Considerare l’effetto di azioni eccezionali, come urti, esplosioni ed incendi, è un aspetto assolutamente da non sottovalutare al fine di garantire i necessari livelli prestazionali di un’opera. In particolare, nel seguito verrà approfondita la tematica inerente il rischio d’incendio che bisogna limitare quando si considera una qualsiasi costruzioni civile, per la salvaguardia dell’individuo e della collettività, nonché delle proprietà limitrofe e dei beni direttamente esposti al fuoco.
A differenza di quanto accadeva con le NTC 2008, le NTC 2018 presentano anche delle direttive riguardanti la sicurezza antincendio, allo scopo di garantire determinati livelli prestazionali all’opera per un periodo richiesto. Inoltre, nel paragrafo §2.2.3., in merito alla sicurezza antincendio, le NTC 2018 riportano quanto segue: “quando necessario, i rischi derivanti dagli incendi devono essere limitati progettando e realizzando le costruzioni in modo tale da garantire la resistenza e la stabilità degli elementi portanti, nonché da limitare la propagazione del fuoco e dei fumi.”
Le prestazioni richieste alla struttura sono individuate in termini di livello nella Tab. 3.5.IV:
I livelli di prestazione sono associati alle classi di resistenza al fuoco, le quali sono: 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 180, 240 e 360. Esse esprimono il tempo, in minuti, durante il quale la resistenza al fuoco deve essere garantita.
Verifica antincendio: le curve e le prescrizioni normative
Da quanto si evince dalla Norma, per la definizione dell’azione d’incendio si fa riferimento ad un incendio convenzionale di progetto, il quale viene definito a partire da una curva di incendio che rappresenta l’andamento, in funzione del tempo, della temperatura media dei gas di combustione nei pressi della superficie degli elementi strutturali. Le curve da poter prendere in considerazione sono di due tipologie:
- Nominale: curva adottata per la classificazione delle costruzioni e per le verifiche di resistenza al fuoco di tipo convenzionale; non si tiene conto delle fasi di raffreddamento.
- Naturale: curva determinata in base a modelli d’incendio e a parametri fisici che definiscono le variabili di stato all’interno del compartimento; si considerano anche le fasi di raffreddamento, fino al ritorno alla temperatura ambiente.
Dopo aver individuato l’incendio di progetto, si passa all’analisi dell’evoluzione della temperatura all’interno degli elementi strutturali, poi all’analisi del comportamento meccanico delle strutture esposte al fuoco. Infine, verranno svolte le verifiche di sicurezza, controllando che la resistenza meccanica venga mantenuta per il tempo corrispondente alla classe di resistenza al fuoco della struttura con riferimento alla curva nominale di incendio. In caso di curva naturale, come detto le analisi e le verifiche devono essere estese all’intera durata dell’incendio, inclusa la fase di raffreddamento.
Come stabilito dalla Norma nel paragrafo §3.6.1.1, i valori del carico d’incendio specifico di progetto qf,d, ovvero quel carico corretto in base ad alcuni parametri riferiti al rischio di incendio del compartimento e ai fattori relativi alle misure di protezione presenti, sono valutati attraverso la seguente relazione:
![\[ q_{f,d}=q_{f}\cdot\delta_{q1}\cdot\delta_{q2}\cdot\delta_{n} \]](https://www.soft.lab.it/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-6d77a8f60e9683cff43dbb3af3935a8d_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
dove:
È utile specificare, infine, come l’azione dell’incendio non venga presa in considerazione in concomitanza con altre azioni eccezionali e/o con le azioni sismiche, in particolare nell’analisi del comportamento meccanico della struttura.
Come effettuare la Verifica Antincendio con IperSpace BIM
Volendo effettuare la verifica antincendio utilizzando il software di calcolo strutturale IperSpace BIM, è possibile definire dalle Tavolozze a sinistra un apposito Criterio di verifica, sia per i pilastri che per le travi.
Dal Gestore delle proprietà sulla destra della schermata video, occorre attivare la verifica per le combinazioni eccezionali all’incendio:
L’immissione dei parametri dell’incendio comporta i seguenti requisiti:
- scelta di una curva di incendio;
- scelta dei lati della sezione esposta al fuoco;
- eventuale protezione al fuoco (espressa in spessore equivalente di calcestruzzo);
- eventuale presenza di tramezzature quando l’elemento da verificare attraversa compartimenti con esposizione diversa al fuoco.
I dati da inserire si differenziano a seconda che si vogliano verificare travi, pilastri, muri e pareti.
Una volta specificato il numero di lati della sezione sarà possibile caratterizzarne i parametri, attraverso il gruppo di controlli riportati nella figura seguente:
Per verificare una struttura o parte di essa all’incendio, occorre inserire dei carichi nodali agli estremi degli elementi interessati dall’evento eccezionale; tali carichi entrano in gioco nella sola combinazione eccezionale relativa al fenomeno:
Una volta eseguito il calcolo si effettueranno le verifiche strutturali, cliccando sull’icona “Verifiche” e selezionando “Verifiche Termiche”; si aprirà un ambiente grafico, costituito da una vista grafica sulla destra e da un’interfaccia utente sulla sinistra:
Da questa vista è possibile selezionare l’elemento da verificare e caricarne la geometria attraverso il comando “Carica Sezione”. Definendo, poi, uno step temporale e cliccando sul tasto “Calcola” si otterrà una immagine delle isoterme e dei domini di resistenza, come mostrato in figura seguente:
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