psa - impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

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PROGETTAZIONE STRUTTURALE IN PRESENZA DI INCENDIO ROMA Corso di PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO PRESENZA DI INCENDIO [email protected] Docente: Prof. Ing. Franco Bontempi - [email protected] Assistente: Ing. Chiara Crosti - [email protected]

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Page 1: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

PROGETTAZIONE STRUTTURALE IN PRESENZA DI INCENDIO

ROMA

Corso di

PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIO

PRESENZA DI INCENDIO

[email protected]

Docente: Prof. Ing. Franco Bontempi - [email protected]

Assistente: Ing. Chiara Crosti - [email protected]

Page 2: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

INGEGNERIA ANTINCENDIO

[email protected]

Page 3: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

INGEGNERIA ANTINCENDIO

[email protected]

Page 4: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

INGEGNERIA ANTINCENDIO

[email protected]

Page 5: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

INGEGNERIA ANTINCENDIO

[email protected]

Page 6: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

http://www.promozioneacciaio.it/cms/it5563-normative-di-prodotto.asp

[email protected]

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INGEGNERIA ANTINCENDIO

[email protected]

Page 8: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

INGEGNERIA ANTINCENDIO

[email protected]

Page 9: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

INGEGNERIA ANTINCENDIO

Bontempi F., Crosti C.,

"Costruzioni in acciaio secondo l'approccio ingegneristico di

[email protected]

l'approccio ingegneristico di progetto".

Rivista Antincendio, May 2008.

Page 10: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

livello

1OBIETTIVI

LIMITI DELLA

CRITERIO (QUANTITA') CHE MISURA

LA PERFORMANCE i-esima

DEFINIZIONE DELLAPERFORMANCE i-esima

livello

2

ESPLICITAZIONE DEGLI

OBIETTIVI ATTRAVERSO L'INDIVIDUAZIONE DI n

PRESTAZIONI;

ordinatamente, per ciascuna di esse, i =1,..n:

C

MODELLI

NUMERICI

MODELLI

FISICI

RISPETTO DI

PRESCRIZIONI

livello 3

DEFINIZIONE

DELLA SOLUZIONE

STRUTTURALE

livello

4

VERIFICA DELLE

CAPACITA'

PRESTAZIONALI

LIMITI DELLA

PERFORMANCE i-esima

ESITO

NO

SI'

A

B

Page 11: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

Livello 1

Lo Stato ha bisogno di una

rete infrastrutturale che collega

il punto A al punto B

Livello 2

L’obiettivo generale è

esplicitato nelle sue varie

specificità; ad esempio, a

proposito passaggio di treni ed

autoveicoli;

INGEGNERIA ANTINCENDIO

Livello 1-2 del PBD

Performance:Passaggio a doppia corsia

di marcia per gli autoveicoli

Performance Criteria: Velocità di progetto

Performance Limits: Velocità di almeno 90 Km/h

[email protected]

Page 12: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

livello

1OBIETTIVI

LIMITI DELLA

CRITERIO (QUANTITA') CHE MISURA

LA PERFORMANCE i-esima

DEFINIZIONE DELLAPERFORMANCE i-esima

livello

2

ESPLICITAZIONE DEGLI

OBIETTIVI ATTRAVERSO L'INDIVIDUAZIONE DI n

PRESTAZIONI;

ordinatamente, per ciascuna di esse, i =1,..n:

C

Ad es. : rilassando le richieste o

declassando l’utilizzo

Modificando gli obiettivi generali si

rinucia all’opera originariamente

pensata

MODELLI

NUMERICI

MODELLI

FISICI

RISPETTO DI

PRESCRIZIONI

livello 3

DEFINIZIONE

DELLA SOLUZIONE

STRUTTURALE

livello

4

VERIFICA DELLE

CAPACITA'

PRESTAZIONALI

LIMITI DELLA

PERFORMANCE i-esima

ESITO

NO

SI'

