Solai Resistenza al Fuoco Veri˜che C.A. MasterSap COLLANA...
2
26 Verifica della sezione di un pilastro quadrato in cui, nel solo calcolo termico, si tiene conto dello strato di intonaco. L’intonaco viene dichiarato “non resistente” e quindi non viene considerato nella verifica allo s.l.u. Le caratteristiche dei materiali per l’analisi vengono definite dall’utente. In figura: l’effetto della evaporazione d’umidità sul calore specifico del calcestruzzo. I risultati dell’analisi sono facilmente leggibili tramite la mappa termica e il dominio di rottura, per qualunque tempo di calcolo. Le disposizioni in materia di resistenza al fuoco hanno subito diversi aggiornamenti e modifiche negli ultimi anni: il programma Resistenza al Fuoco consente di effettuare l’analisi termica e la verifica di resistenza al fuoco nel rispetto di più codici prescrittivi: • norma UNI 9502/2001 e UNI 9502/1989 • Disposizioni CNR di data 28/12/1999 • Per opere diverse dal c.a. è sempre possibile riferirsi alle norme UNI 9503/2007, 9504 o alla norma CNR • Il programma consente anche di rispettare le disposizioni contenute nei D.M. del 16 febbraio 2007 e del 9 marzo 2007 Di fatto l’utente dispone di grande libertà progettuale, che gli consente di adattarsi anche ad altre norme di rilevanza internazionale, come gli Eurocodici; si possono, infatti, arbitrariamente definire i parametri progettuali che intervengono nella fase di analisi termica (come le proprietà termiche dei materiali, le caratteristiche convenzionali dell’incendio applicato) oppure in sede di verifica (come le tensioni di calcolo a compressione e trazione dei materiali e i relativi coefficienti di riduzione per effetto dell’azione termica). Tale possibilità risulta utile qualora si disponga, ad esempio, di curve sperimentali di comportamento al fuoco di elementi di protezione all’incendio. In definitiva, Resistenza al fuoco realizza l’analisi termica ad elementi finiti di sezioni composte da qualsiasi materiale, sotto l’azione dell’incendio. A valle dell’analisi termica, per sezioni in c.a. e c.a.p., si procede alla verifica della capacità portante. Come tutti gli altri programmi AMV, anche Resistenza al Fuoco adotta un’interfaccia convenzionale Windows (32 bit). Per modellare una sezione sono previste diverse possibilità; le sezioni di uso corrente (rettangolari, a L, a T etc.) risultano già predefinite ed è pertanto sufficiente assegnare le loro dimensioni geometriche; analogamente i profili metallici normalizzati possono essere selezionati nel loro archivio, fornito con la procedura e liberamente ampliabile dall’utente. Le sezioni di forma generica vanno invece disegnate sfruttando gli appositi strumenti predisposti dalla procedura (linea, arco, raccordo...); oppure l’utente può disegnare la sezione con il proprio Cad di uso corrente e importare successivamente il disegno, in formato dxf, all’interno di “Resistenza al fuoco”: la procedura sarà così in grado di riconoscere le informazioni utili per la definizione della geometria. La sezione può anche essere assemblata per parti e ciascuna parte può venir definita in uno qualsiasi dei modi appena descritti. Si può ad esempio importare un profilo in acciaio e rivestirlo successivamente con strati di vernice intumescente. Dopo aver predisposto la sezione nella sua forma complessiva, questa va suddivisa in una mesh di elementi finiti; a ciò provvede una opzione automatica del programma, che invita soltanto a definire la dimensione massima per il lato del singolo elemento (di solito non superiore a 2 cm). Ad ogni elemento della sezione (o più comunemente ad ogni sua parte) va associato un materiale, caratterizzato dalle proprietà che intervengono nell’analisi termica: conduttività, calore specifico, densità. Vanno inoltre definite le pareti della sezione esposte al fuoco, all’aria ambiente oppure in continuità strutturale (adiabatiche). Anche a questo fine sono disponibili rapide funzioni di assegnazione dei vincoli termici; le modalità di scambio del calore sui lati esterni della sezione può avvenire mediante convezione e radiazione. Si può così lanciare l’analisi termica, che avviene con un codice di calcolo agli elementi finiti. Per quanto riguarda i risultati, osserviamo che il loro esame avviene principalmente per via grafica, anche se permangono i tradizionali tabulati di stampa; nel caso dell’analisi termica, la Resistenza al Fuoco
Transcript of Solai Resistenza al Fuoco Veri˜che C.A. MasterSap COLLANA...
