Buongiorno
per un locale di 300 mq con struttura in acciaio sto valutando di eseguire la verifica di resistenza al fuoco delle strutture portanti in acciaio, mi è richiesto che abbiano una resistenza al fuoco R15. Sono riuscito a recuperare il progetto sviluppato con il metodo delle tensioni ammissibili, il mio dubbio non avendo esperienza nell'uso dell'Eurocodice 3 e sè posso utilizzare i valori delle forze agenti sulle strutture calcolate con le tensioni ammissibili presenti nel progetto per sviluppare la verifica di resistenza al fuoco delle strutture.
Grazie
Verifica analitica strutture in acciaio
Moderatore: Edilclima
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mmaarrccoo
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Re: Verifica analitica strutture in acciaio
Immagino che non vuoi proteggere, d'altra parte classe 15 è un valore che potrebbe essere raggiungibile. E' un quesito da strutturista comunque, vediamo se qualcuno del forum lo è e ti risponde...
Re: Verifica analitica strutture in acciaio
Grazie per la risposta
esatto, come dici, penso si possa raggiungere almeno la caratteristica R15 (per me sufficiente), il dubbio è quello esposto in precedenza nella possibilità di utilizzare i valori delle forze di progetto sviluppato con le tensioni ammissibili o devo per forza utilizzare il metodo agli stati limite e quindi ricalcolare tutte le azioni
Vediamo se qualcuno riesce a darmi un consiglio
Grazie
esatto, come dici, penso si possa raggiungere almeno la caratteristica R15 (per me sufficiente), il dubbio è quello esposto in precedenza nella possibilità di utilizzare i valori delle forze di progetto sviluppato con le tensioni ammissibili o devo per forza utilizzare il metodo agli stati limite e quindi ricalcolare tutte le azioni
Vediamo se qualcuno riesce a darmi un consiglio
Grazie
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ing.caruso
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Re: Verifica analitica strutture in acciaio
Non sono uno strutturista ma ho cercato in questi ultimi anni di approfondire tramite testi letterari. Anche perché generalmente non mi piace entrare dentro un software di analisi FEM senza però conoscerne i principi di funzionamento di trasmissione del calore effettivi dentro un elemento.
Per le strutture in acciaio possono essere sfruttate, a favore di sicurezza, anche delle formule empiriche che i testi confermano approssimare piuttosto fedelmente i valori ottenibili con un'analisi ad elementi finiti, entro però un determinato range di temperature e con molte restrizioni.
Una di queste è la seguente:
t = 0,54 * ( T_lim - 50) / (F/V)^0,6 con il tempo t espresso in [min]; ( fonte ECCS, 1985)
In pratica è il tempo t in minuti affinché un acciaio non protetto raggiunga una certa temperatura limite (T_lim) in funzione del suo fattore di sezione (F/V).
Con i vincoli che tale espressione è fedele per F/V nell'intervallo fra 10 e 300 m^-1 e un T_lim nell'intervallo fra 400°C e 600°C, per tempi compresi fra 10 minuti e 80 minuti. Fuori da questi valori i risultati cominciano a differire dalle analisi computazionali. R90-120, etc... sono già esclusi (e lo sarebbero in ogni caso, difficile che un acciaio ti dia R90 a salire senza uno strato protettivo).
il campo di applicabilità è fra 100°C e 800°C per le dimensioni più comuni di sezioni e profilati in acciaio a sezione costante.
Con t = 15 min l'equazione ISO-834 ti restituisce una T incendio dopo 15 minuti pari a 738°C, quindi staresti all'interno del campo di applicabilità.
E con questo si esclude persino l'R30. Dato che la ISO 834 ti tira fuori una T = 842 °C e sei fuori dal campo di applicabilità.
E' chiaro vi sono molti vincoli, ma ti può fornire in prima battuta un'idea se alcune sezioni non protette possano garantire la Tlim dell'acciaio (400°C, oltre tale valore la resistenza allo snervamento cala drasticamente) e ci staresti dentro con la tua sezione (fattore di forma) nei 15 minuti senza addentrarsi ancora nelle analisi strutturali.
In pratica è funzionale per bassi valori di resistenza al fuoco richiesti e nelle prime fasi di esposizione dell'acciaio all'incendio.
La formulazione più completa fornita dagli eurocodici è quella del metodo passo passo dove entrano in gioco densità dell'acciaio, calore specifico dello stesso ( e questi variano con il passare dell'esposizione), emissività superficiale dell'elemento (0,8 suggerito dall'eurocodice EC1 se non conosci le caratteristiche dell'acciaio), etc..dove ad un Delta di Temperature è associato un delta di tempo.
E andrebbe reitarata ogni 5 secondi di intervallo di tempo partendo dal tempo di esposizione 0 secondi all'incendio.
In 15 minuti per un R15, avresti 900 secondi di esposizione. Ad intervalli di 5 seocndi praticamente 180 iterazioni. Un bel calcolone con foglio excel sarebbe opportuno.
