A.I.C.A.P.
Associazione Italiana Calcestruzzo Armato e Precompresso
Il nuovo quadro normativo sulla progettazione antincendio delle strutture di
calcestruzzo armato - Roma 8 Febbraio 2007
APPLICAZIONE DELLE
NORME TECNICHE
E DEI NUOVI DECRETI MINISTERIALI
Prof. Ing. Paolo Setti
Dip. Ing. Strutturale – Politecnico di Milano
Norme tecniche per le costruzioni – ed. 2008
UNI EN 1991-1.2,
UNI EN 1992-1.2,
UNI EN 1993-1.2,
UNI EN 1994-1.2,
UNI EN 1995-1.2,
UNI EN 1996-1.2,
UNI EN 1999-1.2.
UNI 9502/2001
UNI 9503/ 2007
UNI 9504/ 1997
D.M.
D.M.
D.M.
16 febbraio 2007
9 marzo 2007
9 maggio 2007
D.to L.vo 08.03.2006
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
EN 13501-xx
ENV 13381-xx
Norme Tecniche per le Costruzioni
AZIONI ECCEZIONALI
(par. 3.6)
… la concezione strutturale, i dettagli costruttivi ed i
materiali usati dovranno essere tali da evitare che la
struttura possa essere danneggiata in misura
sproporzionata rispetto alla causa …
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
Torre Windsor
01:30hrs
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
02:10hrs
Torre Windsor
Facciata vetrata dopo incendio
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
Edificio via Bergognone 53 - Milano
prof. ing. Paolo Setti
DIS – Politecnico di Milano
Progettazione di strutture vetrate – 15 novembre
2007 -Padova Facciata esterna
Norme Tecniche per le Costruzioni
INCENDIO
(par. 3.6.1)
- Definizioni
- Richieste di prestazione (Livelli)
- Classi di resistenza al fuoco
- Criteri di progettazione
- Procedura di analisi della resistenza al fuoco
incendio di progetto
analisi dell’evoluzione della temperatura
analisi del comportamento meccanico
verifiche di sicurezza
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
Norme Tecniche per le Costruzioni
INCENDIO
(par. 3.6.1)
3.6.1.5.3
Analisi del comportamento meccanico
… Si deve tener conto, ove necessario, degli effetti delle
sollecitazioni iperstatiche dovute alle dilatazioni termiche
contrastate, ad eccezione dei seguenti casi:
- è riconoscibile a priori che esse sono trascurabili o favorevoli;
- sono implicitamente tenute in conto nei modelli semplificati e
conservativi di comportamento strutturale in condizioni di
incendio.
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
Trave continua
ΔT
q = carico uniformemente distribuito
Mq
MΔT
M
q+ΔT
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
ΔT
ΔT
ARCO SOGGETTO A GRADIENTE TERMICO
q = carico verticale
ΔT
MΔT
Nq
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
Tunnel stradali
Fig. 1 – (a) Typical section of a road tunnel; (b) stress state in the
lining; (c) layout of the top slab; and (d) temperature-induced
bending moment and possible cracking in the top slab.
(da Gambarova)
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
Danno da incendio in galleria
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
Danni da incendio in capannoni industriali
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
Comportamento al fuoco di solaio a lastre
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
Comportamento al fuoco di pilastro in calcestruzzo
Fenomeno di spalling\
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
Danno su ponte struttura mista acciaio calcestruzzo
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
Comportamento al fuoco dell’acciaio
Instabilità locale della sezione
Formazione di meccanismo di collasso plastico
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
Caratteristiche dei materiali
Legame costitutivo acciaio in
funzione della temperatura
Legame costitutivo calcestruzzo in
funzione della temperatura
Resistenza al fuoco degli elementi costruttivi
RESISTENZA AL FUOCO
DELLE STRUTTURE PORTANTI
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
RESISTENZA AL FUOCO
DELLE COMPARTIMENTAZIONI
2 diverse linee normative
Resistenza al fuoco
D.M. 9 marzo 2007
D.M. 16 Febbraio 2007
Determinazione del livello
di prestazione da richiedere
Verifica del livello
di prestazione posseduta
Classe del compartimento
Prove
Curva di incendio
Tabelle
Azioni meccaniche
Calcoli
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
Capannone industriale - Torino
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
Auditorium – Banca Busto Garolfo e Buguggiate
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
Ex Alfa Romeo - Arese
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
Ex Alfa Romeo - Arese
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
STRATEGIE (LIVELLI DI SICUREZZA)
Livello
I.
Livello
II.
Livello
III.
Livello
IV.
Livello
V.
Nessun requisito specifico di resistenza al fuoco dove le
conseguenze del crollo delle strutture siano accettabili o dove il
rischio di incendio sia trascurabile;
Requisiti di resistenza al fuoco delle strutture per un periodo
sufficiente a garantire l’evacuazione degli occupanti in luogo
sicuro;
Requisiti di resistenza al fuoco delle strutture tali da evitare,
per tutta la durata dell’incendio, il collasso delle strutture
stesse;
Requisiti di resistenza al fuoco delle strutture per garantire,
dopo la fine dell’incendio, un limitato danneggiamento delle
strutture stesse;
Requisiti di resistenza al fuoco delle strutture per garantire,
dopo la fine dell’incendio, il mantenimento della totale
funzionalità delle strutture stesse.
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
CARICO D’INCENDIO SPECIFICO
(D. Min. 09 marzo 2007)
n
qf 
qf
gi
g H
i 1
i
u ,i
miψ i
Af
Valore nominale del carico d’incendio specifico (MJ/m2)
Massa dell’i-esimo materiale combustibile (kg)
Hu,i
Potere cal. netto dell’i-esimo materiale combustibile (MJ/kg)
mi
Fattore di partecipazione del materiale (0,8 per il legno o altri
materiali di natura cellulosica, 1 per altri materiali combustibili)
yi
Fattore limitativo della combustione (0 per contenitori res. al
fuoco, 0,85 per contenitori non combustibili, 1 altri contenitori)
Af
Superficie in pianta lorda del compartimento (m2)
Classe di resistenza al fuoco del compartimento
in funzione del carico di incendio specifico di progetto
Carichi d’incendio specifici d’incendio di progetto qf,d
Classe
Non superiore a
100 MJ/m2
0
Non superiore a
200 MJ/m2
15
Non superiore a
300 MJ/m2
20
Non superiore a
450 MJ/m2
30
Non superiore a
600 MJ/m2
45
Non superiore a
900 MJ/m2
60
Non superiore a 1.200 MJ/m2
90
Non superiore a 1.800 MJ/m2
120
Non superiore a 2.400 MJ/m2
180
2.400 MJ/m2
240
Superiore
a
CURVE NOMINALI TEMPERATURA - TEMPO
temperatura (°C)
1600
Holland curve for tunnel
1400
1200
Hydrocarbon curve UNI EN 1991-1-2
1000
ISO 834 UNI EN 1991-1-2
Slow heating curve
800
External fire curve UNI EN 1991-1-2
600
400
200
0
0
30
60
90
120
150
180
tempo (min)
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
MODELLI DI FUOCO NATURALI SEMPLIFICATI
temperatura (C°)
Curva parametrica UNI EN 1991-1-2
Annex A; sup. < 500m2; H < 4 m
temperatura (°C)
tempo (min)
1400
Curve parametriche boll. n° 37 CNR
qf = 200, 900, 1.800 MJ/m2, O=0,06 m1/2
1200
1000
800
600
400
200
0
0
30
60
90
120
150
180
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
210
240
tempo (min)
Classe minima di resistenza al fuoco per verifiche
condotte con riferimento all’incendio naturale
Carichi d’incendio specifici d’incendio di progetto qf,d
Classe
Non superiore a
300 MJ/m2
0
Non superiore a
450 MJ/m2
15
Non superiore a
600 MJ/m2
20
Non superiore a
900 MJ/m2
30
Non superiore a 1.200 MJ/m2
45
Non superiore a 1.800 MJ/m2
60
Non superiore a 2.400 MJ/m2
90
2.400 MJ/m2
120
Superiore
a
Fiamme naturali
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
Incendio localizzato
Convezione naturale della fiamma e
interazione con aria ambiente e soffitto
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
AZIONI DI PROGETTO
Ffi,d = γGA Gk+ ψ1,1 Qk,1+ Σ ψ2,i Qk,i+ Σ Ad (t)
dove:
Gk
Qk,1
Qk,i
Ad (t)
γGA
ψ1,1
ψ2,i
valore caratteristico delle azioni permanenti;
valore caratteristico dell’azione variabile considerata come principale;
valore caratteristico delle altre azioni variabili;
valori di progetto delle azioni derivanti dall’esposizione all’incendio;
coefficiente parziale di sicurezza per le azioni permanenti in situazioni
eccezionali da porsi uguale a γGA =1;
coefficiente di combinazione dell’azione variabile considerata come principale;
coefficiente di combinazione dell’azione variabile considerata come secondarie.
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
ANALISI DEL TRANSITORIO TERMICO
Trasmissione del calore
q   A
conduzione
dT  t 
dx
q  hA T  t   T 
convezione