A

B

Ad es. : cambiamento dello schema

portante principale, tipologia di

connessioni, caratteristiche dei

materiali

declassando l’utilizzo

Page 13: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

ELEMENTO

STRUTTURALE

COMPONENTE

STRUTTURALE

DANNO

STRUTTURA

POSSIBILE

-

SICUREZZA

COSE

-CERTOMAGGIORE

-POSSIBILEMINORE

SICUREZZA

PERSONEESERCIZIO

LIVELLI DI

CRISI /

CONSEGUENZE

ELEMENTO

STRUTTURALE

COMPONENTE

STRUTTURALE

DANNO

STRUTTURA

POSSIBILE

-

SICUREZZA

COSE

-CERTOMAGGIORE

-POSSIBILEMINORE

SICUREZZA

PERSONEESERCIZIO

LIVELLI DI

CRISI /

CONSEGUENZE

MATRICE DI CORRELAZIONE (LIVELLI DI CRISI – CONSEGUENZE)

INGEGNERIA ANTINCENDIO

SISTEMA

STRUTTURALE

PARTE DELLA

STRUTTURA

STRUTTURALE

POSSIBILECERTOCERTOSEVERO

CERTO

POSSIBILE

CERTOCERTOCATASTROFICO

-CERTOMAGGIORE

SISTEMA

STRUTTURALE

PARTE DELLA

STRUTTURA

STRUTTURALE

POSSIBILECERTOCERTOSEVERO

CERTO

POSSIBILE

CERTOCERTOCATASTROFICO

-CERTOMAGGIORE

[email protected]

Page 14: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

ATTORI

CO

MM

ITT

EN

TE

PR

OG

ET

TIS

TA

CO

ST

RU

TT

OR

E

PR

OD

UT

TO

RE

DIR

ET

TO

RE

DE

I L

AV

OR

I

CO

LL

AU

DA

TO

RE

COMPITI

Definizione delle caratteristiche dell’opera in

termini prestazionali (vita utile, impiego della

costruzione, importanza sociale e strategica,...)

X X

INGEGNERIA ANTINCENDIO

Redazione del progetto con particolare riguardo

alla individuazione dei livelli di sicurezzaX

Corretta realizzazione della costruzione con

garanzia di qualità di materiali e prodotti di base

di base e di loro corretto impiego

X X

Controllo di qualità in fase di costruzione X

Collaudo in corso d’opera e finale a costruzione

terminata con verifica dei livelli di sicurezza e

delle prestazioni richieste

X

[email protected]

Page 15: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

ASPETTI NORMATIVI

NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI

Decreto Ministeriale 14/01/2008

(Gazzetta Ufficiale n. 29 del 4 febbraio 2008 - Suppl. Ordinario n. 30)

[email protected]

Page 16: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 14 Gennaio 2008

[email protected]

Page 17: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 14 Gennaio 2008

[email protected]

Page 18: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 14 Gennaio 2008

[email protected]

Page 19: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 14 Gennaio 2008

CIRCOLARE 2 febbraio 2009, n.617

Istruzioni per l’applicazione delle NTC D.M.

14 gennaio 2008

[email protected]

Page 20: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 14 Gennaio 2008

LA STRUTTURA DEVE ESSERE ROBUSTA DA UN PUNTO DI VISTA STRUTTURALE

[email protected]

Page 21: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

Una struttura e’ robusta se mostra un degrado regolare delle qualita’ (resistenza,

rigidezza, stabilita’…) con l’entita’ del danneggiamento che subisce.

REQUISITO DI ROBUSTEZZA STRUTTURALE

In una progettazione globale il requisito di robustezza puo’ essere valutato verificando

ad esempio che la rimozione di un singolo elemento, di una parte della struttura o di

un danno localizzato si risolva al piu’ in un collasso localizzato.

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 14 Gennaio 2008

[email protected]

Page 22: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

DAMAGE LOCALIZATION (DAMAGE LEVEL= 1)

Scenario 2

Scenario 1

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 14 Gennaio 2008

Scenario 3

Scenario 1

Scenario 4

[email protected]

Crosti C., Petrini F., (2013), “Multi-hazard analyses on steel truss bridge”, XXIV CTA 2013, Torino, September 30th, October 1-2.