26
Verifi ca della sezione di un pilastro quadrato in cui, nel solo calcolo termico, si tiene conto dello strato di intonaco. L’intonaco viene dichiarato “non resistente” e quindi non viene considerato nella verifi ca allo s.l.u.
Le caratteristiche dei materiali per l’analisi vengono defi nite dall’utente. In fi gura: l’effetto della evaporazione d’umidità sul calore specifi co del calcestruzzo.
I risultati dell’analisi sono facilmente leggibili tramite la mappa termica e il dominio di rottura, per qualunque tempo di calcolo.
Le disposizioni in materia di resistenza al fuoco hanno subito diversi aggiornamenti e modifi che negli ultimi anni:il programma Resistenza al Fuoco consente di effettuare l’analisi termica e la verifi ca di resistenza al fuoco nel rispetto di più codici prescrittivi:• norma UNI 9502/2001 e UNI 9502/1989• Disposizioni CNR di data 28/12/1999• Per opere diverse dal c.a. è sempre possibile riferirsi alle norme UNI 9503/2007, 9504 o alla norma CNR• Il programma consente anche di rispettare le disposizioni contenute nei D.M. del 16 febbraio 2007 e del 9 marzo 2007
Di fatto l’utente dispone di grande libertà progettuale, che gli consente di adattarsi anche ad altre norme di rilevanza internazionale, come gli Eurocodici; si possono, infatti, arbitrariamente defi nire i parametri progettuali che intervengono nella fase di analisi termica (come le proprietà termiche dei materiali, le caratteristiche convenzionali dell’incendio applicato) oppure in sede di verifi ca (come le tensioni di calcolo a compressione e trazione dei materiali e i relativi coeffi cienti di riduzione per effetto dell’azione termica). Tale possibilità risulta utile qualora si disponga, ad esempio, di curve sperimentali di comportamento al fuoco di elementi di protezione all’incendio.In defi nitiva, Resistenza al fuoco realizza l’analisi termica ad elementi fi niti di sezioni composte da qualsiasi materiale, sotto l’azione dell’incendio.A valle dell’analisi termica, per sezioni in c.a. e c.a.p., si procede alla verifi ca della capacità portante.
Come tutti gli altri programmi AMV, anche Resistenza al Fuoco adotta un’interfaccia convenzionale Windows (32 bit).Per modellare una sezione sono previste diverse possibilità; le sezioni di uso corrente (rettangolari, a L, a T etc.) risultano già predefi nite ed è pertanto suffi ciente assegnare le loro dimensioni geometriche; analogamente i profi li metallici normalizzati possono essere selezionati nel loro archivio, fornito con la procedura e liberamente ampliabile dall’utente. Le sezioni di forma generica vanno invece disegnate sfruttando gli appositi strumenti predisposti dalla procedura (linea, arco, raccordo...); oppure l’utente può disegnare la sezione con il proprio Cad di uso corrente e importare successivamente il disegno, in formato dxf, all’interno di “Resistenza al fuoco”: la procedura sarà così in grado di riconoscere le informazioni utili per la defi nizione della geometria.La sezione può anche essere assemblata per parti e ciascuna parte può venir defi nita in uno qualsiasi dei modi appena descritti.Si può ad esempio importare un profi lo in acciaio e rivestirlo successivamente con strati di vernice intumescente.Dopo aver predisposto la sezione nella sua forma complessiva, questa va suddivisa in una mesh di elementi fi niti; a ciò provvede una opzione automatica del programma, che invita soltanto a defi nire la dimensione massima per il lato del singolo elemento (di solito non superiore a 2 cm).Ad ogni elemento della sezione (o più comunemente ad ogni sua parte) va associato un materiale, caratterizzato dalle proprietà che intervengono nell’analisi termica: conduttività, calore specifi co, densità.
