Le configurazioni antincendio sono attualmente disponibili per la progettazione dell'acciaio secondo le seguenti norme:
- EN 1993
- NTC
- GB 50017
Queste configurazioni controllano le istruzioni secondo cui vengono eseguiti i calcoli di resistenza al fuoco di un oggetto ("progettazione a caldo"). Qui è possibile impostare i parametri per la determinazione della temperatura dell'acciaio utilizzata per il calcolo della resistenza al fuoco.
EN 1993 / NTC
La progettazione per la situazione eccezionale di un incendio avviene fondamentalmente come il calcolo per lo stato limite ultimo. A causa della temperatura finale elevata dell'acciaio, tuttavia, i valori delle proprietà del materiale sono ridotti di conseguenza. Le specifiche corrispondenti si trovano, ad esempio, nella EN 1993-1-2 [1].
Definizione della temperatura
Dalla lista (vedi immagine Nuova configurazione antincendio) hai due opzioni su come puoi definire la temperatura finale:
- Analiticamente: La temperatura dell'acciaio a un determinato momento viene calcolata a partire dalla temperatura del gas secondo diverse curve di incendio.
- Manualmente: È possibile impostare la temperatura finale dell'acciaio in modo personalizzato.
Calcolo Analitico
Nella categoria Impostazioni per la progettazione antincendio, specificare la durata richiesta della resistenza al fuoco tfi,erf e l'intervallo di tempo Δt per il calcolo della temperatura.
Una sezione trasversale può essere considerata per la progettazione come esposta su tutti i lati o su tre lati al fuoco. Questo influisce sul calcolo della temperatura del componente e sulla determinazione dei coefficienti secondo [1]. In caso di esposizione su tre lati, è possibile definire manualmente la larghezza del lato protetto o utilizzare il calcolo automatico: Si presume semplificativamente che un lato sia protetto su tutta la larghezza della sezione e non sia esposto al fuoco (caso tipico di applicazione per una trave con solaio in cemento sovrapposto).
Se la sezione è protetta contro l'effetto del fuoco da determinate misure, spuntare nella categoria Antincendio la casella 'Impostare i parametri antincendio'.
Nella lista 'Tipo di protezione' sono disponibili due opzioni:
- Rivestimento aderente al profilo: rivestimento di spessore costante adattato al contorno della sezione (ad es. intonaco o piastre)
- Rivestimento a cassa: rivestimento esterno rettangolare della sezione
Specificare le proprietà del materiale e lo spessore del rivestimento. La determinazione della temperatura avviene tenendo conto di questi parametri secondo [1] 4.2.5.2. Tra i materiali protettivi per l'incendio sono ammissibili, secondo [1], solo materiali a lastre e intonaci. Un calcolo con questo schema non è consentito per rivestimenti con effetto isolante o agenti espandenti poiché queste protezioni cambiano le loro proprietà a seconda della temperatura.
Nella categoria Curva di temperatura per la determinazione della temperatura dei gas, determinare quale curva di temperatura deve essere utilizzata:
- Curva nominale di temperatura-tempo
- Curva di incendio esterno
- Curva di incendio da idrocarburi
Nei dettagli del calcolo è possibile visualizzare il decorso della temperatura nel Diagramma tempo-temperatura.
Nella sezione Effetti termici per l'analisi della temperatura, i coefficienti utilizzati per il calcolo della temperatura sono preimpostati secondo i valori raccomandati nella EN 1993-1-2 [1] e nella EN 1991-1-2 [2]. È possibile modificarli se necessario.
L'effetto favorevole della zincatura a caldo nella determinazione della temperatura dell'acciaio può essere considerato modificando l'emissività superficiale. Per fare ciò, attivare la casella 'Superficie zincata dell'asta in acciaio al carbonio'. Nella determinazione della temperatura dell'acciaio, l'emissività ridotta della superficie zincata εm,lim è considerata fino alla temperatura limite impostata tlim. Alle temperature più elevate viene quindi considerata l'emissività superficiale dell'acciaio al carbonio εm. Questo procedimento è conforme alle direttive DASt 027 "Determinazione della temperatura del componente di elementi in acciaio zincati a caldo in caso di incendio", i cui valori sono preimpostati.
Definizione Manuale
Se desideri indicare direttamente la temperatura dell'acciaio, seleziona l'opzione Manuale nella lista (vedi immagine Nuova configurazione antincendio). Quindi inserisci la temperatura finale del materiale Θa per cui deve essere effettuato il calcolo di resistenza al fuoco.
Per la determinazione del coefficiente k1 secondo [1] 4.3.3 per distribuzione della temperatura non uniforme nel calcolo della flessione, anche nella definizione manuale della temperatura è necessaria un'indicazione dell'esposizione al fuoco (su tutti i lati o su tre lati, eventualmente con misure antincendio). Il coefficiente k2 per la distribuzione non uniforme della temperatura lungo la lunghezza della trave è considerato per tutti i casi con il valore di sicurezza di 1,0.
Temperatura Critica
Oltre al semplice calcolo di resistenza al fuoco, il programma offre anche la possibilità di determinare la temperatura critica per le verifiche delle sezioni trasversali. Questo valore rappresenta la temperatura massima che può essere raggiunta affinché la trave o il set di aste possa ancora resistere ai carichi. Per fare questo, spuntare la casella Calcolare la temperatura critica secondo EN 1993-1-2, 4.2.4(2).
Dopo il calcolo, la temperatura critica Θa,cr per ciascun calcolo è visualizzata nei Dettagli di calcolo. Questa opzione non è disponibile per i calcoli di stabilità.
Note sui calcoli di resistenza al fuoco
Le impostazioni di base per i calcoli di resistenza (ad esempio, verifica elastica o plastica) o per i calcoli di stabilità (ad esempio, punto di carico) sono anche importate per i calcoli di resistenza al fuoco dalle Configurazioni di resistenza dell'oggetto. Le soglie di utilizzo definite lì per ignorare le forze interne e le tensioni si applicano anche al calcolo della resistenza al fuoco.
I calcoli di resistenza al fuoco sono condotti per tutte le situazioni di carico a cui nella tabella di input delle Situazioni di carico per la progettazione dell'acciaio è assegnato il tipo AGE 'SLE (STR/GEO) - Eccezionale - Incendio'.
Poiché il metodo generale per i calcoli di stabilità secondo la EN 1993-1-1 [2] 6.3.4 non è applicabile per i calcoli di resistenza al fuoco, i calcoli di stabilità sono condotti con il Metodo dell'Asta Equivalente secondo la EN 1993-1-2 [1] 4.2.3. Le lunghezze critiche collegate sono utilizzate anche per i calcoli di resistenza al fuoco. Non c'è alcuna esplicita riduzione del modulo di elasticità: La riduzione è considerata nei calcoli di stabilità tramite i coefficienti di riduzione secondo [1].
La temperatura dell'acciaio può essere specificata sotto forma di carichi termici per il calcolo (vedi capitolo Carichi delle aste nel Manuale RFEM).
L'instabilità locale di parti sottili della sezione trasversale può rappresentare una forma di cedimento significativa anche in caso di incendio. Le verifiche per le sezioni di classe 4 vengono eseguite nell'Add-On Progettazione dell'Acciaio secondo [1] Allegato E. Al momento, la verifica contro il taglio dell'anima sottile non è implementata nei calcoli di resistenza al fuoco.
