Configurazioni per la resistenza al fuoco sono attualmente disponibili per la verifica acciaio secondo le seguenti norme:
- EN 1993
- NTC
- GB 50017
Queste configurazioni controllano le specifiche secondo cui vengono eseguite le verifiche della resistenza al fuoco di un oggetto ("verifica contro l'incendio"). Qui è possibile definire i parametri per la determinazione della temperatura dell'acciaio utilizzata per la verifica della resistenza al fuoco.
EN 1993 / NTC
La verifica per la situazione eccezionale di un'esposizione all'incendio si svolge, in linea di principio, come la verifica per lo stato limite ultimo. A causa dell'elevata temperatura finale dell'acciaio, tuttavia, le proprietà del materiale vengono ridotte di conseguenza. Le relative disposizioni si trovano, ad esempio, nella EN 1993-1-2 [1].
Definizione della temperatura
Tramite l'elenco (vedi immagine Nuova configurazione per la resistenza al fuoco) si hanno due possibilità per definire la temperatura finale:
- Analitica: la temperatura dell'acciaio a un determinato momento viene determinata a partire dalla temperatura del gas secondo diverse curve di incendio.
- Manuale: è possibile definire manualmente la temperatura finale dell'acciaio.
Determinazione analitica
Nella categoria Impostazioni per la verifica contro l'incendio, inserire la durata richiesta della resistenza al fuoco tfi,erf e l'intervallo di tempo Δt per il calcolo della temperatura.
Per la verifica, una sezione può essere considerata come esposta all'incendio su tutti i lati o su tre lati. Ciò influisce sul calcolo della temperatura dell'elemento e sulla determinazione dei coefficienti di verifica secondo [1]. In caso di esposizione all'incendio su tre lati, è possibile definire manualmente la larghezza del lato protetto o utilizzare la determinazione automatica: in questo caso, si assume in modo semplificato che un lato sia protetto per l'intera larghezza della sezione e non sia esposto all'incendio (caso applicativo tipico per una trave con soletta in calcestruzzo sovrastante).
Se la sezione è protetta contro l'esposizione all'incendio mediante determinate misure, nella categoria Resistenza al fuoco selezionare la casella di controllo 'Definisci parametri di resistenza al fuoco'.
Nell'elenco per il 'Tipo di protezione' sono disponibili due opzioni:
- Rivestimento sagomato: rivestimento adattato al contorno della sezione di spessore costante (ad es. intonaco o rivestimento in lastre)
- Rivestimento scatolare: rivestimento esterno rettangolare della sezione
Inserire le proprietà fisiche e lo spessore del rivestimento. La determinazione della temperatura avviene tenendo conto di questi parametri secondo [1] 4.2.5.2. Come materiali di protezione antincendio, secondo [1] possono essere utilizzati esclusivamente materiali in lastre e intonaci. Una verifica con questo schema non è consentita per vernici con effetto isolante o intumescenti, poiché questi rivestimenti modificano le loro proprietà in funzione della temperatura.
Nella categoria Curva temperatura per la determinazione della temperatura dei gas, definire quale curva di temperatura deve essere utilizzata:
- Curva temperatura-tempo standard
- Curva di incendio esterno
- Curva di incendio per idrocarburi
Nei dettagli di verifica, è possibile visualizzare l'andamento della temperatura nel Diagramma temperatura-tempo.
Nella sezione Azioni termiche per analisi della temperatura, i coefficienti utilizzati per il calcolo della temperatura sono preimpostati in base ai valori raccomandati secondo EN 1993-1-2 [1] e EN 1991-1-2 [2]. Se necessario, è possibile adattarli.
L'effetto favorevole della zincatura a caldo nella determinazione della temperatura dell'acciaio può essere considerato adattando il coefficiente di emissività superficiale. A tal fine, attivare la casella di controllo 'Superficie zincata dell'asta in acciaio al carbonio'. Per la determinazione della temperatura dell'acciaio, viene considerata la minore emissività della superficie zincata εm,lim fino alla temperatura limite impostata tlim. Per temperature superiori, viene quindi applicata l'emissività superficiale dell'acciaio al carbonio εm. Questa procedura è conforme alle disposizioni della Direttiva DASt 027 Determinazione della temperatura di elementi in acciaio zincato a caldo in caso di incendio, i cui valori sono preimpostati.
Definizione manuale
Se si desidera specificare direttamente la temperatura dell'acciaio, selezionare l'opzione Manuale nell'elenco (vedi immagine Nuova configurazione per la resistenza al fuoco). Quindi, inserire la temperatura finale del materiale Θa per la quale deve essere eseguita la verifica della resistenza al fuoco.
Per la determinazione del coefficiente k1 secondo [1] 4.3.3 per la distribuzione non uniforme della temperatura nella verifica a flessione, anche con la definizione manuale della temperatura è necessaria un'indicazione sull'esposizione all'incendio (su tutti i lati o su tre lati, eventualmente con misure di protezione antincendio). Il coefficiente k2 per una distribuzione non uniforme della temperatura lungo la lunghezza della trave è assunto, in tutti i casi a favore di sicurezza, pari a 1,0.
Temperatura critica
Oltre alla semplice verifica della resistenza al fuoco, il programma offre anche la possibilità di determinare la temperatura critica per le verifiche della sezione. Questo valore rappresenta la temperatura massima che può essere raggiunta affinché l'asta o il set di aste resista ancora alle azioni. A tal fine, selezionare la casella di controllo Calcola temperatura critica secondo EN 1993-1-2, 4.2.4(2).
Dopo il calcolo, la temperatura critica Θa,cr viene emessa per ogni verifica nei Dettagli di verifica. Per le verifiche di stabilità, come menzionato, questa possibilità non è disponibile.
Note sulla verifica della resistenza al fuoco
Le impostazioni di base per le verifiche allo stato limite ultimo (ad esempio, verifica elastica o plastica) o per le verifiche di stabilità (ad esempio, punto di applicazione del carico) vengono adottate per le verifiche della resistenza al fuoco anche dalle Configurazioni SLU dell'oggetto. I limiti di utilizzazione qui definiti per ignorare forze interne e tensioni valgono anche per la verifica della resistenza al fuoco.
Situazione di progetto
Le verifiche della resistenza al fuoco secondo EN 1993-1-2 [1] vengono eseguite solo per situazioni di progetto alle quali, nella tabella di input delle Situazioni di progetto per la verifica acciaio, è assegnato il tipo 'AGE' SLU (STR/GEO) – Eccezionale – Incendio'.
Poiché il Metodo Generale per le verifiche di stabilità secondo EN 1993-1-1 [2] 6.3.4 non è applicabile normativamente per le verifiche della resistenza al fuoco, le verifiche di stabilità vengono eseguite con il Metodo dell'asta equivalente secondo EN 1993-1-2 [1] 4.2.3. In questo caso, le Lunghezze libere d'inflessione assegnate vengono utilizzate anche per la verifica della resistenza al fuoco. Non viene effettuata alcuna riduzione esplicita del modulo E: la riduzione viene considerata nelle verifiche di stabilità tramite i fattori di riduzione secondo [1].
È possibile specificare la temperatura dell'acciaio sotto forma di carichi termici per il calcolo (vedi capitolo Carichi sulle aste del manuale di RFEM).
L'instabilità locale di parti snelle della sezione può rappresentare una forma di rottura determinante anche in caso di incendio. Le verifiche per sezioni di Classe 4 vengono eseguite nell'Add-on Verifica acciaio secondo [1] Appendice E. La verifica contro l'instabilità a taglio di pannelli d'anima snelli non è attualmente implementata nelle verifiche della resistenza al fuoco.
