
I numerosi incendi che si innescano e danneggiano
le strutture hanno rivoluzionato, da una parte,
molte procedure sulla prevenzione definendo metodologie
gestionali più efficaci e stanno, dall’altra,
portando ad affinare procedure investigative
codificate atte a ridurre il rischio di errori/omissioni
durante le indagini.
Lo scopo di questo articolo è quello di esporre
una metodologia codificata di Structural Fire Investigation
(Investigazione sugli aspetti strutturali in
caso di incendio) atta ad individuare le cause scatenanti,
pregresse e latenti, che hanno determinato
l’evento accidentale.
L’iter investigativo, associato a determinate operazioni
strutturali e forensi che partono dalla raccolta
delle informazioni iniziali al repertamento e
controllo documentale per poi completarsi con le
verifiche computazionali, sicuramente aiuta a determinare,
in maniera rigorosa, le cause e l’origine
di un incendio. La modellazione degli incendi con
il software del NIST, Fire Dynamics Simulator
(FDS) e l’analisi strutturale con vari codici di calcolo,
permettono di verificare determinate ipotesi
maturate durante il repertamento e di avvalorare
scientificamente l’analisi semiotica rilevata sulla
scena, fornendo dati forensi utili in fase dibattimentale.
Quindi un’attività investigativa pianificata, permette
a qualsiasi utente, (VV.F., personale delle Forze
dell’Ordine, Consulente, Perito, CTU o Libero
Professionista), di svolgere indagini in maniera appropriata
secondo una linea guida che permette
di non tralasciare controlli a volte rilevanti per la
stesura della documentazione complessiva in forma
di report finale.
Lezione del 16 novembre 2016 dell'Ing. Marcello Mangione al Corso di Progettazione Strutturale Antincendio, Prof. Ing. Franco Bontempi, Facolta' di Ingegneria Civile e Industriale, Universita' degli Studi di Roma La Sapienza.
L’Ingegneria Forense applica i principi e i metodi scientifici dell’Ingegneria alla soluzione dei problemi tecnici in ambito giudiziario. Il seminario è dedicato agli aspetti strutturali di tale
disciplina. Nello specifico si presenteranno una serie di esempi di indagini post-crollo e/o danno strutturale. Il significato della parola “causa” nel Codice Penale Italiano, parzialmente
differente e più vasto di quello assegnato alla medesima parola dagli ingegneri civili, rende necessario l’utilizzo di un approccio multidisciplinare. In tutti i casi analizzati, le attività di
ricerca hanno riguardato la descrizione della sequenza di collasso e della geometria delle parti sopravvissute al crollo delle costruzioni, le proprietà dei materiali, i carichi effettivamente agenti. Le analisi numeriche sono eseguite con un duplice scopo: si verifica il rispetto delle
prescrizioni delle Norme pro-tempore vigenti del progetto originale e degli eventuali interventi successivi e si determinano le proprietà strutturali, tutto ciò in termini di back-analysis. Le
“cause” del collasso e le responsabilità penali correlate possono essere investigate grazie anche all’analisi della storia della costruzione e dei documenti (tecnici e amministrativi) ad essa
correlati, alla luce delle leggi in vigore all’epoca. Vengono presentate, per i casi in cui si è avuto un procedimento giudiziario concluso, le ragioni delle condanne e delle assoluzioni.
L’analisi limite è uno strumento essenziale per determinare in maniera rapida ed efficace il carico di collasso di un’ampia gamma di strutture. In questo seminario si tratteranno gli aspetti teorici alla base del teorema statico e cinematico, con applicazioni pratiche su strutture semplici e complesse. In particolare, verranno analizzati i fondamenti della teoria della plasticità, illustrando i principali legami costitutivi e domini di rottura usualmente impiegati per i materiali da costruzione tradizionali. Saranno successivamente introdotti i teoremi dell’analisi limite, con richiami alla cinematica dei corpi rigidi, sia per costruzioni in materiale generico sia per costruzioni in muratura. Il modello di Heyman e il modello di Mohr-Coulomb saranno discussi nel dettaglio, mostrandone le differenti implicazioni e campi di impiego. Si illustrerà infine l’applicazione degli aspetti dell’analisi limite per strutture intelaiate generiche, nonché quella del teorema cinematico sul modello attritivo che recentemente è stato acquisito come modello di riferimento dalla nuova normativa sulle costruzioni.
Rewind lezione di OTTIMIZZAZIONE STRUTTURALE, giugno 2016, Corso di Dottorato in Ingegneria Strutturale e Geotecnica, Universita' degli Studi di Roma La Sapienza, Prof. Ing. Franco Bontempi
Videoregistrazioni:
https://www.youtube.com/playlist?list=PLgH8tGwhJSdDzGP5W80eqOyJ9pHnc_D4H
Materiale addizionale:
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Lezione del 14 dicembre 2016 dell'Ing. Marco Lucidi al corso di Progettazione Strutturale Antincendio del Prof. Ing. Franco Bontempi presso la Facolta' di Ingegneria Civile e Industriale dell'Universita' degli Studi di Roma La Sapienza.
Corso di Progettazione Strutturale Antincendio
Prof. Ing. Franco Bontempi
Unversita' degli Studi di Roma La Sapienza
Esercitazione 11 novembre 2015 - Ing. Marcello Mangione
Corso di dottorato
Basi di OTTIMIZZAZIONE STRUTTURALE
Corso di formazione
LA PROGETTAZIONE STRUTTURALE ATTRAVERSO L’ANALISI DI CASI
CRITICI
Coordinatore: Prof. Ing. Franco Bontempi, Ordinario di Tecnica delle Costruzioni
Facoltà di Ingegneria Civile e Industriale della Università degli Studi di Roma La Sapienza
franco.bontempi@uniroma1.it
Dettagli: Via Eudossiana 18, 00184 Roma - 7 e 8 luglio 2016, totale di 16 ore - quota iscrizione
290 euro.
Informazioni e iscrizioni: analisi-strutturale@uniroma1.it - tel. 0644585072
PROGRAMMA ATTIVITA’ FORMATIVE
DOTTORATO IN INGEGNERIA STRUTTURALE E GEOTECNICA
A.A. 2016/17
Dipartimento di Ingegneria Strutturale e Geotecnica
SAPIENZA UNIVERSITA’ DI ROMA
Per ulteriori informazioni e iscrizioni – necessarie alla partecipazione:
Daniela Menozzi
Bibliotecaria
Segretaria del Dottorato di Ricerca in Ingegneria Strutturale e Geotecnica
daniela.menozzi@uniroma1.it
SAPIENZA Università di Roma
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA STRUTTURALE E GEOTECNICA
Via Eudossiana 18, 00184 Roma
T +39 06 44585988 – 3204272015
Fax +39 0644585754
Appunti del Corso di Progettazione Strutturale Antincendio.
Prof. Ing. Franco Bontempi
A.A.2016/17
Facolta' di Ingegneria Civile e Industriale
Universita' degli Studi di Roma La Sapienza
Presentation at the Symposym:
Explosive safety management and risk analysis: Symposium 1 (6 CFP)
Scientific technical evaluation of explosive effects and consequences- Safety Distances (QD) and Risk Analysis
La Direzione degli Armamenti Terrestri in collaborazione con l’Ordine degli Ingegneri della Provincia di Roma il 22/11/2016 propone un seminario tecnico gratuito in lingua inglese sul tema “Scientific technical evaluation of explosive effects and consequences - Safety Distances (QD) and Risk Analysis".
Il seminario rientra all’interno di un ciclo di tre seminari.
Si assisterà ad un nuovo progetto di condivisione degli studi del settore della gestione in sicurezza delle sostanze esplodenti, in termini di effetti e relative conseguenze, attraverso la presentazioni di studi condotti in ambito militare, a livello internazionale, e quello condotto in ambito civile ed universitario.
Particolarmente rilevante è la divulgazione delle informazioni del personale della Agenzia NATO MSIAC (Munitions Safety Information Analysis Center) relativamente agli studi condotti nel settore militare.
Inoltre, verranno messi a confronto i diversi metodi per la conduzione del processo dell’analisi del rischio, spaziando dall’ambito legislativo a quello tecnico civile, tecnico militare.
Saranno presentati studi e ricerche condotte in ambito universitario.
data: 22 Novembre 2016 dalle ore 9:00 alle ore 17:30
sede: Caserma E. Rosso della Città Militare della Cecchignola
Appunti del Corso di Progettazione Strutturale Antincendio
A.A. 2016/17
Prof. Ing. Franco Bontempi
Facolta' di Ingegneria Civile e Industriale
Universita' degli Studi di Roma La Sapienza
CONVEGNO
L’INVESTIGAZIONE ANTINCENDI:
STATO DELL’ARTE E SVILUPPI FUTURI
Roma, 22 marzo 2017
Istituto Superiore Antincendio
Lo sviluppo di eventi negativi come i collassi strutturali che mettono a rischio la sicurezza della Società richiede un attento studio al fine di capirne le ragioni e spiegarne lo sviluppo nello spazio e nel tempo, come illustrato schematicamente nella figura sotto riportata e relativa ad un incendio in un edificio alto.
Lo studio di questi eventi negativi è l’oggetto centrale della Ingegneria Forense, che ha anche il compito di attribuire le eventuali responsabilità tecniche ed eventualmente individuare azioni dolose. In tal modo, in termini generali, questa disciplina ha anche la possibilità di indicare nuovi metodi di progetto che comprendano concetti ampi o innovativi come la robustezza strutturale o la resilienza, aumentando la conoscenza complessiva dell’Ingegneria.
Nel presente contributo, nella prima parte, saranno introdotti i punti salienti che riguardano la natura accidentale di eventi come l’incendio, i modelli generali che permettono di inquadrare questi incidenti, i criteri che permettono la ricostruzione degli eventi accidentali, concludendo con alcuni aspetti giuridici.
