VGR2016 Valutazione e Gestione del Rischio negli Insediamenti Civili ed Industriali VIII Edizione 2016

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1 VGR06 Valutazione e Gestione del Rischio negli Insediamenti Civili ed Industriali VIII Edizione 06 Sessione 6 Prevenzione Incendi/ Le Verifiche di Resistenza al Fuoco di Elementi di Arco in Condizioni di Incendio ID Autore Antonio ANNECCHINI Roma, -5 settembre 06

2 NTC, EC, DM 9 marzo 007, DM 9 maggio 007 INCENDIO NTC, EN 990 Azione Eccezionale Coefficienti parziali di sicurezza dei materiali p.to NTC DM Curv e d incendio Specifiche analisi Robustezza strutturale Proporzionalità Causa-Effetti In situazione eccezionale per incendio i coefficienti parziali possono essere assunti pari a metà di quelli per situazioni ordinarie (tab. 4.5.II punto NTC) Degrado dei materiali Obiettivi di Sicurezza Livelli di Prestazione Stati di autotensione Elemento murario Sicurezza degli occupanti Assenza requisiti specifici (pre flash-over) Giunto di malta Sicurezza delle squadre di soccorso Resistenza al fuoco post flash-over Evitare crolli Evitare collasso Mantenimento funzionalità dispositivi di sicurezza (anche antincendio) Riutilizzo della struttura Limitato danneggiamento Mantenimento della totale funzionalità /8

3 L Idea di Base DEGRADO TERMICO MATERIALI EN 996-., LC MinInterno 468 del Penalizzazione della struttura attraverso il decremento della resistenza del materiale AUTOTENSIONI TERMICHE Meccanica dei solidi, EN Curvatura costante dell elemento dovuta ad un riscaldamento differenziale nello spessore Verifica di Resistenza Teoria di Heyman (teorema di plasticità) Deve tenere in considerazione entrambi gli aspetti Trattazione di J. Heyman Il riscaldamento differenziale nelle strutture Modello rigido-plastico in cui: Il collasso per slittamento tra conci non può avvenire; La muratura non ha resistenza a trazione; La muratura ha resistenza a compressione infinita. Teorema di Plasticità «se si può trovare una curva delle pressioni che giaccia internamente all interno della muratura, l arco è in sicurezza» H t t r t tr EA Fattore di Sicurezza Geometrico Curvatura di origine termica Incremento di spinta legato alla curvatura di origine termica /8

4 LA FORMALIZZAZIONE ANALITICA La soluzione del problema L incremento di spinta legato al riscaldamento differenziale PLV Eqz CGR M N 0 M ds N ds... EJ EA Arco Arco M EJ XM N XN CdS N M cos R y tan... t XM M ds M ds EJ Arco Arco Arco 0 t X N R X EA XN EA ds X H t tr EA 4/8

5 Spinta orizzontale L Applicazione della Metodologia (/) Verifica di una struttura arcuata in muratura Carico agente: 0 kn/m uniformemente distribuiti. Corda: 4.00 m; Freccia:.00 m; Spessore: 0.50 m; Spessore rinfianco in chiave: 0.0 m. Verifica statica «a freddo» Fattore di Sicurezza Geometrico:. 67 t t arco min Verifica statica «a caldo». Danneggiamento del materiale: spessore non più reagente (inefficace) a temperatura maggiore di 00 C (LC MinInterno) o 600 C (EC6-.);. Incremento dello stato di sollecitazione dell arco dovuto alla riduzione della sezione ed alla curvatura generata dal riscaldamento differenziale. H=H(q).. H t tr EA y =,868x +, R² = Carico distribuito 5/8

6 Sollecitazione [MPa] Fattore Sicurezza Geometrico L Applicazione della Metodologia (/) Verifica di una struttura arcuata in muratura Tempo s,max,sup s,max,inf,sup,inf [min] [MPa] [MPa] [adim] [adim] ,7 Dominio soluzione secondo EN per t=60 min 4,5 4,5,65,6 Soluzione secondo LC DCPREV 468/,5,5 s,max,sup s,max,inf,55,5 G,sup G,inf 0,5, Tempo [min], Tempo [min] 6/8

7 Sollecitazione [MPa] Fattore Sicurezza Geometrico L Applicazione della Metodologia (/) Verifica di una struttura a botte in muratura Trazione del materiale,5,5 0,5 0-0, Tempo [min] s,max,sup s,max,inf Fattore di Sicurezza Geometrico <,5,5 0, Tempo [min] G,sup G,inf 7/8

8 Conclusioni In condizioni di incendio le sollecitazioni derivanti dallo stato di coazione risultano non trascurabili; t t r L approssimazione introdotta dalla LC DCPREV 468 del produce una buona approssimazione per il coefficiente di sicurezza geometrico in condizioni di incendio; Ai fini delle valutazioni della sicurezza per combinazioni di carico eccezionali per incendio, il deciso incremento delle sollecitazioni indotte dallo stato di coazione si manifesta ad una sostanziale invarianza della forma della funicolare dei carichi e, di conseguenza, è meritevole di trattazione nei metodi di verifica. H t tr EA Le procedure di verifica devono riassumere, analiticamente, i due aspetti caratterizzanti l esposizione al fuoco delle strutture: degrado e stati di autotensione GRAZIE PER L ATTENZIONE antonio.annecchini@vigilfuoco.it; antonio.annecchini@tin.it; 8/8