Vanno inoltre defi nite le pareti della sezione esposte al fuoco, all’aria ambiente oppure in continuità strutturale (adiabatiche).Anche a questo fi ne sono disponibili rapide funzioni di assegnazione dei vincoli termici; le modalità di scambio del calore sui lati esterni della sezione può avvenire mediante convezione e radiazione.
Si può così lanciare l’analisi termica, che avviene con un codice di calcolo agli elementi fi niti.Per quanto riguarda i risultati, osserviamo che il loro esame avviene principalmente per via grafi ca, anche se permangono i tradizionali tabulati di stampa; nel caso dell’analisi termica, la
COLLANA AMV
COLLANA AMV
Veri�che C.A.
Solai
Resistenza al Fuoco
MasterSap
2�
Verifica della sezione di un solaio “predalles” e relativa mappa termica a 120 minuti trasferita nella relazione di calcolo.
Verifica di un profilo in acciaio protetto da uno strato di vernice intumescente. Strumenti come “trova” consentono il controllo del materiale assegnato; in figura sono evidenziati in blu gli elementi relativi alla vernice di protezione.
e in particolare del loro effetto in punti significativi, ad esempio in corrispondenza delle armature. Qualunque immagine può essere direttamente riprodotta su stampante, anche a colori, o importata in una generica relazione di calcolo mediante le funzioni copia/incolla di Windows.Successivamente all’analisi termica si procede alla verifica della capacità portante. Per le sezioni in c.a. (ordinario o precompresso) bisogna pertanto posizionare le armature ordinarie e di precompressione, ad esempio con gli ordinari metodi, tramite mouse o assegnando le coordinate da tastiera. Tali metodi, di fatto molto scomodi, sono però proficuamente sostituiti dalla facoltà di definire un copriferro, sulla cui linea vengono automaticamente collocate le barre, in corrispondenza dei vertici, oppure di un punto specificato del contorno.
Sono ovviamente disponibili, per le armature, anche funzioni di modifica del diametro, di infittimento, di spostamento, di copia e di cancellazione; queste ultime funzioni riguardano, in effetti, qualunque oggetto e quindi, oltre alle armature, anche gli elementi e i nodi della sezione. Molto utile anche la funzione “Trova” che consente di individuare oggetti con differenti proprietà, come materiali oppure diametri d’armatura.Come anticipato, c’è ampia libertà nella definizione dei parametri di verifica, ma, per il c.a., la scelta più comune è quella di conformarsi ai dettati della norma UNI 9502 o CNR, utilizzando quindi il metodo dello stato limite ultimo (presso-tensoflessione e taglio).Il modo più rapido per avere una percezione globale della capacità portante di una sezione è quello di ricorrere al dominio di rottura; in alternativa si possono effettuare verifiche locali sulla sezione, assegnando le condizioni esterne di lavoro della sezione e determinando le sollecitazioni ultime a rottura.
Anche ai fini della verifica sono disponibili più strumenti per l’indagine dei risultati e per la loro riproduzione in stampa, ma sono sempre privilegiate le modalità grafiche di rappresentazione. Ad esempio l’utente può visionare graficamente la posizione dell’asse neutro, le deformazioni e le tensioni più significative nel calcestruzzo e nelle armature.
Verifica allo s.l.u. di un tegolo in conformità alle norme UNI, CNR o a parametri liberamente definiti dall’utente. Vengono calcolate le sollecitazioni resistenti ultime.
COLLANA AMV
COLLANA AMV
Veri�che C.A.
Solai
Resistenza al Fuoco
MasterSap