Nella seconda parte, dopo aver ricordato alcuni aspetti meccanici fondamentali, saranno presentati alcuni casi notevoli, mettendo in evidenza come i concetti prima evidenziati si presentano in concreto.
A conclusione del corso di Edifici In Cemento Armato (Laurea Edile Magistrale), Universita' degli Studi di Napoli Federico II, la prof. ELENA MELE ha organizzato, lunedì 19 dicembre alle ore 13:30 a Piazzale Tecchio, il seminario Concezione e ottimizzazione di sistemi strutturali, che sarà tenuto dal prof. FRANCO BONTEMPI (Università di Roma La Sapienza).
Sommario della lezione
In questa lezione si presentano in maniera semplice e diretta i concetti che stanno alla base della concezione strutturale e le idee che possono permettere l’ottimizzazione di un sistema strutturale.
Se è vero che gli aspetti che devono essere considerati in una progettazione sono i requisiti strutturali, i comportamenti meccanici elementari, gli aspetti critici della modellazione strutturale, l’impostazione della valutazione qualitativa e quantitativa delle prestazioni strutturali, questi temi devono essere amalgamati in una visione olistica, che presupponga prospettive di ordine superiore in cui entrano in gioco esperienza e conoscenza, per arrivare fino a indicazioni estetiche e interiori.
Appare quindi essenziale avere concetti e idee chiare, anche semplici ma efficaci, capaci di affrontare direttamente i punti cruciali della progettazione di una struttura, vista come un sistema organico di parti ed elementi.
Tecnica delle costruzioni - UNIONI acciaio - Parte 1Franco Bontempi
Slide delle esercitazioni di tecnica delle costruzioni per il corso di Ingegneria Civile tenuto dal prof. Franco Bontempi alla Sapienza di Roma - Prima esercitazione sulle UNIONI
Esercitazione del corso di tecnica delle Costruzioni per Ingegneria Civile della Sapienza Università di Roma, docente Prof. Franco Bontempi, assistenti Ing. Stefania Arangio e Ing. Chiara Crosti.
Esercitazione 10 - Unioni
Invited presentation at
Workshop at University of Nebraska
ARCHES
assessment - rehabilitation - constructions - hystorical end existing structures
Omaha, November 9-11, 2016
Connessioni in Acciaio - Lezione 14 dicembre2012Franco Bontempi
Lezione del 14 dicembre 2012 dell'Ing. Chiara Crosti - Corso di Costruzioni Metalliche del Prof. Ing. Franco Bontempi presso la Facolta' di Ingegneria della Universita' di Roma La Sapienza
The DCEE series of workshops explore what it would mean for design to be a discipline within CEE, what it means for design to be a discipline in other areas of engineering, and the implication for interdisciplinary design in cooperation with other fields such as architecture, urban planning, industrial design, product design and more.
We are pleased to invite you to the 5th International Workshop on Design for Civil and Environmental Engineering where we will explore the nature of design in civil and environmental engineering and establish the foundation for civil design research.
Costruzioni Metalliche
Lezione del 27 ottobre 2016, Prof. Ing. Franco Bontempi.
Facolta' di Ingegneria Civile e Industriale.
Universita' degli Studi di Roma La Sapienza.
Esercitazione dell'Ing. Marcello Mangione al
Corso di Progettazione Strutturale Antincendio - Prof. Ing. Franco Bontempi.
Facolta' di Ingegneria Civile e Industriale,
Universita' degli Studi di Roma La Sapienza
Corso di dottorato & Corso di formazione StroNGER2012
Basi di OTTIMIZZAZIONE STRUTTURALE, 6 luglio 2016 (totale di 8 ore)
&
LA PROGETTAZIONE STRUTTURALE ATTRAVERSO L’ANALISI DI CASI CRITICI, 7 e 8 luglio (totale di 16 ore)
La progettazione strutturale attraverso casi critici - 2016Franco Bontempi
Corso di formazione:
LA PROGETTAZIONE STRUTTURALE ATTRAVERSO L’ANALISI DI CASI CRITICI
Coordinatore: Prof. Ing. Franco Bontempi, Ordinario di Tecnica delle Costruzioni
Facoltà di Ingegneria Civile e Industriale della Università degli Studi di Roma La Sapienza franco.bontempi@uniroma1.it
Dettagli: Via Eudossiana 18, 00184 Roma - 7 e 8 luglio 2016, totale di 16 ore - quota iscrizione 290 euro.
Informazioni e iscrizioni: analisi-strutturale@uniroma1.it
Il presente corso vuole illustrare i concetti, i metodi e gli strumenti della progettazione strutturale e della ottimizzazione strutturale attraverso l’illustrazione di casi concreti e specifici.
La significatività dei casi presentati in questo corso, casi che ovviamente non esauriscono la enorme varietà della realtà, è rappresentata dalla loro intrinseca criticità: sono situazioni di progetto in cui si sono avuti forti condizionamenti e precisi vincoli relativamente a prestazioni da ottenere, condizioni ambientali influenti durabilità, limiti dimensionali e complessità geometrica, peso e facilità costruttiva.
In tutti questi casi, partendo dai concetti teorici, si sono utilizzati strumenti di calcolo automatico e prove sperimentali per inquadrare, affinare e definire il progetto, con interazioni fra le varie fasi che sono aspetti che il presente corso vuole puntualmente illustrare: proprio la discussione di questi dettagli specifici della progettazione (concezione – modellazione – sperimentazione – realizzazione), costituisce il fulcro del corso.
ELEMENTI DI INGEGNERIA FORENSE IN CAMPO STRUTTURALEFranco Bontempi
Corso CISM, Udine 15 e 16 febbraio 2017.
Il presente corso vuole introdurre in maniera elementare i concetti, i metodi e gli strumenti della ingegneria forense nei casi riguardanti le strutture, facendo riferimento a casi concreti e specifici.
Introduzione ai metodi della Fire Safety Engineering nello studio della resis...Lorenzo Vallini
In questa presentazione creata per HSH Italia, si introduce il confronto tra approccio prescrittivo e applicazione della fire safety engineering nell'indagine della resistenza strutturale degli elementi in calcestruzzo coinvolti in un incendio. Il riferimento ad un caso pratico è di aiuto per apprezzare le differenze tra gli approcci progettuali possibili. La presentazione proposta costituisce un'introduzione allo studio della resistenza al fuoco delle strutture in calcestruzzo, il quale argomento raccoglie problematiche e richiede nozioni ben più vaste di quelle contenute nell'elaborato.
Corso di formazione: Progettazione strutturale attraverso casi critici 2016Franco Bontempi
Corso di Formazione - 7 e 8 luglio 2016,
Facoltà di Ingegneria Civile e Industriale della Università degli Studi di Roma La Sapienza.
Il presente corso vuole illustrare i concetti, i metodi e gli strumenti della progettazione strutturale e della ottimizzazione strutturale attraverso l’illustrazione di casi concreti e specifici.
La significatività dei casi presentati in questo corso, casi che ovviamente non esauriscono la enorme varietà della realtà, è rappresentata dalla loro intrinseca criticità: sono situazioni di progetto in cui si sono avuti forti condizionamenti e precisi vincoli relativamente a prestazioni da ottenere, condizioni
ambientali influenti durabilità, limiti dimensionali e complessità geometrica, peso e facilità costruttiva.
Dottorato in Ingegneria Strutturale e Geotecnica
Università degli Studi di Roma La Sapienza
24 maggio 2021 – 03 giugno 2021
Il corso intende fornire un quadro generale delle problematiche relative al comportamento strutturale delle costruzioni murarie esistenti. Il punto di partenza riguarda sia la definizione dei termini scientifici e tecnici implicati, sia anche le necessarie considerazioni di valore storico e artistico. Particolare attenzione sarà rivolta alla modellazione meccanica delle costruzioni in muratura, che costituiscono larga parte del patrimonio storico architettonico italiano e all'acquisizione di una specifica metodologia di calcolo per le analisi strutturali necessarie a verificarne e garantirne il corretto funzionamento meccanico.
Il corso è dedicato alla memoria di un caro e illustre collega del Dipartimento di Ingegneria Strutturale e Geotecnica, il prof. Marcello Ciampoli (https://phd.uniroma1.it/web/corso---costruzioni-esistenti-in-muratura-%E2%80%9Cmarcello-ciampoli%E2%80%9D-telematico_nS1774IT_IT.aspx )
Il corso è svolto in forma telematica. La durata totale è di 39 ore e consentirà l'acquisizione di n. 10 Crediti Formativi Universitari (CFU); non è previsto il rilascio di crediti per attività professionale (CFP). Per accedere al corso si potrà utilizzare la piattaforma Google Meet previa iscrizione via email a: phd.disg@uniroma1.it.
Titolo del Libro: Ingegneria forense in campo strutturale
Autore : Franco Bontempi
Editore: Flaccovio Dario
Collana: Progettazione , Nr. 1
Data di Pubblicazione: Settembre '2017
ISBN-10: 8857907279
ISBN-13: 9788857907277
Il tentativo di realizzare qualcosa – un prodotto, una macchina, una costruzione – è sempre soggetto alla possibilità del fallimento: questo vale per tutti gli oggetti dell’Ingegneria, e in particolare per le strutture e le opere d’arte necessarie alla società per le sue attività e la sua sopravvivenza.
Essendo quindi la possibilità del fallimento immanente, è ovvia la necessità di una disciplina come l’Ingegneria Forense che studi questi eventi negativi, formalizzando il dovere di individuarne le cause e le responsabilità. Se l’individuazione delle responsabilità è legata alla necessità della società di tutelarsi, l’identificazione delle cause è un bisogno legato alla necessità di capire, attraverso una opportuna spiegazione, cosa è successo e imparare ad evitare il ripetersi in futuro di situazioni simili. Questo è forse l’aspetto più importante dal punto di vista del progresso scientifico e tecnico: processi trial and error, ovvero procedimenti basati su tentativi ripetuti, ovvero l’apprendere per tentativi, possono essere accettati solo in casi semplici, in cui l’esito negativo ha conseguenze limitate.
