la capacità di un manufatto di svolgere le funzioni per cui è stato realizzato per un certo tempo dopo l inizio dell'incendio

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1 Le prove cui va assoggettato un materiale come il legno sono: l esposizione al pannello radiante (CSE RF3/77) L esposizione alla piccola fiamma (CSE RF 1(o 2)/75/A) Per quanto riguarda la resistenza al fuoco R essa si può definire come: la capacità di un manufatto di svolgere le funzioni per cui è stato realizzato per un certo tempo dopo l inizio dell'incendio Essa è quindi convenzionalmente espressa in minuti Le funzioni da garantire sono diverse a seconda che si tratti di elementi : separanti:la resistenza al fuoco esprime il grado di isolamento termico I, cioè la capacità di un elemento di impedire o rallentare la trasmissione del calore dal lato esposto al lato non esposto al fuoco compartimentanti: la resistenza al fuoco esprime il grado di tenuta al fuoco E, cioè la capacità di un elemento sottoposto all azione del fuoco su un lato di impedire il passaggio di fiamme,vapori o gas e fumi caldi sul lato non esposto portanti: la resistenza al fuoco riguarda esclusivamente la stabilità R, cioè la capacità dell'elemento di conservare la propria resistenza meccanica sotto l azione del fuoco

2 Il legno è un cattivo conduttore del calore La propagazione del calore nel legno avviene per trasferimento di massa, in pratica per diffusione di gas caldi. Il fronte di avanzamento di questi gas determina l innalzamento della temperatura fino a valori che innescano la demolizione termica del legno, con l insorgere della carbonizzazione. La velocità di carbonizzazione può essere e, di fatto, viene assunta come un indice della (minor) capacità del legno di resistere al fuoco Valori sperimentali:» 0,5 0.8 mm/minuto La temperatura del legno rimane invariata appena al di sotto della superficie che limita la zona interessata dalla combustione! Quindi si possono considerare le caratteristiche meccaniche della parte del legno non interessata dalla combustione (quella al di là del fronte di carbonizzazione) praticamente costanti In realtà al di là del fronte di carbonizzazione, in uno strato di profondità limitata la temperatura si porta, a valori che pur non innescando la carbonizzazione alterano le proprietà del legno: tenere conto o meno di questo fatto porta a differenti provvedimenti normativi. Variazioni praticamente trascurabili Evoluzione delle caratteristiche meccaniche del legno con la temperatura Thunell ha ricavato teoricamente l andamento della resistenza a trazione dell abete rosso nel campo 20/50 C: essa non varia in modo importante. I valori sperimentali ricavati da Kollmann e Schultz sono in buon accordo con le previsioni teoriche.

3 Definizioni Incendio normalizzato situazione in cui la relazione temperatura tempo è regolata dalla curva di riscaldamento teorica media (pren ) T t = 345 log 10 (8 t + 1) + 20 Linea di carbonizzazione confine tra strato carbonizzato e sezione trasversale residua Sezione trasversale residua sezione trasversale originaria ridotta dello strato carbonizzato Sezione trasversale efficace sezione trasversale originaria ridotta dello strato carbonizzato e di un successivo strato per cui si considerano resistenza e rigidezza nulli In definitiva il meccanismo di degrado termico del legno si può schematizzare come segue: Superficie iniziale dell'elemento Limite della sezione trasversale residua def dchar d0 Limite della sezione trasversale efficace Superficie iniziale dell'elemento Limite della sezione trasversale h r d char r r b r

4 UNI-VV.F Procedimento analitico per valutare la resistenza al fuoco degli elementi costruttivi di legno Riguarda singoli elementi strutturali (legno massiccio o lamellare) sottoposti all'incendio normalizzato, non protetti oppure trattati con prodotti ignifughi o protetti con idonei rivestimenti continui/aderenti prevede - la valutazione della velocità di carbonizzazione - la determinazione di una sezione residua - il calcolo della capacità portante (per rottura o per instabilità) allo stato limite ultimo di collasso, secondo il metodo semiprobabilistico agli stati limite nella sezione efficace ridotta più sollecitata Esempio di dimensionamento elemento (R=60) Esposizione su 4 lati β= 0,7 mm/min Sezione resistente al t=60' b = 220-(2x0,7x60) =136 mm h = 1000-(2x0,7x60)=916 mm Valutazione allo stato limite ultimo

5 Circolare 91 Ministero dell'interno - Direzione Generale dei Servizi Antincendi (14/09/1961): "Norme di sicurezza per la protezione contro il fuoco dei fabbricati a struttura in acciaio destinati ad uso civile", - con UNI - VV. F (1989): "Procedimento analitico per valutare la resistenza al fuoco degli elementi costruttivi di legno" - con UNI CNR 192 (1999): "Progettazione di costruzioni resistenti al fuoco" - con UNI 9723: "Resistenza la fuoco di porte ed altri elementi di chiusura. Prove e criteri di classificazione" coprono al momento le esigenze del settore Dal punto di vista delle procedure di prova, la differenza più significativa è quella della curva temperatura tempo, che nella Circolare 91 non è quella fissata da ISO 834, ma una relazione empirica Temperatura in gradi centigrad b a c Tempo in minuti