Le configurazioni di protezione antincendio sono attualmente disponibili per la progettazione dell'acciaio secondo le seguenti normative:
- EN 1993
- NTC
- GB 50017
Queste configurazioni controllano le specifiche secondo cui avvengono le verifiche antincendio di un oggetto ("progettazione a caldo"). Qui è possibile impostare i parametri per la determinazione della temperatura dell'acciaio necessaria per la verifica antincendio.
EN 1993 / NTC
La progettazione per la situazione eccezionale di un incendio avviene in linea di principio come la verifica per lo stato limite di resistenza. Tuttavia, a causa della temperatura finale dell'acciaio più elevata, i parametri del materiale vengono ridotti di conseguenza. Le relative regolamentazioni si trovano ad esempio in EN 1993-1-2 [1].
Definizione della temperatura
Attraverso la lista (vedi immagine Nuova configurazione antincendio) hai due opzioni su come definire la temperatura finale:
- Analiticamente: La temperatura dell'acciaio a un certo momento viene determinata a partire dalla temperatura del gas secondo diverse curve di incendio.
- Manualmente: Puoi definire manualmente la temperatura finale dell'acciaio.
Determinazione analitica
Nella categoria Impostazioni per la progettazione antincendio, fornisci la durata richiesta della protezione antincendio tfi,erf e l'intervallo di tempo Δt per il calcolo della temperatura.
Una sezione trasversale può essere considerata come esposta al fuoco su tutti i lati o su tre lati per la progettazione. Questo influisce sul calcolo della temperatura del componente e sulla determinazione dei coefficienti di verifica secondo [1]. In caso di esposizione al fuoco su tre lati, puoi definire manualmente la larghezza del lato protetto o utilizzare la determinazione automatica: si assume semplificativamente che un lato sia protetto sull'intera larghezza della sezione trasversale e non sia esposto al fuoco (tipico caso applicativo per una trave con soletta in calcestruzzo sovrapposta).
Se la sezione trasversale è protetta contro l'esposizione al fuoco con specifiche precauzioni, nella categoria Protezione antincendio, spunta il campo di controllo 'Imposta parametri di protezione antincendio'.
Nella lista per il 'Tipo di protezione' sono disponibili due opzioni:
- Rivestimento aderente: rivestimento adattato al contorno della sezione transversale con spessore costante (ad es. intonaco o rivestimento in pannelli)
- Rivestimento a cassa: rivestimento esterno rettangolare della sezione trasversale
Inserisci 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 antincendio sono applicabili solo materiali in pannelli e intonaci secondo [1]. Una verifica con questo schema non è ammessa per rivestimenti con effetto isolante o intumescenti, poiché questi rivestimenti cambiano le loro proprietà in base alla temperatura.
Nella categoria Curva di temperatura per la determinazione della temperatura dei gas, imposta quale curva di temperatura deve essere utilizzata:
- Curva temperatura-tempo standard
- Curva di incendio esterno
- Curva di incendio con idrocarburi
Nei dettagli di verifica puoi visualizzare l'andamento della temperatura nel Diagramma temperatura-tempo.
Nella sezione Effetti termici per l'analisi della temperatura i coefficienti utilizzati per il calcolo della temperatura sono preimpostati secondo i valori consigliati da EN 1993-1-2 [1] e EN 1991-1-2 [2]. Puoi adattarli se necessario.
L'effetto positivo della zincatura a caldo nella determinazione della temperatura dell'acciaio può essere considerato attraverso un adattamento dell'emissività della superficie. Attiva il campo di controllo 'Superficie zincata dell'asta in acciaio al carbonio'. Nella determinazione della temperatura dell'acciaio, si tiene conto della minore emissività della superficie zincata εm,lim fino alla temperatura limite impostata tlim. A temperature più elevate, si assume l'emissività della superficie dell'acciaio al carbonio εm. Questo approccio corrisponde alle disposizioni della direttiva DASt 027 "Determination of the Component Temperature of Hot Dip Galvanized Steel Components in the Event of Fire", i cui valori sono preimpostati.
Definizione manuale
Se desideri specificare direttamente la temperatura dell'acciaio, seleziona l'opzione Manuale nell'elenco (vedi immagine Nuova configurazione antincendio). Quindi inserisci la temperatura finale del materiale Θa per cui deve essere effettuata la verifica antincendio.
Per la determinazione del coefficiente k1 secondo [1] 4.3.3 per distribuzione termica irregolare nella verifica di flessione, anche nella definizione manuale della temperatura è necessario inserire un'indicazione sull'esposizione al fuoco (su tutti i lati o su tre lati, eventualmente con misure protettive). Il coefficiente k2 per una distribuzione termica irregolare lungo la lunghezza della trave si assume, per tutti i casi, sul lato sicuro con 1,0.
Temperatura critica
Oltre alla semplice verifica antincendio, il programma offre anche la possibilità di determinare la temperatura critica per le verifiche delle sezioni trasversali. Questo valore rappresenta la temperatura che può essere raggiunta al massimo affinché l'asta o il set di aste resista ancora agli effetti. Per far ciò, spunta il campo di controllo Calcola temperatura critica secondo EN 1993-1-2, 4.2.4(2).
Dopo il calcolo, la temperatura critica Θa,cr per ogni verifica viene visualizzata nei Dettagli di verifica. Questa possibilità non è disponibile, come accennato, per le verifiche di stabilità.
Note sulla verifica antincendio
Le impostazioni di base per le verifiche di resistenza (ad esempio, verifica elastica o plastica) o per le verifiche di stabilità (ad esempio, punto di attacco del carico) vengono anche applicate per le verifiche antincendio dalle Configurazioni di capacità portante dell'oggetto. Allo stesso modo, i limiti definiti per casi speciali si applicano anche alla verifica antincendio.
Le verifiche antincendio vengono effettuate per tutte le situazioni di progettazione a cui, nella tabella di input delle Situazioni di progettazione per la progettazione dell'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 per le verifiche antincendio come da normativa, le verifiche di stabilità vengono effettuate con il Metodo dell'asta equivalente secondo EN 1993-1-2 [1] 4.2.3. In questo caso, le Lunghezze di inflessione assegnate vengono utilizzate anche per la verifica antincendio. Non viene effettuata nessuna riduzione esplicita del modulo di elasticità: la riduzione viene considerata nelle verifiche di stabilità attraverso i fattori di riduzione secondo [1].
La temperatura dell'acciaio può essere prescritta sotto forma di carichi termici per il calcolo (vedi capitolo Carichi sulle aste del manuale RFEM).
Il contorno locale degli elementi sottili può rappresentare una forma di cedimento dominante anche in caso di incendio. Le verifiche per le sezioni di classe 4 vengono effettuate nell'Add-On Progettazione dell'acciaio secondo [1] Allegato E. La verifica contro l'instabilità a taglio degli elementi di anima sottili non è attualmente implementata nelle verifiche antincendio.