Questo volume raccoglie alcuni dei temi più importanti dell’Ingegneria Forense Strutturale: sono qui trattati, filtrati dalle esperienze concrete e reali degli Autori, i principali concetti, metodi, strumenti necessari ad analizzare un fallimento nel campo dell’Ingegneria Strutturale, a ricostruirne lo sviluppo e a darne una spiegazione.
La lezione riguarda i concetti e i metodi opportuni e necessari alla valutazione della sicurezza e della robustezza di costruzioni esistenti come i ponti e i viadotti. L’avverbio “analiticamente” pone l’attenzione sul fatto che questa valutazione deve essere condotta con rigore scientifico e sulla base di solidi ragionamenti e logiche considerazioni.
La Fire safety engineering (“Ingegneria della sicurezza antincendio” o “Approccio ingegneristico alla sicurezza antincendio”) è una disciplina complessa, che affronta con metodi scientifici il problema della scelta delle misure di sicurezza più adeguate e finalizzate alla protezione delle persone, dei beni e dell'ambiente dagli effetti dell’incendio.
SEMINARIO DI CONSEGNA DEGLI ATTESTATI DI FREQUENZA
Martedì 5 Novembre 2019, ore 15.00
presso la Biblioteca DISG – Sala Geotecnica, Via Eudossiana 18, Roma
SALUTI
Maria Sabrina Sarto
Coordinatore DTC Lazio - Centro di Eccellenza, Sapienza Università di Roma
INTRODUZIONE
Franco Bontempi
Direttore del Corso di Alta Formazione, Sapienza Università di Roma
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Calcolo della precompressione:
DOMINI e STRAUS7
Corso di Gestione di Ponti e Grandi Strutture A.A. 2021/22
Prof. Ing. Franco Bontempi
Facoltà di Ingegneria Civile e Industriale
Sapienza Università di Roma
Scopo dell'evento è
• illustrare l'identità culturale, e tecnica – di cui il progetto è parte fondante – del SSD Tecnica delle Costruzioni nella didattica,
• evidenziando contemporaneamente le opportunità di collaborazione trasversale con altre discipline,
• con particolare riferimento ai corsi della lauree magistrali o
equivalenti, e livelli di formazione successivi (master e dottorati).
L’incontro ha l’obiettivo di delineare l'identità culturale, scientifica e tecnica della disciplina della Tecnica delle Costruzioni nella didattica, evidenziando contemporaneamente le opportunità di collaborazione trasversale con altre discipline, con particolare riferimento ai corsi della lauree magistrali o equivalenti, e livelli di formazione successivi (master e dottorati).
In recent years, there has been an increasing interest in permanent observation of the dynamic behaviour of bridges for longterm
monitoring purpose. This is due not only to the ageing of a lot of structures, but also for dealing with the increasing
complexity of new bridges. The long-term monitoring of bridges produces a huge quantity of data that need to be effectively
processed. For this purpose, there has been a growing interest on the application of soft computing methods. In particular,
this work deals with the applicability of Bayesian neural networks for the identification of damage of a cable-stayed bridge.
The selected structure is a real bridge proposed as benchmark problem by the Asian-Pacific Network of Centers for Research
in Smart Structure Technology (ANCRiSST). They shared data coming from the long-term monitoring of the bridge with the
structural health monitoring community in order to assess the current progress on damage detection and identification
methods with a full-scale example. The data set includes vibration data before and after the bridge was damaged, so they are
useful for testing new approaches for damage detection. In the first part of the paper, the Bayesian neural network model is
discussed; then in the second part, a Bayesian neural network procedure for damage detection has been tested. The proposed
method is able to detect anomalies on the behaviour of the structure, which can be related to the presence of damage. In order
to obtain a confirmation of the obtained results, in the last part of the paper, they are compared with those obtained by using a
traditional approach for vibration-based structural identification.
In recent years, structural integrity monitoring has become increasingly important in structural engineering and construction management. It represents an important tool for the assessment of the dependability of existing complex structural systems as it integrates, in a unified perspective, advanced engineering analyses and experimental data processing. In the first part of this work
the concepts of dependability and structural integrity are
discussed and it is shown that an effective integrity assessment
needs advanced computational methods. For this purpose, soft computing methods have shown to be very useful. In particular, in this work the neural networks model is chosen and successfully improved by applying the Bayesian inference at four hierarchical levels: for training, optimization of the regularization terms, databased model selection, and evaluation of the relative importance of different inputs. In the second part of the article,
Bayesian neural networks are used to formulate a
multilevel strategy for the monitoring of the integrity of long span bridges subjected to environmental actions: in a first level the occurrence of damage is detected; in a following level the specific damaged element is recognized and the intensity of damage is quantified.
This paper deals with the general framework for the development and the maintenance of complex structural systems. In the first part, starting with a semantic analysis of the term ‘structure’, the traditional approach to structural problem solving has been reconsidered. Consequently, a systemic approach for the formulation of the different kinds of direct and inverse problems has been framed, particularly with regards to structural design and
maintenance. The overall design phase is defined with the aid of the performance-based design (PBD) philosophy, emphasizing the concepts of dependability and enlightening the role of structural identification. The second part of the present work analyses structural health monitoring (SHM) in the systemic way previously introduced. Finally, the techniques related to the implementation of the monitoring process are introduced and a synoptic overview of methods and instruments for structural health monitoring is
presented, with particular attention to the ones necessary for structural damage identification.
Disegni strutturali e particolari costruttivi di ponti in cemento armato raccolti dall'Ing. Cosimo Bianchi.
Ad uso esclusivo degli Allievi del Corso di Teoria e Progetto di Ponti della Facoltà di Ingegneria della Sapienza - Prof. Ing. Franco Bontempi
Disegni strutturali e particolari costruttivi di ponti in acciaio raccolti dall'Ing. Cosimo Bianchi.
Ad uso esclusivo degli Allievi del Corso di Teoria e Progetto di Ponti della Facoltà di Ingegneria della Sapienza - Prof. Ing. Franco Bontempi
Libro che raccoglie le lezioni del Prof. Giulio Ceradini a cura del Prof. Carlo Gavarini.
Ad uso esclusivo degli Allievi del Corso di Teoria e Progetto di Ponti della Facoltà di Ingegneria della Sapienza - Prof. Ing. Franco Bontempi
A numerical approach to the reliability analysis of reinforced and prestressed concrete structures is presented. The problem is formulated in terms of the probabilistic safety factor and the structural reliability is evaluated by Monte
Carlo simulation. The cumulative distribution of the safety factor associated with each limit state is derived and a reliability index is evaluated. The proposed procedure is applied to reliability analysis of an existing prestressed concrete arch bridge.
This paper presents a general approach to the probabilistic prediction of the structural service life and to the maintenance
planning of deteriorating concrete structures. The proposed formulation is based on a novel methodology for the assessment of the time-variant structural performance under the diffusive attack of external aggressive agents. Based on this methodology, Monte Carlo
simulation is used to account for the randomness of the main structural parameters, including material properties, geometrical parameters, area and location of the reinforcement, material diffusivity and damage rates. The time-variant reliability is then computed with respect to proper measures of structural performance. The results of the lifetime durability analysis are finally used to select, among different maintenance scenarios, the most economical rehabilitation strategy leading to a prescribed target value of the structural service life. Two numerical applications, a box-girder bridge deck and a pier of an existing bridge, show the effectiveness of the proposed methodology.
This paper presents a novel approach to the problem of durability analysis and lifetime assessment of concrete structures under
the diffusive attack from external aggressive agents. The proposed formulation mainly refers to beams and frames, but it can be easily
extended also to other types of structures. The diffusion process is modeled by using cellular automata. The mechanical damage coupled to diffusion is evaluated by introducing suitable material degradation laws. Since the rate of mass diffusion usually depends on the stress state, the interaction between the diffusion process and the mechanical behavior of the damaged structure is also taken into account by a proper modeling of the stochastic effects in the mass transfer. To this aim, the nonlinear structural analyses during time are performed
within the framework of the finite element method by means of a deteriorating reinforced concrete beam element. The effectiveness of the
proposed methodology in handling complex geometrical and mechanical boundary conditions is demonstrated through some applications.
Firstly, a reinforced concrete box girder cross section is considered and the damaging process is described by the corresponding evolution of both bending moment–curvature diagrams and axial force-bending moment resistance domains. Secondly, the durability analysis of a
reinforced concrete continuous T-beam is developed. Finally, the proposed approach is applied to the analysis of an existing arch bridge and to the identification of its critical members.
The paper deals with the assessment during time of r.c. structures under damage due to diffusion of external agents inside the structure. The diffusion process is modelled by a cellular automata based approach, taking the interaction with the mechanical state of the structures, i.e. the cracking state of the structures, into account. A so-called staggered process then solves the coupled problem. An application shows the effectiveness of the proposed analysis strategy, together some design considerations about the structural robustness.
