Configurazioni per la resistenza al fuoco

Configurazioni per la resistenza al fuoco sono attualmente disponibili per la verifica dell'acciaio secondo le seguenti norme:

• EN 1993
• NTC
• GB 50017

Queste configurazioni determinano in base a quali direttive vengono effettuate le verifiche di resistenza al fuoco di un oggetto ("verifica a caldo"). Qui è possibile impostare i parametri per la determinazione della temperatura dell'acciaio che verrà utilizzata per la verifica di resistenza.

EN 1993 / NTC

La verifica per la situazione eccezionale di esposizione al fuoco avviene, in linea di principio, come la verifica per lo stato limite ultimo. A causa dell'aumento della temperatura finale dell'acciaio, tuttavia, le caratteristiche del materiale vengono ridotte di conseguenza. Le relative disposizioni si trovano ad esempio in EN 1993-1-2 [1].

Definizione della temperatura

Con l'elenco (vedi immagine Nuova configurazione di resistenza al fuoco) si hanno due possibilità per definire la temperatura finale:

• Analiticamente: La temperatura dell'acciaio in un determinato momento viene determinata partendo dalla temperatura dei gas secondo diverse curve di incendio.
• Manualmente: È possibile impostare manualmente la temperatura finale dell'acciaio.

Determinazione analitica

Nella categoria Impostazioni per verifica contro l'incendio, specificare la durata necessaria di resistenza al fuoco t_fi,erf e l'intervallo di tempo Δt per il calcolo della temperatura.

Una sezione trasversale può essere considerata come esposta completamente o su tre lati per la verifica. Questo influisce sul calcolo della temperatura del componente e sulla determinazione dei coefficienti di verifica secondo [1]. In caso di esposizione su tre lati, è possibile impostare manualmente la larghezza del lato protetto o utilizzare un calcolo automatico: In questo caso si assume semplificando che un lato sia protetto per l'intera larghezza della sezione trasversale e non esposta al fuoco (caso di applicazione tipico per una trave con soletta in calcestruzzo sovrapposta).

Se la sezione trasversale è protetto contro l'azione del fuoco con misure specifiche, nella categoria Protezione al fuoco selezionare la casella di controllo 'Imposta parametri di protezione al fuoco'. Nell'elenco del 'Tipo di protezione' sono a disposizione due opzioni:

• Aderente: rivestimento adattato alla geometria del profilo (ad es. intonaco o rivestimento in lastre)
• Scatolare: rivestimento esterno rettangolare del profilo

Quindi, specificare le proprietà del materiale e lo spessore del rivestimento. La determinazione della temperatura avviene considerando questi parametri secondo [1] 4.2.5.2. Come materiali di protezione al fuoco secondo [1] sono ammissibili solo materiali in lastre e intonaci. Una verifica seguendo questo schema non è consentita per rivestimenti con effetto isolante o vernici intumescenti, poiché tali rivestimenti cambiano le proprie caratteristiche a seconda della temperatura.

Nella categoria Curva della temperatura per la determinazione della temperatura dei gas, stabilire quale curva della temperatura utilizzare:

• Curva tempo-temperatura nominale
• Curva dell'incendio esterno
• Curva dell'incendio idrocarburico

Nei dettagli della verifica, è possibile visualizzare l'andamento della temperatura nel Diagramma temperatura-tempo.

Nella sezione Interazioni termiche per l'analisi delle temperature, i coefficienti utilizzati per il calcolo delle temperature sono preimpostati secondo i valori raccomandati da EN 1993-1-2 [1] e EN 1991-1-2 [2]. Se necessario, è possibile modificarli.

L'effetto favorevole di una zincatura a caldo nella determinazione della temperatura dell'acciaio può essere preso in considerazione adattando l'emissività superficiale. Attivare la casella di controllo 'Superficie zincata di un'asta in acciaio al carbonio'. Nella determinazione della temperatura dell'acciaio, l'emissività inferiore della superficie zincata ε_m,lim è considerata fino alla temperatura limite impostata t_lim. A temperature più elevate, viene considerata l'emissività della superficie dell'acciaio al carbonio ε_m. Questo approccio è conforme alle disposizioni della direttiva DASt 027 "Determinazione della temperatura dei componenti in acciaio zincati a caldo in caso di esposizione al fuoco", i cui valori sono preimpostati.

Definizione manuale

Se si desidera indicare direttamente la temperatura dell'acciaio, selezionare l'opzione Manuale nell'elenco (vedi immagine Nuova configurazione antincendio). Quindi inserire la temperatura finale del materiale Θ_a per la quale si intende effettuare la verifica di resistenza al fuoco.

Per la determinazione del coefficente k₁ secondo [1] 4.3.3 per una distribuzione di temperatura non uniforme nella verifica di flessione, è richiesta un'indicazione dell'esposizione al fuoco (completamente o su tre lati, eventualmente con misure di protezione antincendio) anche nella definizione manuale della temperatura. Il coefficente k₂ per una distribuzione di temperatura non uniforme lungo la lunghezza della trave è considerato in tutti i casi come pari a 1,0, il che risulta dalla parte prudente.

Temperatura critica

Oltre alla tradizionale verifica di resistenza al fuoco, il programma fornisce anche l'opportunità di determinare la temperatura critica per le verifiche delle sezioni trasversali. Questo valore rappresenta la temperatura massima che può essere raggiunta affinché l'asta o il set di aste resista ancora agli effetti. Selezionare la casella di controllo Calcola la temperatura critica secondo EN 1993-1-2, 4.2.4(2) per abilitare questa funzionalità.

Dopo il calcolo, la temperatura critica Θ_a,cr per ogni verifica verrà visualizzata nei Dettagli di verifica. Questa possibilità non è disponibile per le verifiche di stabilità.

Note sulla verifica di resistenza al fuoco

Le impostazioni base per le verifiche allo stato limite ultimo (ad esempio verifica elastica o plastica) o per verifiche di stabilità (ad esempio punto di applicazione del carico) vengono applicate anche alle verifiche di resistenza al fuoco dalle Configurazioni di portata dell'oggetto. Anche i limiti definiti per casi speciali in quella sezione sono validi per le verifiche di resistenza al fuoco.

Le verifiche antincendio saranno effettuate per tutte le situazioni di verifica a cui è stato assegnato il tipo AGE' 'GZT (STR/GEO) - Eccezionale - Incendio' nella tabella di input delle Situazioni di verifica per la verifica dell'acciaio.

Poiché il procedimento generale per le verifiche di stabilità secondo EN 1993-1-1 [2] 6.3.4 non è applicabile ai sensi della norma alle verifiche di resistenza al fuoco, le verifiche di stabilità sono effettuate attraverso il Metodo dell'asta equivalente secondo EN 1993-1-2 [1] 4.2.3. Le Lunghezze di inflessione assegnate vengono utilizzate anche per la verifica antincendio. Non vi è alcuna riduzione esplicita del modulo di elasticità: la riduzione è considerata nelle verifiche di stabilità tramite i coefficienti di riduzione secondo [1].

La temperatura dell'acciaio può essere specificata sotto forma di carichi di temperatura per il calcolo (vedi capitolo Carichi di aste del manuale RFEM).

Il locale accartocciamento di parti di sezioni trasversali snelle può rappresentare una forma di cedimento critica anche in caso di incendio. Le verifiche per sezioni di classe 4 sono effettuate nell'add-On Verifica acciaio secondo [1] appendice E. La verifica contro la flessione di lastre sottili non è attualmente implementata nelle verifiche di resistenza al fuoco.

GB 50017