CERTIFICAZIONE RESISTENZA AL FUOCO DI PRODOTTI/ELEMENTI COSTRUTTIVI IN OPERA (con esclusione delle porte e degli elementi di chiusura)

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1 CERTIFICAZIONE RESISTENZA AL FUOCO DI PRODOTTI/ELEMENTI COSTRUTTIVI IN OPERA (con esclusione delle porte e degli elementi di chiusura) Relazione n RIQUALIFICAZIONE REI 120 DI PARETE IN CEMENTO ARMATO E POLISTIROLO CON LASTRE GIPSBIFIRE E 16mm PRODOTTE DA BIFIRE S.r.l. Oggetto: RIQUALIFICAZIONE PARETE C.A. E POLISTIROLO REI120 Luoghi: via Lavoratori dell Autobianchi, Desio (MB) Professionista: ing Mauro Ravelli Ordine Ingegneri di Milano n A Elenco Min. Int. (L. n 818 del 7/12/1984) n MI25989/03133 Via Donatori del sangue, Pero (MI) Pero, 31 Luglio 2015 Ing. Mauro Ravelli VIA DONATORI DEL SANGUE PERO (MI) CEL di 13

2 CERTIFICAZIONE RESISTENZA AL FUOCO DI PRODOTTI/ELEMENTI COSTRUTTIVI IN OPERA (con esclusione delle porte e degli elementi di chiusura) Io sottoscritto ing. Mauro Ravelli, iscritto all Ordine degli Ingegneri della Provincia di Milano con il n A-25989, iscritto presso l elenco del Ministero dell Interno (L. n 818 del 7/12/1984) n MI25989/03133 con studio in Via Donatori del sangue 10, Pero (MI), codice fiscale RVL MRA 79D10 H264L, CERTIFICA La resistenza al fuoco dei seguenti elementi protetti con lastre non combustibili in calcio fibrosilicato denominate GIPSBIFIRE E prodotte dalla ditta Bifire s.r.l., installate in aderenza con tasselli metallici ad espansione: ELEMENTO DA PROTEGGERE: PARETE IN C.A. E POLISTIROLO SPESSORE MINIMO 5+5+5cm SOLUZIONE 1 LASTRA GIPSBIFIRE E sp.16mm IN ADERENZA FUNZIONE PARETE IN C.A. E POLISTIROLO CERTIFICATO DI CLASSIFICAZIONE RIFERIMENTO DC002/003/F04 REI 120 Ing. Mauro Ravelli 2 di 13

3 1. GENERALITA La riqualificazione presente viene dimensionata in base al D.M. 16/02/2007, al D.M. 14/01/2008, alla circ. esplicativa n 617 del 02/02/2009 e all eurocodice 2 EN progettazione delle strutture di calcestruzzo contro l incendio. Tale soluzione consiste nell applicare in aderenza ad una parete prefabbricata in c.a. e polistirolo uno strato di lastre denominate GIPSBIFIRE E prodotte da Bifire s.r.l. spessore 16mm fissate con tasselli metallici ad espansione. La resistenza al fuoco certificata di tale elemento è classificabile REI 120 secondo le motivazioni sotto riportate. 2. RIFERIMENTI NORMATIVI - Decreto Ministeriale del 16/02/2007; - Decreto Ministeriale del 14/01/2008 Norme tecniche per le costruzioni (NTC); - Circolare esplicativa n 617 del 02/02/2009; - UNI EN Eurocodice 2: progettazione delle strutture di calcestruzzo regole generali progettazione strutturale contro l incendio. Tali decreti, circolari e norme si ritengo qui riportati integralmente. 3. DIMENSIONAMENTO DELLA PROTEZIONE Si imposta un confronto fra le azioni agli SLU in condizioni a freddo e in fase di incendio. Dalle NTC l azione di calcolo F d è data dalla relazione : con G 1 valore caratteristico azioni permanenti dei pesi strutturali con G 2 valore caratteristico azioni permanenti dei pesi non strutturali con ggi sono i coefficienti parziali per le azioni che si ricavano dalla tabella NTC Q k,1 valore caratteristico delle azioni variabili principali Q k,2 valore caratteristico delle altre azioni variabili dove i valori di Ψ 1 o 2 o 3, j sono i coefficienti di combinazione e sono opportunamente tabellati. Ing. Mauro Ravelli 3 di 13

4 Gli effetti delle azioni a caldo possono essere desunti da quelle a freddo con la relazione: o E d,fi = η fi E d o In linea generale può essere assunto η fi = 0,7 o E necessario considerare solo gli effetti di deformazione termiche della sezione trasversale senza considerare invece quelli assiali o nel piano. o Le condizioni al contorno a freddo permangono anche a caldo. o Possono essere effettuate verifiche secondo dati tabellari, metodi semplificati o generali forniti dalla UNI EN Ing. Mauro Ravelli 4 di 13

5 Viene fornita la seguente tabella che rappresenta al variare della temperatura il calo delle prestazioni meccaniche rispetto a quelle a freddo. Ing. Mauro Ravelli 5 di 13