Atti Congresso CTE, Pisa 2000
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School of Civil and Industrial Engineering
Sapienza University of Rome
Structural
Fire
Investigation
Basi applicative per la Forensic Fire Investigation
Procedimento di Back Analysis per la risoluzione dei quesiti peritali
3
GATHER INITIAL
INFORMATION
Interviewing witnesses
OPERATIONS
PHASES
1
INTERNAL EXAMINATION
FIRE SCENE
EXTERNAL INSPECTION INTERNAL INSPECTION
Significant description
inside
Semiotic analysis ofthefire
2
EXTERNAL EXAMINATION
FIRE SCENE
Significant description
outside
5
Laboratory tests
COMPUTATIONAL FIRE
INVESTIGATION
ACTIVITIES OUTSIDE THE SCENE
Information geometry
Collecting significant
events
4
Design analysis
Executive analysis
Management analysis
DOCUMENTARYCHECKS
External structural
inspections
Weather conditions
Internal structural
inspections
CONCLUSIONAND
REPORTING3
THE GATHEROF PRELIMINARY
INFORMATION
Interviewing witnesses
OPERATIONS
PHASES
1
ANALYZING THE INTERIOR
OF THE SCENE
EXTERNAL INSPECTION INTERNAL INSPECTION
Significant description
inside
2
INSPECTINGTHE OUTSIDE
OF THE SCENE
Significant description
outside
5
Modelingfire
Laboratory tests
COMPUTATIONAL FIRE
INVESTIGATION
ACTIVITIES OUTSIDE THE SCENE
Fire load existing
Information geometry
Collecting significant
events
4
DOCUMENTARY CHECKS
External structural
inspections
Weather conditions
Internal structural
inspections
CONCLUSIONAND
REPORT
Structural analysis
Reconstructing thefire
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Structural
Fire
Investigation
Basi applicative per la Forensic Fire Investigation
3
Interviewing witnesses
1
EXTERNAL INSPECTION INTERNAL INSPECTION
Significant description
inside
Semiotic analysis of the fire
2
Significant description
outside
5
Information geometry
Collecting significant
events
4
External structural
inspections
Weather conditions
Internal structural
inspections
3
THE GATHER OF PRELIMINARY
INFORMATION
Interviewing witnesses
1
ANALYZING THE INTERIOR
OF THE SCENE
EXTERNAL INSPECTION INTERNAL INSPECTION
Significant description
inside
2
INSPECTING THE OUTSIDE
OF THE SCENE
Significant description
outside
5
COMPUTATIONAL FIRE
INVESTIGATION
Fire load existing
Information geometry
Collecting significant
events
4
DOCUMENTARY CHECKS
External structural
inspections
Weather conditions
Internal structural
inspections
Medium
investigation
Full
investigation
Small
investigation
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Fire
Investigation
La lettura puntuale dei danni è la base delle prime evidenze, (come illustrato nella figura
4). Le deduzioni e le compatibilità si possono ottenere grazie all’ausilio di codici di
calcolo termo‐fluido‐dinamici e strutturali disponibili sul mercato, quali ad esempio FDS‐
Smokeview (del National Institute of Standards and Technology) e SAFIR (Franssen,
Jean‐Marc ‐ Université de Liège).
La compatibilità totale può essere ricavata tramite l’utilizzo di tecniche di back‐analysis
della Structural Fire Engineering, partendo dai danni e collassi rilevati.
La capacità di analizzare i danni e la loro genesi è significativa per ricostruire il percorso
che l’incendio ha seguito durante la sua evoluzione.
Il censimento dei danni e i meccanismi di collasso che ha subito la struttura deve essere
completo, al fine di ricostruire realisticamente sia lo scenario d’incendio che un modello
strutturale che giustifichi le evidenze raccolte.
La tipologia di collasso che ha subito la struttura (Pancake, zipper, domino, ecc.)
stabilisce le priorità nelle operazioni di repertamento, ove spesso gli indizi sono nascosti
in fondo allo strato di macerie.
Una volta che l’investigatore è in grado di produrre un adeguato collegamento tra
modellazione strutturale e scenario d’incendio, si può supporre di raggiungere risultati
soddisfacenti con un ragionevole margine di errore al fine di ottenere le dovute
compatibilità necessarie per la creazione del nesso eziologico in ambito giudiziario.
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Structural
Fire
Investigation
Un ruolo determinante nella codifica dell’attività investigativa è dato
dall’ultima fase definita Computational Fire Investigation ove i modelli di
calcolo più o meno sofisticati, sono di ausilio nel dimostrare scientificamente
i danni che l’incendio ha prodotto sulla struttura .
Tali modelli hanno lo scopo di semplificare il lavoro del
giudice/investigatore nella ricerca, rispettivamente di giudizi/prove al fine
di ricostruire il nesso eziologico/report.
Risulta fondamentale, in fase investigativa, sovrapporre i risultati FDS‐SMW
dello scenario modellato con lo scenario repertato al fine di valutare la loro
corrispondenza .
Al riguardo, ai fini informatici, il software, durante la raccolta dei dati, aiuterà
l’investigatore a costruire il listato per le successive modellazioni con FDS.
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È necessario prevedere quali dati sono più utili per identificare l’origine e le cause
dell’incendio: di conseguenza, è chiaro che l’investigatore deve prevedere quali
parametri contribuiranno a identificare il reale scenario d’incendio.
Le condizioni ambientali, ad esempio influiscono sugli incendi e quindi questi dati,
sicuramente d’interesse per l'analisi, sono un ragionevole parametro da monitorare.
L’attività investigativa con vittime potrebbe comportare l’acquisizione di ulteriori dati
in quando l'incidente ha portato a lesioni personali.
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Fire
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L’incendio in argomento interessa un edificio di grande altezza che si sviluppa su 14
piani fuori terra, è adibito a civile abitazione ed uffici ed al momento dell’incendio è
occupato da circa 80 persone.
La presente lezione ha lo scopo di confrontare i dati dell’incendio reale con quelli
ottenuti mediante una simulazione con software FDS (Fire Dynamics Simulator).
Dal riscontro emergono elementi utili alla definizione delle misure di contenimento
delle conseguenze in caso d’incendio in edifici di grande altezza.
In tali slides si sviluppa lo studio di un evento di incendio realmente accaduto alla luce
dei dati acquisiti con il metodo della Fire Investigation e della Fire Engineering, al fine
di definire alcuni possibili criteri pratici per la messa in sicurezza degli edifici
pluripiano posti nei centri storici delle città italiane.
Vengono inoltre evidenziate alcune considerazioni sulla efficacia delle misure
antincendio preventive e protettive adottate nella realtà, in confronto con i disposti
normativi e proponendo ulteriori accorgimenti volti a conseguire un ottimale livello
delle condizioni di sicurezza.
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Descrizione dell’edificio a torre oggetto di incendio
L’edificio ha un’altezza di circa 45 m fu costruito nell’arco di tre anni ed inaugurato
nel 1956.
Originariamente sorto come casa‐albergo per studenti italiani e stranieri, l’edificio
presentava oggi, una ricca composizione funzionale:
• negozi al piano terra e all’ammezzato,
• uffici al primo e secondo piano;
• alloggi nei soprastanti nove.
Dopo svariati studi di composizione distributiva dei piani destinati ad appartamento,
il progettista realizzò otto alloggi per piano con un unico vano scala di servizio e un
blocco centrale adibito ai vani corsa ascensore. Attualmente al piano interrato è
ubicata la centrale termica. Al piano terra sono presenti alcune attività commerciali,
la centrale elettrica, il locale contatori dell’energia elettrica e la portineria inserita
nell’atrio di accesso; gli altri tredici piani fuori terra, che presentano una superficie di
circa 420 m2 ciascuno, hanno destinazione prevalentemente residenziale.
Dal punto di vista costruttivo l’edificio è realizzato con struttura portante di travi e
pilastri in calcestruzzo armato, solai in laterocemento e tamponature in laterizio.
L’edificio è servito da una sola scala, baricentrica, dotata di porte metalliche a tutti i
piani, e da due ascensori anch’essi centrali rispetto alla pianta.
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Descrizione dell’evento
Il 26 febbraio 2008 alle ore 11,55 giunge alla sala operativa del Comando Provinciale
dei Vigili del Fuoco una prima richiesta di soccorso per principio d’incendio nell’atrio
d’ingresso di un edificio. Immediatamente una prima squadra di cinque unità con
autopompa si reca sul luogo e, accertata la gravità dell’evento, inizia le operazioni di
spegnimento: i primi operatori muniti di dispositivi di protezione delle vie aeree,
entrano nei locali della portineria dell’edificio completamente invasi dal fumo.
L’accesso è ostacolato anche dal forte calore e dalla caduta per fusione dal soffitto
delle lampade di illuminazione e dei calcinacci. L’incendio, che interessa un quadro
elettrico e mobilio vario, è prontamente spento con l’utilizzo di estintori a polvere e
CO2 e acqua nebulizzata. Tuttavia il problema maggiore è costituito dal fumo che nel
frattempo ha invaso e completamente saturato il vano scala, bloccando gli occupanti
dell’edificio all’interno delle proprie abitazioni.
Gli stessi tentano di impedire l’ingresso nel fumo all’interno degli appartamenti
tamponando le fessure delle porte con stracci. Nonostante tali accorgimenti il fumo
penetra negli alloggi costringendo gli inquilini a rimanere affacciati alle finestre per
respirare aria pulita.
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Al sesto piano viene rinvenuta una giovane donna priva di sensi che viene soccorsa e
portata a braccia al di fuori dell’edificio e consegnata al 118 che nel frattempo ha
istituito un posto medico vicino al luogo dell’intervento 118.
Trasportata d’urgenza al vicino Ospedale Civile, alla ragazza viene riscontrata una
elevata concentrazione di carbossiemoglobina e sottoposta a ossigenoterapia.
Contestualmente proseguono le operazioni di evacuazione attraverso le finestre con
l’utilizzo dell’autoscala: complessivamente vengono trasportate a terra 18 persone.
Tuttavia, data l’altezza dell’edificio e di altre problematiche connesse all’accesso
all’area, non è stato possibile raggiungere gli ultimi piani nei quali sono presenti
ancora molte persone.
Una anziana signora del dodicesimo piano rimaneva intossicata dai fumi e dai gas di
combustione e anch’essa, sebbene in stato confusionale, veniva portata a braccia a
terra.
Complessivamente al termine dell’intervento si conteranno venti persone ricoverate
in ospedale.
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Il problema dell’evacuazione dei fumi viene affrontato cercando di abbattere ad ogni
piano la porta del ripostiglio condominiale, dotato di finestra, posto nella parte finale
del corridoio di piano; sulla sommità il vano scala era dotato di due piccole aperture
che però non erano in grado di garantire un’efficace smaltimento.
