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001026
2023-12-05

VE1026 | Resistenza al fuoco: calcolo della colonna in calcestruzzo armato secondo il metodo semplificato A DIN EN 1992-1-2, 5.3.2

È stata progettata una colonna interna al primo piano di un edificio di tre piani. La colonna è monolitica collegata con le travi superiore e inferiore. Il metodo semplificato di verifica contro l'incendio A per colonne secondo DIN EN 1992-1-2 è poi verificato e i risultati confrontati con [1].


Materiale Calcestruzzo C35/45 Valore di progetto della resistenza a compressione del calcestruzzo fcd 19,900 N/mm2
Acciaio di armatura B500S(B) Tensione di snervamento di progetto fyd 434,783 N/mm2
Geometria Struttura Lunghezza della colonna colonna l 4,200 m
Sezione trasversale Altezza h 200 mm
Larghezza b 200 mm
Area della sezione trasversale Ac 400 mm2
Carichi Carichi permanenti CC1 [LinkToImage01]k 363,000 kN
CC2 [THESIS.THESISTITLE]k 30,000 kN
CC3 Qk 150,000 kN

Impostazioni di RFEM

  • Il metodo semplificato secondo il capitolo 5 è attivato come metodo per la verifica contro l'incendio.
  • Permanente e transitorio per temperatura normale sec. a 2.4.2(2) è il tipo di situazione di progetto per i carichi di incendio.
  • Il coefficiente di riduzione per il livello di carico di progetto ηfi è impostato su 0,61.
  • L'instabilità flessionale ky per la verifica contro l'incendio è impostata su 0,5.

Risultati

  1. Forze interne
    Combinazione di carico determinante: 1.35·LC1 + 0.75·LC2 + 1.5·LC3
    Forza normale NEd [kN]
    RFEM Soluzione analitica Rapporto
    737,550 738,000 1.00

  2. Lunghezza efficace e snellezza
    'Lunghezza efficace e snellezza
    Parametro Descrizione Unità RFEM Soluzione analitica Rapporto
    ky Coefficiente di vincolo 1,000 1,000 1.00
    l0 Lunghezza libera d'inflessione m 4,200 4,200 1.00
    l0 Lunghezza libera d'inflessione m 4,200 4,200 1.00
    n Forza normale relativa 0,930 0,932 1.00
    iy Raggio di inerzia 57,700 57,700 1.00
    λ Snellezza 72,746 73,000 0,99

  3. Armatura richiesta
    Parametro Descrizione Unità RFEM Soluzione analitica Rapporto
    As,min Area minima di armatura longitudinale cm2 2,540 2,540 1.00
    As,req armatura richiesta cm2 12,480 12,400 1.00

  4. Verifica contro l' incendio
    L'edificio in cui si trova la colonna è considerato di classe 4. Il requisito per la colonna è quindi una durata della resistenza al fuoco di almeno R60. Innanzitutto, la dimensione minima della sezione secondo il metodo semplificato A per le colonne sec. a 5.3.2(1), tabella 5.2(a):
    Dimensione minima della sezione e distanza dell'asse dell'armatura sec. a 5.3.2(1) tabella 5.2a
    Parametro Descrizione Unità RFEM Soluzione analitica Rapporto
    ηfi Coefficiente di riduzione del livello di carico di progetto per situazione di incendio 0,610 0,614 1.00
    NEd,fi Forza assiale nella sezione dovuta al carico per la verifica contro l'incendio kN 452,856 453,000 1.00
    NRd Capacità della colonna kN 798,835 800,000 1.00
    μf Grado di utilizzo nella situazione di incendio kN 0,570 0,566 1.00
    bmin,req Dimensione minima della sezione trasversale richiesta mm 216,7 217,0 1.00
    am,req Distanza minima richiesta mm 39,3 39,3 1.00

Inoltre, viene determinata la durata minima di incendio R. si calcola come segue:



La seguente equazione viene utilizzata per calcolare la resistenza al fuoco determinata sulla base della capacità portante Rη,fi :


A scopo di semplificazione, la letteratura assume che μfi = ηfi . Pertanto è necessario ricalcolare Rη,fi utilizzando l'attuale μfi per poterlo confrontare con i risultati di RFEM:


Durata minima dell'incendio sec. all'Eq. 5.7
Parametro Descrizione Unità RFEM Soluzione analitica Rapporto
μf Grado di utilizzo nella situazione di incendio kN 0,570 0,570 1.00
ω Rapporto d'armatura meccanica 0,689 0,690 1.00
Rη,fi Resistenza al fuoco determinata in base alla capacità portante 35,948 35,690 1.00
Ra Resistenza al fuoco determinata sulla base del copriferro 16,000 16,000 1.00
Ri Resistenza al fuoco determinata sulla base della lunghezza di instabilità 27,840 27,800 1.00
Rb Resistenza al fuoco determinata in base alla dimensione della sezione trasversale 18,000 18,000 1.00
Rn Resistenza al fuoco determinata in base al numero di barre 0 0 1.00
[SCHOOL.SCHOOLORINSTITUTION] Tempo di resistenza al fuoco min 83 82 1,01


Bibliografia
  1. Associazione tedesca di ingegneria del calcestruzzo e delle strutture E. V, esempi per la verifica secondo l'Eurocodice 2. Volume 1: Costruzione di edifici, Berlino: Ernst & Sohn 2012, 1° premio ristampa corretta di 1. Edizione, 978-3-433-01877-4


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