6 La riduzione della resistenza caratteristica a compressione del calcestruzzo in funzione della temperatura θ può essere utilizzata come descritto nella colonna 2 del prospetto 3.1 per aggregati silicei e colonna 5 per aggregati calcarei (vedere figura 4.1). Ing. Mauro Ravelli 6 di 13

7 Viene fornita anche la tabella che rappresenta al variare della temperatura il calo delle prestazioni meccaniche rispetto a quelle a freddo per l acciaio di armatura laminato a caldo e trafilato a freddo. Ing. Mauro Ravelli 7 di 13

8 Che può meglio essere raffigurato con una curva come nell allegato grafico. Prendendo in esame una sezione tipo composta da due strati di calcestruzzo di spessore pari a 5cm rinforzati con adeguata armatura posta nelle rispettive mezzerie di sezione, e separate da uno strato di polistirolo di 5cm, si avrà la seguente stratigrafia: Ing. Mauro Ravelli 8 di 13

9 In favore della sicurezza si assume che la parete sia sottoposta al suo stato limite ultimo di collasso secondo quanto esposto precedentemente, assumendo tutte le possibili combinazioni di carico in condizioni a freddo e sotto l effetto dell incendio standard (curva ISO 834), si prende come temperatura critica θ cr = 500 C per armature tese ( 5.2 punti 4 della EN ). Il rapporto di prova numero DC002/003/F04 rilasciato dal laboratorio CSI di Bollate (MI) analizza il comportamento al fuoco di una parete in calcestruzzo protetta dal lato esposto al fuoco con lastre GIPSBIFIRE E prodotte da Bifire srl secondo la norma EN A pg.30 di 60, tale rapporto fornisce i seguenti valori di calcestruzzo equivalente in funzione dello spessore del materiale applicato (si precisa che sono stati presi in considerazione i valori equivalenti più cautelativi al fine di rimanere in ragionevole favore delle sicurezza): Ing. Mauro Ravelli 9 di 13

10 - GIPSBIFIRE E 18mm = 76mm di calcestruzzo equivalente - GIPSBIFIRE E 15mm = 63mm di calcestruzzo equivalente - GIPSBIFIRE E 10mm = 59mm di calcestruzzo equivalente La lastra di GIPSBIFIRE E in questa relazione esaminata ha uno spessore pari a 16mm che per caratteristiche e tolleranze (sia dimensionali che di sicurezza) può essere assimilata come comportamento al fuoco a quella di spessore 15mm, e con i dovuti margini di sicurezza si può considerare un rapporto di equivalenza pari a 63mm di calcestruzzo. La sezione tipo della parete protetta diventa dunque: Ing. Mauro Ravelli 10 di 13

11 Si ottiene dunque un copriferro pari a 2,5cm + 6,3cm =8,8cm. Dall analisi termica eseguita con software di calcolo agli elementi finiti Resistenza al fuoco della società AMV srl di Ronchi dei Legionari (GO), si ottiene: Le armature sono dunque adeguatamente protette. Visto il metodo di verifica della stabilità della parete, si può concludere che la stabilità stessa della parete stessa sotto l effetto del carico di incendio non è messa in discussione anche per altezze superiori ai 4 metri, a patto che la sezione della parete sia correttamente dimensionata a freddo in condizioni di normale utilizzo della stessa, con valori minimi sopra citati. Inoltre il medesimo rapporto di prova indica come temperatura rilevata a 120 minuti a 10cm (che simulano i 5cm + 5cm di calcestruzzo di questa sezione) di profondità in corrispondenza della protezione con GIPSBIFIRE E spessore 15mm (quindi cautelativo rispetto all 16mm) pari a 47 C; tale riferimento si può assumere come cautelativo ed entro il limite di 140 C di temperatura media indicata dalla EN come temperatura limite per il mantenimento del criterio I di isolamento termico. Inoltre il D.M. 16/02/2007 al punto D.6.4 indica uno spessore pari a 120mm minimo di calcestruzzo utile a garantire il requisito EI a 120 minuti: la sezione qui studiata ne presenta 100mm+63mm di calcestruzzo equivalente. Ing. Mauro Ravelli 11 di 13

12 4. CONCLUSIONI Per quanto sopra indicato si può dunque stabilire che una parete stratificata con c.a. da 5cm, polistirolo da 5cm e ancora c.a. da 5cm e riqualificata con lastre GIPSBIFIRE E spessore 16mm assicurate alla stessa con tasselli metallici ad espansione d.9mm a passo 550mm raggiunga un grado di resistenza al fuoco REI Legenda: 1. Lastra GIPSBIFIRE E 16mm in aderenza 2. Parete in c.a. e polistirolo Qualora la parte avesse problemi di irregolarità superficiale o di verticalità puntuale, è possibile installare le lastre previa posa di orditura metallica verticale tipo omega o a C 49x27x0,6mm, a passo non maggiore di 600mm, con almeno un punto di fissaggio montante-parte ogni 1,0-1,5mt di altezza. Per il fissaggio delle lastre si consiglia di utilizzare le VITI AQUAFIRE STAR. Allegati: Scheda tecnica GIPSBIFIRE E Cert. DC02/003/F04 Ing. Mauro Ravelli 12 di 13

13 Ing. Mauro Ravelli 13 di 13