Alla base della scala viene piazzato un elettroventilatore allo scopo di evacuare il
fumo dagli ambienti, ma la carenza di aperture naturali rende vana l’operazione.
Solo dopo circa due ore l’edificio viene liberato completamente dai fumi.
La successiva verifica strutturale non ha evidenziato particolari danneggiamenti agli
elementi costruttivi portanti.
Tuttavia l’edificio è ritenuto inagibile a seguito del coinvolgimento nell’incendio
dell’impianto elettrico.
L’intervento si conclude con le operazioni messa in sicurezza dello stabile e le
comunicazioni di rito alle autorità competenti.
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Le principali problematiche connesse con l’intervento dei Vigili del Fuoco
• Il flusso iniziale delle informazioni fornite non era proporzionato all’entità
dell’evento poiché, benché l’incendio fosse effettivamente di modesta entità, le sue
conseguenze in termini di esposizione agli effetti dello stesso sono risultate critiche;
• la particolare configurazione alla base dell’edificio, la conformazione delle strade di
accesso e soprattutto la presenza di un cantiere di scavo nelle immediate adiacenze,
non hanno consentito l’ottimale possibilità di accostamento dell’autoscala;
• l’elevato affollamento dell’edificio ha posto il problema dell’accertamento
dell’effettiva completa evacuazione degli occupanti: con la collaborazione della
Questura sono state condotte verifiche sistematiche a tutti i piani;
• il principale problema affrontato nel corso dell’intervento è stata l’impossibilità di
evacuare fumo e calore dal vano scala, né per mezzo delle scarse aperture di
aerazione presenti in sommità, né con l’ausilio della ventilazione meccanica; benché
l’incendio abbia coinvolto limitati quantitativi di materiale combustibile,
l’ubicazione del focolaio e la dinamica dell’incendio hanno generato uno scenario
che ha messo in crisi un intero stabile, con conseguenze che avrebbero potuto
essere ancora più critiche in assenza o con un ritardo dei soccorsi.
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L’attività investigativa ha consistito principalmente nell’analisi dello scenario di
incendio reale in un edificio di civile abitazione mediante l’applicazione di un modello
CFD di simulazione di incendio.
Lo scopo dello studio è quello di prevedere verosimilmente l’andamento:
• dei fumi;
• delle temperature;
• del monossido di carbonio (CO);
• dell’anidride carbonica (CO2);
• della curva di potenza termica (HRR);
prodotti da un incendio in base ai materiali combustibili presenti, in un volume
determinato in base alle caratteristiche di compartimentazione dell’edificio.
La zona oggetto della simulazione comprende l’entrata e il vano scale.
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L’approccio consiste nella determinazione delle fasi per mezzo delle quali condurre
l’analisi di tipo prestazionale, partendo dalla definizione della portata del progetto,
attraverso l’identificazione dello scopo e degli obiettivi fino allo sviluppo dello
scenario di incendio e alla analisi dei risultati previsti dalla simulazione con quelli reali
documentati nella fase di intervento delle squadre di soccorso dei VVF.
L’attività descritta è stata condotta applicando il modello di fluidodinamica
computazionale FDS sviluppato dal NIST.
La dinamica dell’incendio è simulata in base ai parametri che caratterizzano ciascun
materiale presente nel dominio di simulazione, ciascuno con le proprie caratteristiche
di infiammabilità e combustione o di reazione all’incendio.
FDS è in grado di calcolare e conseguentemente fornire come dati di uscita, tutte le
variabili, scalari e vettoriali, calcolate in ciascuna delle celle del dominio, utili alla
comprensione dei fenomeni ed all’analisi degli effetti (concentrazione delle specie
chimiche, distribuzione delle temperature, pressioni, velocità dei gas, fumi,
visibilità,…).
I risultati così ottenuti possono poi essere visualizzati e/o elaborati grazie al post‐
processore (Smokeview), il quale consente ad esempio di visualizzare la geometria del
dominio di integrazione e la sua griglia, di rappresentare graficamente i campi
vettoriali e scalari.
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Lo scopo dello studio è stato quello di prevedere l’andamento dei fumi prodotti
dall’incendio reale, definito in base alla quantità ed alla tipologia di materiale
combustibile presente nel compartimento considerato, in un volume predefinito e in
tempi confrontabili con quelli registrati dall’emergenza.
L’obiettivo è l’analisi del rischio associato all’incendio che non può prescindere dal
considerare i prodotti che si formano durante la combustione; a tal fine bisogna
prendere in considerazione la loro evoluzione spazio/temporale nei tempi
dell’emergenza/evacuazione in tutto il compartimento.
Da non dimenticare i cinque obiettivi di sicurezza:
‐ riduzione delle occasioni d’incendio;
‐ stabilità delle strutture all'azione del fuoco;
‐ non propagazione dell’incendio;
‐ sicurezza degli occupanti;
‐ sicurezza dei soccorritori.
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Definizione dello scenario di incendio
L’insorgere dell’incendio nell’ambito del caso in esame potrebbe essere stato
generato principalmente da un sovraccarico nell’impianto elettrico o
dall’usura/invecchiamento del rivestimento dei cavi elettrici, non dimenticando che
l’impianto risale agli anni sessanta. In particolare nel punto d’innesco, dietro a due
porte di legno, era installata la canalizzazione verticale per la dorsale principale di
distribuzione dell’energia elettrica alle utenze della torre, e nello stesso luogo si
trovava del materiale per le normali pulizie dell’atrio. Avendo determinato la tipologia
del materiale presente in prevalenza cavi elettrici, è stato possibile definire la reazione
chimica di combustione da utilizzare nel modello, in modo tale da prevedere la
quantità di fumi prodotta dall’incendio ed il loro andamento spaziotemporale nel
modo più accurato.
A tale fine è stata utilizzata la reazione chimica del “POLIETILENE”, modificata come
di seguito descritto in modo da tener conto degli opportuni valori di resa di fumo e dei
gas della combustione:
‐ resa di fuliggine YS = 0.074 [Kg/Kg]
‐ resa di monossido di carbonio YCO = 0.1 [Kg/Kg]
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Definizione del dominio geometrico della simulazione
Il fabbricato si presenta in pianta con una forma rettangolare. Tipologicamente è un
edificio a torre che si sviluppa per un’altezza complessiva di circa 45 m. La struttura
portante è costituita da una intelaiatura in cemento armato tamponata
perimetralmente da opere in muratura di laterizio tradizionale.
Il nucleo centrale, scenario dell’intervento, è costituito da due ascensori, una scala di
servizio e da un cavedio aperto ad ogni piano verso il corridoio degli appartamenti
per tutta la lunghezza della zona di sbarco ascensori e per un’altezza di 0,40 m fino a
filo soffitto con superficie totale di m2 0,92.
Il cavedio aperto è laterale ai pianerottoli che collegano il vano scale con il corridoio
del piano.
Il dominio della simulazione è costituito da una porzione di fabbricato d’ampiezza
pari a 16 m, larghezza 4 m; l’altezza del dominio di simulazione è pari a 55 m.
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Le aperture del dominio geometrico sono dislocate al piano terra con la porta d’entrata
(1,20 x 2,00 m), nella sommità del cavedio aperto (1,05 x 0,40 m) e due grigliati
metallici nel locale macchine ascensore (1,35 x 0,60 m).
Il dominio di simulazione è stato suddiviso in 274.500 celle di dimensioni 0,20 x 0,20 x
0,20 m.
Di conseguenza tutti i particolari geometrici sono rappresentati con una risoluzione di
circa 0,20 m.
Gli elementi strutturali sono stati inseriti nel modello perché essenziali al fine di
ottenere un andamento dei fumi verosimilmente rispondente alla realtà. Inoltre, al
fine di non sottostimare la velocità di stratificazione e di discesa dei fumi
nell’ambiente, sono stati inclusi nella definizione del dominio geometrico i principali
ingombri che, nello scopo e nei tempi della simulazione, possono essere considerati
volumi non permeabili ai fumi: controsoffitto, parapetti, travi, scale, vetrate.
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Per quanto riguarda la simulazione, la fase d’innesco dell’incendio non è molto
rilevante in quanto il processo d’ignizione può essere immaginato con tempi e rampe
d’innesco differenti, ma si può ritenere che sostanzialmente lo sviluppo dell’incendio
dal momento dell’accensione sia stato molto lento con una produzione di fumi e gas di
combustione molto limitati considerando il materiale bruciato nei primi minuti.
Considerando il materiale combustibile presente e la prima richiesta di soccorso
pervenuta alla sala operativa dei Vigili del Fuoco (11:55 A.M.) si può stimare il
rilevamento dell’incendio a 180 s dall’innesco.
Il precoce rilevamento dell’incendio è da imputare a due fattori:
• il primo, che le porte della torre erano aperte, quindi i prodotti della combustione
si sono diretti verso l’esterno;
• il secondo, che la torre è in centro città, quindi prendendo in considerazione
l’orario, l’evento ha destato subito allarme tra i passanti.
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Si è stimato che tra l’istante di rivelazione dell’incendio ed il momento in cui il
processo d’evacuazione ha avuto effettivamente inizio, sia intercorso un ritardo da
imputare a molteplici fattori quali:
• le scale invase dai prodotti della combustione,
• il tentativo maldestro del portiere nell’invitare gli inquilini a scendere al piano
terra, l’inabilità motoria degli anziani,
• la presenza di un’unica via d’esodo sfociante in un atrio di entrata di limitate
dimensioni.
Per quanto riguarda l’oggetto dello studio, l’intervallo d’inizio evacuazione è stato
ritenuto pari a 1200 s ben oltre il completo spegnimento dell’incendio a 790 s; di
conseguenza è possibile indicare t inizio evacuazione = 1200 s, quindi un tempo
elevato.
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Fire
Investigation
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Disamina documentazione progettuale
Una corretta investigazione strutturale di Fire Investigation richiede a priori una buona
conoscenza della struttura e del suo contenuto.
