Resistenza al fuoco

L'adozione di una progettazione strutturale antincendio basata sulle prestazioni nelle strutture dei parcheggi aperti è giustificata poiché l'incendio non raggiunge il flashover. Tuttavia, questa strategia progettuale necessita di un’analisi precisa delle temperature negli elementi strutturali esposti agli incendi dei veicoli. Per questo documento di ricerca è stato condotto uno studio numerico sull’esposizione termica degli elementi dell’intelaiatura in acciaio negli incendi dei parcheggi all’aperto. Le temperature dell'acciaio sono state calcolate utilizzando modelli analitici degli Eurocodici, fluidodinamica computazionale e modellazione agli elementi finiti. È stato inoltre valutato l'impatto della zincatura sull'evoluzione della temperatura dell'acciaio.

Scritto in collaborazione con ArcelorMittal Steligence®, questo documento di ricerca esamina l'influenza della geometria delle sezioni, degli scenari di incendio delle automobili, dell'approccio di modellazione e dell'uso della zincatura sulle temperature in travi e colonne non protette. È possibile realizzare progetti antincendio strutturali efficienti basati sulle sezioni degli elementi, sulla disposizione e sull'uso della zincatura utilizzando le distribuzioni dettagliate della temperatura negli elementi in acciaio.

Contenuti

Questo documento di ricerca del 2022 è composto dalle seguenti sezioni:

1. Introduzione
2. Ambito dello studio
   2.1 Disposizione e struttura del parcheggio
   2.2 Scenari di incendio
3. Metodi per la modellazione termo-incendio
   3.1 Scelta dell'approccio di modellazione
   3.2 Analisi del fuoco
   3.3 Analisi termica
4. Risultati
   4.1 Evoluzione della temperatura nelle travi
         4.1.1 Scenario di incendio 1
         4.1.2 Scenari di incendio 2 e 3
         4.1.3 Confronto con dati sperimentali
   4.2 Andamento della temperatura nelle colonne
5. Discussione
   5.1 Temperature raggiunte negli elementi in acciaio
   5.2 Limitazioni del modello Hasemi
   5.3 Confronto tra approcci di modellazione antincendio semplice e avanzato per pilastri
   5.4 Implicazioni per la progettazione antincendio basata sulle prestazioni
6.  Conclusioni

Documento di ricerca:
© Yan, X., Charlier, M. & Gernay, T. Thermal response of steel framing members in open car park fires. Front. Struct. Civ. Eng. 16, 1071–1088 (2022). https://doi.org/10.1007/s11709-022-0879-0

Testo:
© Constructalia

Immagini:
© ArcelorMittal Europe - Long Products
© ArcelorMittal
© Azema

Link associati

Link al documento

La risposta delle strutture esposte al fuoco dipende molto dal tipo di incendio che si sviluppa e il tipo di incendio che si verifica dipende fortemente dalla geometria del compartimento. Un progetto di ricerca europeo è stato condotto utilizzando simulazioni di fluidodinamica computazionale per analizzare l'influenza della geometria del compartimento e l'interazione con carichi di combustibile rappresentativi, al fine di esaminare le circostanze che contribuiscono alla formazione di un incendio itinerante.

Questo documento di ricerca, redatto in collaborazione con ArcelorMittal Steligence® e ArcelorMittal Global R&D, sottolinea come le specifiche di progettazione degli edifici influenzino l'andamento della temperatura e il comportamento meccanico di una struttura in acciaio quando si tiene conto della natura di un incendio itinerante.

Contenuti

Questo documento del 2021 è composto dalle seguenti sezioni:

1. Introduzione
2. Impostazione delle simulazioni CFD e relative ipotesi
2.1 Dominio computazionale
2.2 Carico di incendio
2.3 Propagazione dell'incendio e tasso di rilascio del calore
2.4 Condizioni al contorno
2.5 Radiazione
3. Modello di diverse configurazioni di grandi compartimenti: risultati e influenze
3.1 Compartimento rettangolare profondo: propagazione unidimensionale
3.2 Compartimento quadrato: propagazione bidimensionale (2D)
4. Collegamento tra CFD e metodo degli elementi finiti (FEM): risposta di una struttura in acciaio alle caratteristiche dell'incendio in movimento
4.1 Strategia di modellazione
4.2 Esempio
4.2.1 Configurazione del compartimento
4.2.2 Struttura in acciaio
4.2.3 Risultati
5. Discussione e ulteriori miglioramenti
6. Conclusioni

Articolo di ricerca:

© Charlier M, Gamba A, Dai X et al. (2021). Modellazione dell'influenza della geometria dei compartimenti delle strutture in acciaio sugli incendi in movimento. Proceedings of the Institution of Civil Engineers – Structures and Buildings 174(9): 739–748, https://doi.org/10.1680/jstbu.20.00073

Testo:
©Constructalia

Images:
© ArcelorMittal Europe
© Carlo Hommel
© ArcelorMittal Construction

Link associati

Text