Resistenza al fuoco con il metodo analitico: niente più lavori inutili

di | Luglio 21, 2019

Il vantaggio del calcolo della resistenza al fuoco con il metodo analitico confrontato con il metodo tabellare

Proprio così!! Molto spesso le strutture in cemento armato non hanno bisogno di protezioni aggiuntive, se si verifica la resistenza al fuoco con il metodo analitico, e invece ci viene detto che è necessario proteggerle con i sistemi che si trovano in commercio: placcaggi, intonaci, vernici ecc.

Per prima cosa cercherò di chiarire il concetto di resistenza al fuoco delle strutture indicata con il termine R seguito da un numero (15,30,60,90,120,240), quindi ad esempio del tipo R60.

Un elemento strutturale che deve essere per norma R60, deve resistere senza crollare per almeno 60 minuti, cioè il tempo necessario sia per garantire l’esodo ma anche per la sicurezza dei vigili del fuoco che interverranno.

Per verificare se un elemento “regge” sottoposto al fuoco per un determinato tempo ci sono due metodi: tabellare ed analitico.

Il metodo tabellare

Il metodo tabellare è molto semplice perchè si utilizza una tabella ed in base al copriferro si determina se resiste o meno per il tempo necessario.

Vista la semplicità del metodo, chi certifica (il professionista antincendio) non deve avere particolari competenze nelle strutture in cemento armato.

Il metodo analitico invece, necessità di competenze nel campo delle strutture in cemento armato, in quanto è necessario operare con verifiche strutturali agli stati limite.

Ma perchè complicarsi la vita? Utilizziamo il metodo tabellare e via, no?

Certo, ma il metodo tabellare, proprio perchè generico, è molto cautelativo, ed in pratica finisce, tranne rari casi, con l’essere inutilizzabile.

Risultato? Bisogna proteggere le strutture. Cioè, lavori, cioè soldi, molti soldi!

Il metodo analitico

Il metodo analitico, non è alla portata di tutti, ma analizza il singolo elemento e determina, in funzione delle sollecitazioni, se resiste o meno.

E il più delle volte, resiste senza bisogno di lavori aggiuntivi!!

Non ci credete? Continuate a leggere e ve lo dimostro!!

Confronto tra i due metodi

Supponiamo di avere un pilastro 30×30 cm con 4 ferri da 16 mm negli spigoli. Copriferro alla staffa 2.5 cm, staffa da 8mm. Quindi copriferro da inserire nella tabella del metodo tabellare 4.1 cm. Esposizione al fuoco sui 4 lati. Prestazione richiesta R90.

Nella tabella che segue, di cui al DM 09.03.2007 si verifica la classe di resistenza al fuoco del pilastro:

Si nota come un pilastro di 30cm di lato può arrivare massimo ad un classe R60 in quanto per R superiori il lato minimo deve essere di 350mm, cioè 35 cm.

Quindi se la norma per quel pilastro richiede una R90 chi non sa usare il metodo analitico vi imporrà di proteggere il pilastro con un intonaco ignifugo, o con i placcaggi.

Con il metodo analitico, poco utilizzato proprio per la sua complessità, invece vi dimostrerò che il pilastro resiste tranquillamente ed è certificabile R90.

Attraverso lo studio del decadimento delle proprietà meccaniche dei materiali sottoposti ad alta temperatura si può determinare la resistenza del pilastro e confrontarla con la sollecitazione agente. Di seguito il diagramma delle temperature calcolato all’interno della sezione.

Diagramma temperature con un tempo di esposizione di 90 min

Ora consideriamo delle sollecitazioni di stato limite standard per un pilastro 30x30cm. N=350KN ed M=25KNm e calcestruzzo di bassa resistenza C20/25.

Dalla distribuzione delle temperature e dal decadimento delle caratteristiche dei materiali la verifica risulta soddisfatta con un coefficiente di sicurezza pari a 1.41 come da verifica seguente:

Verifica Stato limite

Nu = 492.51 KN > 350 KN

Mxu = 35.18 KNm > 25 KNm

Conclusioni

I pilastro in questione non verifica se si utilizza il metodo tabellare, e quindi necessita di interventi di protezione costosi.

Con il metodo analitico invece, non ha bisogno di nessun intervento di protezione e quindi niente lavori inutili!!

Il consiglio? Scegliete un tecnico che sappia svolgere anche queste analisi.