Occorre conoscenza il grado di resistenza al fuoco della struttura per valutare
correttamente i danni che ha subito e quindi capire l’affidabilità dell’intervento di
adeguamento.
Si definisce struttura affidabile dal punti di vista antincendio una struttura la quale dopo
l’evento incendio ha manifestato la stessa resistenza progettata dall’intervento di
adeguamento antincendio.
Danni non previsti dall’adeguamento denotano errori progettuali o esecutivi di
protezione antincendio.
L’attività di controllo documentale è una operazione da svolgere fuori dalla scena ove
l’investigatore dovrà ricercare:
• il progetto antincendio inerente la struttura in esame;
• il progetto degli impianti esistenti;
• schemi strutturali e tipologie di materiali utilizzati nella costruzione dell’edificio.
al fine di poter elaborare i dati ottenuti con la successiva fase.
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L’effetto dei gas, che diminuiscono la capacità respiratoria, motoria e visiva, combinato
con l’oscuramento prodotto dalle particelle dei fumi in sospensione, che ostacolano la
visibilità dei percorsi d’esodo e occludono le prime vie respiratorie, limita la mobilità
delle vittime, che spesso subiscono solo in un secondo tempo l’effetto dell’aumento
della temperatura, come di seguito descritto.
Sono state posizionate delle termocoppie
• nei primi sei piani ad un’altezza di 1,80 m da ciascun pianerottolo identificate con
la lettera P seguita dal numero di piano
• all’ingresso sono state identificate due termocoppie PP nella postazione del
portiere proprio di fronte il focolaio di incendio
• PE fronte porta di ingresso.
Nel grafico riportato in Figura 5 è possibile valutare l’andamento temporale della
potenza rilasciata dall’incendio simulato.
I cambiamenti di pendenza sono da attribuire ai materiali presenti nello scenario di
incendio e la repentina fase discendente, allo spegnimento da parte dei Vigili del
Fuoco.
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Le temperature dei prodotti della combustione nel vano scala si sono mantenute a
valori bassi mentre nel locale interessato dall’incendio si è raggiunto un picco ad
un’altezza da terra di 1,8 m di circa 380°C. Ciò e confermato sia dalla fusione degli
apparecchi illuminanti composti di leghe metalliche e plastica gocciolati sui D.P.I. del
personale VV.F. intervenuto, sia di parti di intonaco staccatesi dal soffitto dell’atrio di
ingresso (Figura 8).
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Accostamento autoscala
L’unico lato utile a consentire l’accostamento dell’autoscala dei Vigili del Fuoco,
rivelatasi determinante per il successo delle operazioni di soccorso, è risultato
parzialmente ostruito da alcuni ostacoli, sia fissi che occasionali, quali i parapetti di un
sottopassaggio, una fermata dell’autobus, due cabine telefoniche, un cantiere, diversi
segnali stradali con i relativi supporti ed alcuni automezzi parcheggiati lungo il
marciapiede.
La presenza di questi elementi ha reso difficoltoso lo sviluppo e le manovre
dell’autoscala per il trasferimento degli occupanti dalle finestre dei vari piani della
facciata fino a terra.
Per evitare tali inconvenienti si dovrebbero prevedere adeguate e rigorose misure
gestionali degli spazi prospicienti gli edifici, quali divieti di sosta o paletti rimovibili di
protezione, scongiurando la presenza di automezzi parcheggiati, eliminando ogni tipo
di manufatto od ostacolo fisso.
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Impianto elettrico
Appare superfluo sottolineare l’importanza di realizzare l’impianto elettrico e tutte le sue
componenti, compresi gli utilizzatori, nel pieno rispetto della “regola dell’arte”,
certamente ben oltre di quanto disposto dalla legge, utilizzando cavi di sezione adeguata
e del tipo “non propagante l’incendio”.
Spesso purtroppo, nel settore degli edifici di civile abitazione, gli amministratori di
condominio, ancorché sensibili all’argomento della sicurezza, incontrano notevoli e
spesso insormontabili resistenze, da parte dei proprietari delle unità immobiliari che si
oppongono ad adeguamenti impiantistici ritenuti onerosi e non necessari.
In questo caso l’impianto elettrico, a seguito di un probabile surriscaldamento dei cavi,
ha originato l’incendio ed ha prodotto un ingente quantitativo di fumi e gas tossici di
combustione, i quali hanno determinato conseguenze gravi per la salute delle persone e
significativi danni alle cose.
L’impianto di illuminazione di emergenza ha svolto una funzione del tutto inefficace, non
contribuendo in alcun modo all’orientamento ed alla visibilità delle vie d’esodo da parte
degli occupanti nella fase di emergenza.
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Scala antincendio ed aerazione in sommità
La norma prevede la realizzazione di scale protette in, ovvero di scale “a prova di fumo”.
Nella circostanza l’unica scala, provvista di porte metalliche rinvenute aperte in quanto
senza dispositivo di autochiusura, ha favorito la propagazione ascensionale dei prodotti
della combustione alle altre parti dell’edificio, in particolare verso i corridoi di piano,
fino all’interno delle singole abitazioni, penetrando attraverso le fessure a pavimento
delle porte di entrata.
A ciò ha sicuramente contribuito l’assenza pressoché totale di superfici di aerazione
naturale in sommità della scala, circostanza che ha di fatto impedito la diluizione dei
fumi verso l’esterno della stessa, sia naturale che forzata (i Vigili del Fuoco hanno
tentato, senza successo, di far evacuare i fumi dall’ultimo piano, azionando un
elettroventilatore a piano terra). In alternativa alla superficie di aerazione di mq 1, si
ritiene comunque efficace l’installazione di un EFC (evacuatore di fumo e calore)
collegato con un sensore di fumo, dispositivo che mitigherebbe le dispersioni termiche
ed i conseguenti disagi per i residenti.
E’ opportuno che la comunicazione della scala protetta con le altre parti dell’edificio
(locali comuni, cantine etc.), avvenga tramite filtri a prova di fumo.
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Portineria
Questa esperienza conferma che va assolutamente evitata la presenza della portineria,
con un carico d’incendio non trascurabile, in prossimità dell’ingresso‐uscita all’interno
del vano scala e da questo non compartimentata: negli atrii possono essere consentite
postazioni con mobilio ed arredi rigorosamente incombustibili ed a condizione che non
pregiudichino in alcun modo la fruibilità delle vie d’esodo.
Impianti di protezione attiva antincendio
Lo spegnimento del modesto incendio, tentato senza successo dal portiere con un
estintore portatile, è stato completato dai primi Vigili del Fuoco intervenuti. Sebbene
non utilizzato, era presente un impianto di idranti con le bocche posizionate, secondo
una diffusa consuetudine, nei pianerottoli intermedi all’interno della scala, a piani
alternati. Tale configurazione è certamente errata dal punto di vista tecnico, in quanto
qualora gli idranti fossero stati utilizzati, l’esodo degli inquilini verso il luogo sicuro
sarebbe stato compromesso dalla presenza delle manichette, svolte ed in pressione,
lungo le rampe. In relazione alla particolare utenza civile, si ritiene opportuno
consigliare l’installazione di naspi antincendio, che possono essere facilmente utilizzati
anche da persone non dotate di particolare preparazione professionale, ad ogni piano
ed esternamente al vano scala.
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Considerazioni finali
E’ stato descritto uno studio di simulazione di un incendio realmente accaduto,
destinato a abitazione e uffici. L’analisi è stata svolta applicando FDS, modello CFD
sviluppato dal NIST.
Negli edifici esistenti, la progettazione e, in questo caso, l’adeguamento alla
prevenzione incendi, non può prescindere da un attento rilievo e da una approfondita
analisi dell’edificio.
Oggi la tecnica e la scienza della Fire Engineering e l’attività di Fire Investigation
permettono, anche negli edifici non recenti, di dimostrare il raggiungimento
dell’obiettivo di sicurezza e di investigazione con lo studio del comportamento del
sistema in caso di incendio.
L’attività di Fire Investigation nell’ingegneria strutturale diventa quindi una vera e
propria disciplina investigativa al pari di quella di altre discipline necessaria per tutte le
attività ove sono coinvolte strutture danneggiate e/o collassate per effetto di un
incendio.
Le continue ricerche investigative strutturali, svolte nell’ottica della Reverse
Engineering, potrebbero portare a definire, in futuro, nuove frontiere evolutive ed
innovative, sia nell’ambito dell’ottimizzazione strutturale che della robustezza e
fidatezza antincendio.
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BIBLIOGRAFIA
• Incendio in un edificio di grande altezza: confronto tra lo scenario reale e quello
sperimentale ‐ E. Mannino, A. Del Gallo, V. Puccia, M. Minozzi,
• NFPA 921. Guide for Fire and Explosion Investigations;
• Gregory E. Gorbett, Msc, CFEI, CFPS, IAAI_CFI, MIFireE: Computer Fire Models for fire
investigation and reconstruction ‐ International Symposium on Fire Investigation
Science and Technology‐ ISFI 2008.
• Mangione M., F. Bontempi, Crosti C.: Structural Fire Investigation e Ingegneria Forense
‐ Atti del convegno IF CRASC’15 ‐ 14‐16 maggio 2015 ‐ Università La Sapienza – Roma.
• SFPE. Handbook of Fire Protection Engineering. National Fire Protection;
• Ingegneria della sicurezza antincendio. Antonio La Malfa. Legislazione Tecnica.
• Bontempi F: Appunti del corso di progettazione strutturale antincendio – Università La
Sapienza Roma‐ A.A. 2014/2015.