Applicato una volta per un impalcato metallico.
Per le strutture in acciaio possono essere sfruttate, a favore di sicurezza, anche delle formule empiriche che i testi confermano approssimare piuttosto fedelmente i valori ottenibili con un'analisi ad elementi finiti, entro però un determinato range di temperature e con molte restrizioni.
Una di queste è la seguente:
t = 0,54 * ( T_lim - 50) / (F/V)^0,6 con il tempo t espresso in [min]; ( fonte ECCS, 1985)
In pratica è il tempo t in minuti affinché un acciaio non protetto raggiunga una certa temperatura limite (T_lim) in funzione del suo fattore di sezione (F/V).
Con i vincoli che tale espressione è fedele per F/V nell'intervallo fra 10 e 300 m^-1 e un T_lim nell'intervallo fra 400°C e 600°C, per tempi compresi fra 10 minuti e 80 minuti. Fuori da questi valori i risultati cominciano a differire dalle analisi computazionali. R90-120, etc... sono già esclusi (e lo sarebbero in ogni caso, difficile che un acciaio ti dia R90 a salire senza uno strato protettivo).
il campo di applicabilità è fra 100°C e 800°C per le dimensioni più comuni di sezioni e profilati in acciaio a sezione costante.
Con t = 15 min l'equazione ISO-834 ti restituisce una T incendio dopo 15 minuti pari a 738°C, quindi staresti all'interno del campo di applicabilità.
E con questo si esclude persino l'R30. Dato che la ISO 834 ti tira fuori una T = 842 °C e sei fuori dal campo di applicabilità.
E' chiaro vi sono molti vincoli, ma ti può fornire in prima battuta un'idea se alcune sezioni non protette possano garantire la Tlim dell'acciaio (400°C, oltre tale valore la resistenza allo snervamento cala drasticamente) e ci staresti dentro con la tua sezione (fattore di forma) nei 15 minuti senza addentrarsi ancora nelle analisi strutturali.
In pratica è funzionale per bassi valori di resistenza al fuoco richiesti e nelle prime fasi di esposizione dell'acciaio all'incendio.
La formulazione più completa fornita dagli eurocodici è quella del metodo passo passo dove entrano in gioco densità dell'acciaio, calore specifico dello stesso ( e questi variano con il passare dell'esposizione), emissività superficiale dell'elemento (0,8 suggerito dall'eurocodice EC1 se non conosci le caratteristiche dell'acciaio), etc..dove ad un Delta di Temperature è associato un delta di tempo.
E andrebbe reitarata ogni 5 secondi di intervallo di tempo partendo dal tempo di esposizione 0 secondi all'incendio.
In 15 minuti per un R15, avresti 900 secondi di esposizione. Ad intervalli di 5 seocndi praticamente 180 iterazioni. Un bel calcolone con foglio excel sarebbe opportuno.
Applicato una volta per un impalcato metallico.
Ultima modifica di ing.caruso il gio set 26, 2024 12:02, modificato 1 volta in totale.
Re: Verifica analitica strutture in acciaio
Per una prima valutazione puoi utilizzare questo nomogramma
https://www.promozioneacciaio.it/pubbli ... n-acciaio/
https://www.promozioneacciaio.it/pubbli ... n-acciaio/
Re: Verifica analitica strutture in acciaio
Grazie per la risposta e per tutte le informazioni, praticamente ho un telaio composto da profili HE260B, per farmi un'idea avendo il progetto del 2001 sviluppato con le tensioni ammissibili ho inserito i valori delle forze in un programma che effettua l'analisi per elementi singoli (pilastro e trave) secondo EC3, ottenendo un valore R15. L'EC3 richiama all'uso delle azioni calcolate agli stati limite, quindi non so se sia possibile utilizzare i valori di progetto alle tensioni ammissibili e in caso contrario sono obbligato facendo analisi tramite EC3 a ricalcolare le azioni del telaio agli stati limite.
Re: Verifica analitica strutture in acciaio
Grazie Teminus per il suggerimento, ho dato un'occhiata al nomogramma, ho visto nelle condizioni per poterlo utilizzare che impone che gli elementi siano sottoposti a trazione pura, flessione pura o compressione, quindi non può essere applicato ad elementi soggetti a sollecitazioni composte. Nel mio caso dal progetto sviluppato con le tensioni ammissibili la verifica del pilastro viene fatta includendo l'azione sforzo assiale N e il momento M e nel caso della trave includendo sia il momento M che lo sforzo assiale N. Questo dovrebbe comportare una sollecitazione composta e di seguito non potrei usare il nomogramma (mi rimane sempre il dubbio della possibilità di utilizzare i valori di progetto ottenuti con il metodo delle tensioni ammissibili o devo ricalcolare con metodo agli stati ultimi). E' giusta la mia interpretazione?
Grazie
Grazie