Verifica della resistenza al fuoco secondo EN 1993-1-2 (resistenza parametrica al fuoco)

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Articolo tecnico

Con RF-/STEEL EC3, è possibile applicare le curve di temperatura-tempo nominali sia in RFEM che in RSTAB. Vengono implementate le norme per la curva temperatura-tempo (ETK), la curva di fuoco esterno e la curva di fuoco di idrocarburi. Inoltre, il programma offre la possibilità di specificare direttamente la temperatura finale dell'acciaio. Questa temperatura dell'acciaio può essere calcolata utilizzando la curva parametrica temperatura-tempo, come descritto nell'Allegato alla EN 1992-1-2. In questo articolo son spiegate le diverse esposizioni al fuoco.

Resistenza parametrica al fuoco

Se come simulazione si utilizza la resistenza parametrica al fuoco, si dovrà garantire l'effetto di riduzione del carico del componente strutturale. Durante la fase di fuoco non deve verificarsi nessun collasso del componente, compresa la fase di raffreddamento, o entro il tempo di resistenza al fuoco richiesto.

L'Appendice A della EN 1991-1-2 fornisce una curva parametrica temperatura/tempo. Questo scenario di incendio non è più consentito in Germania, poiché è necessario e vincolante applicare l'Appendice Nazionale alla EN 1991-1-2.

Questo scenario è stato sostituito dalla verifica della resistenza al fuoco, che consente una descrizione completa di un possibile simulazione di incendio, vale a dire, dalla fase di sviluppo alla fase d’incendio generalizzato fino alla fase di decadimento finale. Le sezioni della curva sono limitate da punti distintivi che risultano nella distribuzione della tasso di rilascio termico. Quando si determinano i valori di temperatura, è necessario distinguere tra incendi controllati dalla ventilazione e incendi controllati dal carburante. Inoltre, l'applicazione di questo modello di incendio naturale è limitata. Si applica alle superfici con un'area fino a 400 m² e un'altezza fino a 6 m. Nel caso della progettazione di incendi controllati dalla ventilazione, il valore caratteristico della velocità massima di rilascio del calore può essere calcolato utilizzando le equazioni riportate nell'allegato A.

${\overset.{\mathrm Q}}_{\max,\mathrm v,\mathrm k}\;=\;1.21\;\cdot\;{\mathrm A}_{\mathrm W}\;\cdot\;\sqrt{{\mathrm h}_{\mathrm W}}$

Per gli incendi controllati dal carburante, il valore caratteristico della velocità massima di rilascio di calore può essere calcolato secondo la seguente equazione.

${\overset.{\mathrm Q}}_{\max,\mathrm f,\mathrm k}\;=\;0.25\;\cdot\;{\mathrm A}_{\mathrm f}$

Il valore di progetto della velocità massima di rilascio di calore è il risultato di:

${\overset.{\mathrm Q}}_{\max,\mathrm d}\;=\;{\mathrm\gamma}_{\mathrm{fi},\overset.{\mathrm Q}}\;\cdot\;\min\left\{\begin{array}{l}{\overset.{\mathrm Q}}_{\max,\mathrm v,\mathrm k}\\{\overset.{\mathrm Q}}_{\max,\mathrm f,\mathrm k}\end{array}\right.$

Figura 01 - Diagramma della curva temperatura-tempo secondo il modello di incendio naturale semplificato

EN 1991-1-2 indica le formule per determinare la temperatura della camera di combustione. Si possono trovare nell'Annesso AA.

La combinazione della resistenza parametrica al fuoco con EN 1993-1-2

Mediante questa temperatura della camera di combustione, è ora possibile determinare la temperatura delle sezioni trasversali combinando le temperature determinate della camera di combustione con la funzione fornita nella EN 1993-1-2 per determinare la temperatura della radiazione. Nel calcolo, utilizzare semplicemente i singoli valori di temperatura della camera di combustione.

Si noti che ΔΘ (gradiente di temperatura) non deve diventare negativo. Pertanto, è limitato ad un massimo di 0. La ragione di ciò è la fase di raffreddamento, che non può essere considerata con il metodo semplificato. Per mezzo di questo trucco, è possibile considerare anche i fuochi reali, il che consente una progettazione più economica di componenti strutturali.

Autore

Dipl.-Ing. (FH) Stefan Frenzel

Dipl.-Ing. (FH) Stefan Frenzel

Ingegneria del prodotto e assistenza clienti

Frenzel è responsabile dello sviluppo di prodotti per l'analisi dinamica. Fornisce inoltre supporto tecnico ai clienti di Dlubal Software.

Parole chiave

Incendio Resistenza al fuoco Calcolo della resistenza al fuoco

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  • Aggiornato 14. luglio 2020

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