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62. FIRE INVESTIGATION‐case history1 Fire in the Mont Blanc tunnel
6 5 5 0 m 5 0 5 0 m
IT A L IA N S ID EF R E N C H S ID E
S T O P P IN G P L A C E 21
1 1 5 5 0 m
2 0 2 2
S T O P P IN G P L A C E 19
1 8
S T O P P IN G P L A C E 23
3 0 0 m 3 0 0 m
T R A F F IC L IG H T
B A R R IE R S F O R C L O S U R E
A LT IT U D E D IF F E R E N C E 1 07 MA L T IT U D E 1274 m A L T IT U D E 1381 m
V E N T ILA T IO N S Y S T E M
TIMELINE
10:50 10:5310:51 10:54 10:55 10:5610:52
B
10:45
A C F G
0
TIME
5 6 7 8 9 10 11
E
EVENTS
PERIOD
fire - flash over
15 16 17 18 19
11:00 11:01 11:02 11:03 11:04
H
traffic light attivation
3,5 minutes6 minutes
D
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63. FIRE INVESTIGATION –case history1
PARAMETERS OF THE SIMULATION DESCRIPTION SMOKE RESULT
WARNING ALARM 30 '' AFTER THE
FIRST SIGNAL WITH RED LIGHTS IN
TUNNEL
(opacimeter n. 4 ‐ 10:51 hours)
The Belgian truck was stopping at the traffic lights placed at about 5,800 m.
from the French side and he would have caught fire (among garage no. 18 and
19). The other vehicles in the tunnel (at that time a total of 12) would stop at
a red light, at a considerable distance from the Belgian truck
11:10 Victim no
WARNING ALARM 30 '' AFTER THE
SECOND ALARM
(opacimeter n. 5 ‐ 10:52 hours)
The Belgian trucks would reach the garage n. 21 but the vehicles that followed
(in the meantime increased from 12 to 19) would stop at a red light without
reaching the fire area
The fumes would
reach the first
vehicles only after 16
'and 40' 'about by
the alarm.
very few
victims
RED TRAFFIC LIGHT SYSTEM TO 10:55
(Vehicles that follow the Belgian
trucks would be increased in the
meantime 19 to 24)
The first 2 vehicles would have been in any case involved in the fire, but not
the other. The following vehicles would stop at the traffic lights located 700
m. around from fire.
Would have been
wrapped by at 11:01
fumes
approximately, that
is to say 6 'after the
traffic block
few victims
REAL CASE
RED TRAFFIC LIGHT SYSTEM TO 11:04
37 victims
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64. FIRE INVESTIGATION –case history1 Investigative report
• Construction defects of the vehicle (trigger).
Investigations and simulations have shown the real possibility that a cigarette butt can enter through the
air intake, get to the filter, burn it and spread the fire through the conduit, plastic intake. It has also been
shown that an escape of oil from the rocker arm cover on the right side of the engine, falling on the
turbo, causes a fire in the engine compartment.
• Negligence of the driver of the vehicle (contributing cause).
By the prosecutor in Bonneville vehicle drivers we have been identified that have crossed the Belgian
trucks. The driver of the truck, ignoring reports of trucks that crossed, did not stop at a rest area but
continued his run hoping to get to the Italian exit. His behaviour made inevitable the event.
• Shortage in emergency management (underlying cause).
Simulations have proven the underlying cause which led to a worsening of the consequences.
Specifically emerged the following problems:
• Delayed stop signal at the entrance of the tunnel.
A timely intervention of reporting would not only drastically reduce the number of victims but also the
extent of physical damage. We can therefore say that putting the red traffic lights, on the French side of
the tunnel, in the interval of time between the reporting of the first alarm (10:51 hours) and the closure
of the tunnel, would have delayed the arrival of the front of the smoke on the first vehicles involved from
a minimum of 6 to a maximum of 19 minutes.
• Misjudgments in ventilation management.
The ventilation was maintained in the same direction instead of being reversed. The operator reported
that it had done deliberately, because he thought that was the best way to protect people from
smoking.
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65. FIRE INVESTIGATION‐case history2
Arson in a hotel
Item Combustible material Size/number
2 Room
service
trolleys
Towel, bed sheet, trashbag
Towel, bed sheet: (0.7 mx1.0 mx0.25 m) x 4
Plastics pad: (0.7 mx1.0 mx0.04 m) x4
Trashbag: (0.7 mx0.7 mx0.15 m) x 1
Service
counter
Towel, bed sheet, cloth,
pillowcase, bed quilt, office chair
Towel, bed sheet, cloth: (2.0 mx0.25 mx0.2 m) x6
Pillowcase, bed quilt: (2.0 mx0.25 mx0.2 m) x2
Office chair: (0.5 mx0.5 mx0.15 m) x2
Storage
room
Backup things like paper cup,
clothes, paper box
Towel, bed sheet, cloth: (2.0 mx1.0 mx0.2 m) x6
PUF: (2.0 mx 1.0 mx 0.2 m) x 2
Carpet Thickness 10 mm At the base of floor without extensible burning
Wood sheet
Service counter, storage room,
stockroom, all applied wood sheet
Cabinet: (1.0 mx1.0 mx2.2 m) x1 (thickness 0.02 m)
Service counter, storage room, stockroom:
(1–2 mx 1–2 mx1–2.2 m) x10 (thickness 0.02 m)
Lobby Decorated withwood sheet (1–2 mx1–2 mx1–2.2 m) x4 (thickness 0.02 m)
Accelerant Gasoline (0.8 x 0.8) m2 location1 (0.6x1.0) m2 location2
Humidity: normal 60 –70%
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66. FIRE INVESTIGATION‐case history2
6 0 1 0 08 0 1 8 0 3 6 0 6 0 09 00 2 51 5 3 02 0
tim e (s e c )
9 :0 0 9 :1 0
A d is c o v e re d
th e fire
8 :2 5 S e rv ic e c h e rk c a ll 9 1 1 a n d
n o tifie d te n a n ts
A ra n d o w n
to 6 th
B p a s s th ro u g h s to ra g e
ro o m w ith o u t a n y fire
R 9 c o rn e r a n d s e rvice c o u n te r
h a llw a y fu ll o f sm o ke
R 6 n o b o d y a n s w e re d th e p h o n e ,
p h o n e lin e b ro k e n , se rv ice c o u n te r
w ith o u t a n y fire
R 2 6 h a llw a y fu ll
o f s m o ke
A la rm s y s te m s a ctiv a te d
C le rk tu rn e d o ff
th e p o w e r
F ire g re w u p g re a tly , th e to ta l
p e rio d le s s th a n 3 m in s
8 .3 1 1 s t fire e n g in e
a rriv e d a t th e sc e n e
E x te n d w a te r h o s e to
e x tin g u is h th e fire
F ire s itu a tio n
u n d e r c o n tro l
P u t o u t th e fire
Timeline based in evacuee’s descriptions
FDS Simulation and HRR curve
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68. FIRE INVESTIGATION –case history2 Conclusion
This research hopes to predict the development of heat, smoke and toxic gases at the fire scene
using simulation software, thereby supporting the work of fire scene investigation.
The main conclusions are:
It is very clear that the cause of this hotel fire was the ignition of the accelerating agent.
This discovery may be enough for today’s fire investigation in Taiwan. However, more important
is identifying how the fire spread and how deaths and injuries occurred.
The simulation results indicate that the cause of the fire spreading to the service counter or
other spaces is due to the sufficient heat release rate of the fire source in igniting the trolley,
cloth and disposal bag in the hallway. If the rate of the fire spreading had not been as fast as that
caused by the accelerating agent the production of heat and smoke would not have been
enough to block the escape route in such a short time;
The total amount of gasoline spilt in two places of hotel was estimated to be about 15 L. In
addition, consideration of the route to the fire scene and the convenience of carrying a
container to the scene offered valuable information for the police investigating the possibility of
arson;
Fire simulation can provide information on fire growth and spread, smoke production and
movement, which are all necessary to fire investigation, both in causes and the protection of life
and property.
A fire scene reconstruction supported by computer simulation can also offer important
information to code and fire administrations.
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69. CASE STUDIES: clohtingstore
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Le indagini sulla scena incendiata dal punto di vista assicurativo
Il Fire Investigator, deve indagare sulle circostanze e sulle modalità che hanno
causato il sinistro, accertando se, al momento in cui è accaduto, esistessero
situazioni di fatto capaci di aggravare il rischio e se il contraente ha adempiuto
gli obblighi previsti dalle clausole di polizza.
Dovrà altresì stimare il danno verificando la quantità delle cose assicurate,
determinandone il valore al momento del sinistro, valutando il danno
emergente, che indica semplicemente il danneggiamento delle cose
assicurate, e quello da lucro cessante che tiene indenne il contraente dalle
perdite economiche conseguenti alla forzata interruzione dell’attività
commerciale dovuta all’incendio.
A tal proposito occorre ricordare come il mercato assicurativo proponga
fondamentalmente due tipi di polizza indennitaria;
• rischi nominati;
• all risk.
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70. CASE STUDIES: clohtingstore
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Nel primo caso, la polizza tiene indenne l’assicurato dai danni conseguenti da
un incendio comunque originato, ad eccezione dell’incendio doloso
(ovviamente cagionato da terzi) o di quello determinato da colpa grave del
contraente o di persone delle quali lo stesso deve rispondere, eventi per i
quali la garanzia richiede un’apposita estensione e pattuizione.
Diversamente da quanto sopra, la polizza “all risk” tiene indenne l’assicurato
dai danni provocati alle cose da ogni causa o evento non specificamente
esclusi.
Le norme giuridiche prevedono, per la polizza assicurativa contro il rischio
d’incendio, in quanto contratto stipulato fra assicurato e assicuratore, che
quest’ultimo accerti che l’evento rientri nell’ambito delle clausole previste e,
tramite l’attività peritale, dimostri se sussistono eccezioni che escludono
l’indennizzo ove l’evento non sia accidentale, come nel caso d’incendio doloso
o comunque auto‐provocato, sempre nell’ottica dell’onere della prova che,
come già detto, spetta all’assicuratore.