q   T  t   T 
4
irraggiamento
4
Conduzione in un continuo
conservazione dell’energia
Condizioni al contorno
coefficienti di scambio convettivo
emissività / assorbitività
curva d’incendio
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
  T    T    T 
T






Q



cp




x  x  y  y  z  z 
t
x
y
z
Time 15 min
Time 30 min
Time 45 min
Time 60 min
Time 90 min
Time 120 min
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Verifica sezionale
Momento ultimo e domini di resistenza
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
Protezione di elementi in calcestruzzo
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
Tegolo alare a nucleo chiuso WIND - AV
Strutture - luce = 30.0 m
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
Analisi termica tegolo
Pretecno
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
Palazzo Regione Lombardia - Grattacielo Pirelli
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
Palazzo Regione Lombardia - Grattacielo Pirelli
Modello di fuoco naturale
Palazzo Pirelli – 31° piano
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
Tessitura Rovereto
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
Tessitura Rovereto
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
Distacco diagonale
Tessitura Rovereto
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
Problemi di fissaggio dei pannelli
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
Problemi di fissaggio dei pannelli
Convegno AICAP - Roma 8 Febbraio 2007
RESPONSABILITA’ E SANZIONI (1)
D.to L.vo 08.03.06 n° 139 art. 20 c. 2
“2. Chiunque, nelle certificazioni e dichiarazioni rese ai fini del rilascio o del
rinnovo del certificato di prevenzione incendi, attesti fatti non rispondenti
al vero è punito con la reclusione da tre mesi a tre anni e con la multa
da 103,00 € a 516,00 €.
La stessa pena si applica a chi falsifica o altera le certificazioni e
dichiarazioni medesime.”
Grazie per l’attenzione