Page 23: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

-0.40

-0.30

-0.20

-0.10

0.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Vert

ical d

isp

lacem

en

t n

od

e.4

0 (

m)

Time (sec)

Max v

ert

ical d

isp

lacem

en

t(t

= 1

5.3

sec)

Scenario

1

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 14 Gennaio 2008

-1.00

-0.90

-0.80

-0.70

-0.60

-0.50

-0.40

Vert

ical d

isp

lacem

en

t n

od

e.4

0 (

m)

Scenario 1

Max v

ert

ical d

isp

lacem

en

t(t

= 1

5.3

sec)

Node n.40

[email protected]

Crosti C., Petrini F., (2013), “Multi-hazard analyses on steel truss bridge”, XXIV CTA 2013, Torino, September 30th, October 1-2.

Page 24: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

Ve

rtic

al d

isp

lac

em

en

t (m

)Node

Scenario 0Scenario 1Scenario 2Scenario 3

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 14 Gennaio 2008

-1.2

-1.0

-0.8

Ve

rtic

al d

isp

lac

em

en

t (m

)

Scenario 3Scenario 4

t= 15.3 sec

t= 0 secSCENARIO 1

[email protected]

Crosti C., Petrini F., (2013), “Multi-hazard analyses on steel truss bridge”, XXIV CTA 2013, Torino, September 30th, October 1-2.

Page 25: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

ATTRIBUTES

RELIABILITY

AVAILABILITY

SAFETY

MAINTAINABILITY

SECURITY

ST

RU

CT

UR

AL

QU

ALI

TY

Circolare, Armatura a spirale

Rettangolare, Staffatura

Capacita’ minima richiesta

Capacita’ nominale

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 14 Gennaio 2008

INTEGRITY

FAILURE

ERROR

FAULT

permanent interruption of a system ability

to perform a required function

under specified operating conditions

the system is in an incorrect state:

it may or may not cause failure

it is a defect and represents a

potential cause of error, active or dormant

THREATS

NEGATIVE CAUSEST

RU

CT

UR

AL

QU

ALI

TY

Meno ROBUSTA Piu’ ROBUSTA

[email protected]

Page 26: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

ROBUSTEZZA STRUTTURALE NON E’ SINONIMO DI INVULNERABILITA’ DELLA

STRUTTURA. La definizione di robustezza precisa infatti che la struttura non deve

essere danneggiata in maniera SPROPORZIONATA rispetto alla causa.

Il requisito di ROBUSTEZZA STRUTTURALE va valutato a livello di SISTEMA

STRUTTURALE e la robustezza dei singoli elementi della struttura non e’ garanzia della

robustezza della struttura nel suo complesso.

CONSIDERAZIONI SUL REQUISITO DI ROBUSTEZZA STRUTTURALE

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 14 Gennaio 2008

[email protected]

Page 27: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 14 Gennaio 2008

SUDDIVIDERE LA COSTRUZIONI IN COMPARTIMENTI IN MODO TALE CHE IL COLLASSO DI UNA PARTE DELLA STRUTTURA NON SI PROPAGHI ALLE PARTI ADIACENTI

[email protected]

Page 28: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

• Costruita nel 1979

• Altezza 106 m

• 32 piani di cui 29 sopra il livello

del suolo

• Nucleo centrale in cemento

armato

• Due piani tecnici: uno alla base e uno a metà altezza

CASO DI INCENDIO: HOTEL WINDSOR – MADRID

PRIMA

DOPO

INGEGNERIA ANTINCENDIO

base e uno a metà altezza

• Incendio 12 febbraio 2005 al 21°

piano durante fase di completa

ristrutturazione

[email protected]

Page 29: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

EVOLUZIONE TEMPORALE

INGEGNERIA ANTINCENDIO

[email protected]

Page 30: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

EVOLUZIONE TEMPORALE

INGEGNERIA ANTINCENDIO

[email protected]

Page 31: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

EVOLUZIONE TEMPORALE

INGEGNERIA ANTINCENDIO

[email protected]