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71. CASE STUDIES: clohtingstore
Length 25 mWidth16m
Rolling shutters
(3 x 2,5 m)
Rolling shutters
(3 x 2,5 m)
Height 5 m
Volum 2.200 mc
W19
W18 W17
W16 W15
W14 W13
W12
W11
W10
W9
W8
W7
W6
W20
W21
W22
W23
W24
W25
W1 W2 W3 W4 W5
I - Beams
Roofing sheets
Perimeter walls thickness 30 cm
N
It was commissioned by an Insurance Society in order to evaluate, in a burned
warehouse, if the quantity of material declared by the company is equal to 20.000
Kg
CLOTHING STORE
Stock plan
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72. CASE STUDIES: clohtingstore
Materials storage layout
Item Peso
Maglione uomo‐donna 0,4 kg
Pantaloni uomo‐donna 0,5 kg
Cappotti 1,4 kg
Giacche, giacconi 3,5 kg
Weight clothing
Stender single and double
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73. CASE STUDIES: clohtingstore TESTIMONIALS
• 3:07 Of the day the event occurred (moment of the fire detection) the presence of smoke
in the building has been seen by a witness A, who declares:
“Around three o’clock I saw the presence of smoke, whose source was not easily
recognizable”
This was followed by the evacuation of the building and by the research of the fire.
• 3:15 Approximately, some witnesses, who had flocked on the scene, saw the development
of a big fire with the leak of flames and smoke. Witness B declares:
“There was smoke in the room and both thick smoke and flames came”
• 3:20 Approximately, the National Fire Service arrives and begin the check phase and the
fire limitation.
• 3:30 Witness C declares: “Three windows placed on the south side have exploded”. After
twenty minutes I saw two broken windows.
• 4:00 The National Fire Service complete the extinguishing action of the fire.
Witness D declare:
“About 4 o'clock I heard a loud noise coming from the roofs”
• 4:10 Structural collapse slab.
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74. CASE STUDIES: clohtingstore
3
GATHER INITIAL
INFORMATION
Interviewing witnesses
OPERATIONS
PHASES
1
INTERNAL EXAMINATION
FIRE SCENE
EXTERNAL INSPECTION INTERNAL INSPECTION
Significant description
inside
Semiotic analysis of the fire
2
EXTERNAL EXAMINATION
FIRE SCENE
Significant description
outside
5
Laboratory tests
COMPUTATIONAL FIRE
INVESTIGATION
ACTIVITIES OUTSIDE THE SCENE
Information geometry
Collecting significant
events
4
Design analysis
Executive analysis
Management analysis
DOCUMENTARY CHECKS
External structural
inspections
Weather conditions
Internal structural
inspections
CONCLUSION AND
REPORTING3
THE GATHER OF PRELIMINARY
INFORMATION
Interviewing witnesses
OPERATIONS
PHASES
1
ANALYZING THE INTERIOR
OF THE SCENE
EXTERNAL INSPECTION INTERNAL INSPECTION
Significant description
inside
2
INSPECTING THE OUTSIDE
OF THE SCENE
Significant description
outside
5
Modeling fire
Laboratory tests
COMPUTATIONAL FIRE
INVESTIGATION
ACTIVITIES OUTSIDE THE SCENE
Fire load existing
Information geometry
Collecting significant
events
4
DOCUMENTARY CHECKS
External structural
inspections
Weather conditions
Internal structural
inspections
CONCLUSION AND
REPORT
Structural analysis
Reconstructing the fire
Structural Fire Investigation planning
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75. CASE STUDIES: clohtingstore PRELIMINARY CALCULATION HRR
HRRF = 7.8 At + 378 Av × hveq
0.5
Where:
• Av is the total surface of ventilation;
• At is the total surface of the compartment, (floor‐walls‐ceiling), net of the openings Av;
• heq = Σ (Avi ×hi) / Av is the corresponding height.
HRRmax = 0.1 × m × Hu × Av × heq
0.5
tB = tA + Ecost /HRRmax
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77. CASE STUDIES: clohtingstore
SIMULATED SCENARIOS
Scenario 1:
Hypothesis of a fire outbreak represented by a puddle, whose dimensions are 1×1m
characterized as a thin layer of gasoline that immediately ignite and trigger the
material;
Fire Load = 9.400 Kg *
(Estimated value of the inventory volume
and evidence collection on the scene)
80 single‐beam standers × 70 kg = 5.600 kg
20 double‐beam standers × 50 kg × 2 levels = 2.000 kg
15 shelving × 8 shelf × 15 kg weight shelf = 1.800 Kg
Scenario 2:
A similar spillage of a flammable liquid has been supposed. The fire load is represented
by the totality of the material declared by the owner of the warehouse is 20.000 Kg.
Fire load = 20.000 Kg
(declared value)
Structural
Fire
Investigation
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78. CASE STUDIES: clohtingstore Geometry of the survey volume
Not to neglect the effects of the fire spreading about this structure, five control
thermocouple was introduced:
T1 (h = 4.5 m), T2 (h = 5.5 m), T3 (h = 5.5 m), T4 (h = 4,5m) e T5 (h =4,5m)
Structural
Fire
Investigation
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80. CASE STUDIES: clohtingstore
Temperature trend in the broken windows ‐ scenario 1 (Q = 9.400 kg).
Structural
Fire
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85. CASE STUDIES: clohtingstore Thermal Analysis Kinematics of the structure collapse.
Displacement of the centerline of the
most stressed section beam.
Structural
Fire
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86. CASE STUDIES: clohtingstore Conclusion
The simulation 1 can confirm the fire patterns and the testimonies, only under the
following hypothesis:
• The fire load corresponds to 50% of the one declared by the propertor of the
business. Worth mentioning that the declared quantity of 20.000 kg couldn’t have
been stored in the warehouse layout volume, considering also the storage
category system;
• The breaking of the windows is compatible with scenario 1;
• Weather conditions that can ensure enough ventilation, also with a limited
ventilation surface;
• Not less than ten litres of petrol poured on the ground. Only the presence of
flammable liquid can ensure such development and justify the structure collapse.
Structural
Fire
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87. CASE STUDIES: dwellinghouse DWELLING HOUSE
-3.00
A
A
A
A
PIANTA PIANO TERRA
PIANTA PIANO PRIMO
PROSPETTOEST
PROSPETTOOVEST
PROSPETTONORD
PROSPETTOSUD
Structural
Fire
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88. CASE STUDIES: dwellinghouse
MATERIAL HIPOTESIS WEIGHT [kg] FIRE LOAD [MJ]
Clothes Some clothes are supposed into the wardrobe
20 ‐
Acrylic fibers 50% of the clothes 10 308
Paper Close to Pellets 2 34
Cardboard Close to Pellets 5 85
Preserves (al m2) Supposition 2 m2
20 840
Cotton (tissues) 45% of the clothes 9 153
Wool 5% of the clothes 1 21
Wood (Wardrobe) Dimensions 2 × 2 × 0,6 m, th. 3 cm 150 1350
Firewood Placed on the outside of the building, adjacent to the
room. Amount: 4 × 1,5 × 2 m 10.800 183.600
Wood (Pellet) 2 sacs of 15 kg 30 588
Structural Wood Joists 10×15 cm length 4,5 m 240 4.080
TOTAL 191.059
Fire load was constituted by:
Structural
Fire
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89. CASE STUDIES: dwellinghouse From an examination of the place where the
accident occurred it was found a large amount
of more than 10 m3 of firewood.
In addition the building has a wooden roof
outside that develops is the entire length of the
facade. By the external structural reading it is
clear that the structure had, for the raising
effect of the internal temperatures a structural
collapse of the roof.
Fire pictures
Structural
Fire
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90. CASE STUDIES: dwellinghouse
The focus has been in the environment, at ground floor level, further damaged by the
fire, observing all found objects carefully. In particular it was examined the carcass of
a freezer, placed in proximity of the same local.
After having liberated it from the remains of combustion of the floor wooden joists, it
was possible to turn it around and discover with amazement that the electric power
cable, untact throughout its development, was stripped of the protective sheath near
the lapel on the stiffening crankcase of the carcass.
Freezer cable unprotected
Structural
Fire
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92. School of Civil and Industrial Engineering
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CASE STUDIES: dwellinghouse During the investigation it checked the section of
wooden beams. From the investigation carried out it
was found that in each of the wooden joist the
section was reduced by 25 mm per part.
Since the wood burns 0.7 mm/min of the surface
layer for minute, it is assumed that the internal
temperature near the ceiling was greater than 250 °C
(Temp. ignition of wood) for at least 25 minutes.
Damage pictures
Structural
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93. CASE STUDIES: dwellinghouse Computational Fire Investigation
In the slides below we show the overview of the construction and the situation after
20 seconds from the ignition, where we can observe the placement of the fire.
The following figure shows the trend of temperatures in the structure on a horizontal
plane situated at 2.6 m, and a vertical plan near the fire.
Structural
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94. CASE STUDIES: dwellinghouse
Flat Jacks
In order to verify the existing masonry, some flat jacks were performed, single and
double, two in particular, in bearing and opposed walls (See Fig. left).
These tests have allowed writing down the following:
With the single flat jack it was established the current sigma of the masonry work;
While with the double one it was established the operating limit.
Shove test
Some shove tests were made on the masonry, in order to ensure the sliding and
therefore the allowable tension of the same (see Fig. right).
Structural
Fire
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95. CASE STUDIES: dwellinghouse Sonic and endoscopic test
Sonic and endoscopic tests were also performed, always on the same wall elements,
in order to verify respectively the homogeneity and stratigraphy of the masonry.
In conclusion, we can support that the cause of the fire, referred to this report, is
due to a failure of the differential‐magnetothermal which did not prevent the
shorted generated by the breakdown of the power cable of the freezer.
This situation, together with the fire load of the materials and the wind, got up in
the morning; increase the almost total destruction of the property, leaving only the
supporting frame in masonry and the ground floor slab.
Structural
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