La progettazione antincendio con il metodo analitico per le strutture di acciaio, calcestruzzo armato e alluminio con il modulo FireSafe

Il metodo analitico come descritto dal Codice di prevenzione incendi (DM 3 agosto 2015) fa esplicito riferimento all’Eurocodice per l’analisi di sezioni con diversi materiali. Le basi teoriche del metodo analitico sono descritte in questo articolo.

Il modulo FireSafe implementa l’analisi termica delle sezioni di qualsiasi materiale, e con particolare automatismo per:

ü Le sezioni in calcestruzzo armato (leggi l’articolo dedicato);

ü Le sezioni in acciaio a alluminio (leggi l’articolo dedicato).

La progettazione antincendio nei confronti del requisito R (Resistenza) per le strutture avviene quindi in due fasi:

1. La stima della capacità resistente dell’elemento (trave, pilastro, setto, ecc.) nella configurazione esistente, che viene svolta automaticamente dal programma attraverso verifiche sezionali e verifiche sull’intero elemento. Il secondo set di verifiche è di importanza fondamentale, poiché un elemento potrebbe sopportare le forze di progetto in sezione, ma non superare ad esempio la stabilità euleriana a livello di elemento;

2. Nel caso in cui la prima fase non comporti la completa verifica degli elementi analizzati, questi possono essere ricalcolati al fuoco includendo un protettivo (ad esempio cartongesso, pannelli in calcio silicato, vernici intumescenti, ecc.) in modo da abbassare la temperatura della sezione soggetta ad analisi termica per il tempo di progetto (es. t_finale=90 minuti) grazie allo strato isolante, e quindi diminuire il degrado dei parametri meccanici associati alla parte strutturale.

La prima fase è ampiamente descritta dagli articoli linkati sopra, per ogni tipo di materiale strutturale. La seconda invece è supportata a partire dalla nuova versione 2.1 di NextFEM Designer, che permette di applicare lo strato protettivo, di un materiale scelto dalla nuova libreria inclusa con il programma, alla sezione desiderata.

Per selezionare un materiale di ricoprimento non strutturale, selezionare dapprima Assegna / Materiali di progetto e scegliere la libreria “Protettivi incendio”.

Non da ultimo, è possibile avviare l’analisi termica sia con la curva di incendio standard (ISO 834), sia con le curve di incendio esterna e per idrocarburi.

In seguito, dalla maschera Modifica / Sezioni, applicare il rivestimento con il comando tasto dx / Ricoprimento sezione, specificando lo spessore quando richiesto.

Le analisi termiche condotte per quella sezione comprenderanno lo strato protettivo aggiunto, come in figura successiva. Al contempo, lo strato di rivestimento non strutturale non ha effetti nelle analisi strutturali svolte nel modello principale. Lo strato di materiale protettivo verrà assunto per tutti gli elementi aventi quella sezione, per i quali l’esposizione al fuoco impostata nella maschera “Verifica al fuoco” sarà uniforme per la loro lunghezza.

La verifica sezionale riporterà quindi un aumento della resistenza rispetto alla sezione nuda. Nella sezione, la parte di rivestimento non è reagente ai fini del calcolo della resistenza.

Con il modulo FireSafe è possibile quindi gestire in modo completamente automatizzato la progettazione antincendio delle strutture, sia nuove che esistenti, mediante metodo analitico e analisi termica non lineare delle sezioni.