Page 32: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

EVOLUZIONE TEMPORALE

INGEGNERIA ANTINCENDIO

[email protected]

Page 33: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

INGEGNERIA ANTINCENDIO

[email protected]

Page 34: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

1st February 2013, an expressway bridge partially collapsed due to a truck explosion in MianchiCounty, Sanmenxia, central China's Henan Province;

INGEGNERIA ANTINCENDIO

[email protected]

Page 35: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

Il 30 aprile 2007 è avvenuto il crollo di un intero impalcato di due vie di immissione del

ponte MacArthur Maze ad Oakland

INGEGNERIA ANTINCENDIO

A seguito dell'urto di un camion cisterna con un pilone, si è scatenato un notevole

incendio con fiamme che andavano a lambire la struttura portante del ponte. Le spesse

travi di sostegno dell'impalcato flessibile di calcestruzzo e bitume sono state aggredite

dal poderoso incendio, finendo per cedere sotto il peso stesso del ponte.

[email protected]

Page 36: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

INGEGNERIA ANTINCENDIO

[email protected]

Page 37: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 14 Gennaio 2008

Bombardiere B17 Fortezza Volante, che durante

la Seconda Guerra Mondiale dopo aver subito

una collisione in volo con un altro velivolo, è

riuscito comunque ad atterrare; questa capacità

di incassare un collasso strutturale (collapse

resistant structure), è legata alla conformazione

altamente iperstatica della fusoliera di questo

tipo di aereo

Aumentando la connessione delle partistrutturali, introducendo un elevatogrado di continuita’, in modo che le

azioni si possano trasferire dalla parte collassata a quelle adiacenti, ovvero la costruzione possegga al suo interno

una ridondanza di percorsi atti a trasmettere l’azione

[email protected]

Page 38: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 14 Gennaio 2008

COLLASSI STRUTTURALI FAVOREVOLI E SFAVOREVOLI

Un’altra forma di strategia di progetto per strutture soggette ad incendio e’

evidenziata dall’importanza di garantire modi di collassi favorevoli, in genere

attraverso confinamento del meccanismo di collasso (implosione).

[email protected]

Page 39: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

Due differenti modi di collasso:

COLLASSI STRUTTURALI FAVOREVOLI E SFAVOREVOLI

NO SWAY:il meccanismo che non

prevede svio del traverso;

presenta un confinamento

del collasso

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 14 Gennaio 2008

SWAY:prevede lo svio; è

potenzialmente capace di

coinvolgere strutture vicine,

con la possibilità di provocare

dei collassi a catena, ovvero

una crisi progressiva.

del collasso

[email protected]

Page 40: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

3.6.1.1. DEFINIZIONI

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 14 Gennaio 2008

[email protected]

Page 41: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

3.6.1.2. RICHIESTE DI PRESTAZIONI

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 14 Gennaio 2008

[email protected]

Page 42: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

3.6.1.3. CLASSI DI RESISTENZA AL FUOCO

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 14 Gennaio 2008

[email protected]

Page 43: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

3.6.1.4. CRITERI DI PROGETTAZIONE

3 rotazioni

3 traslazioni

(K determinato a t = 0)

SINGOLI

ELEMENTI

STRUTTURALI

INTERO SISTEMA COSTRUTTIVO

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 14 Gennaio 2008

(K determinato a t = 0)

(K determinato a t = 0

indipendente dal tempo)

3 rotazioni

3 traslazioni

PORZIONI DI STRUTTURA

[email protected]

Page 44: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

3.6.1.5. PROCEDURA DI ANALISI DI RESISTENZA AL FUOCO

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 14 Gennaio 2008

[email protected]

Page 45: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

3.6.1.5.1. INCENDIO DI PROGETTO

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 14 Gennaio 2008

[email protected]

Page 46: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

600

800

1000

1200

θ [

C]

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 14 Gennaio 2008

[email protected]

0

200

400

0 20 40 60 80 100 120

θ [

t [min]

Curva incendio standard

Curva incendio idrocarburi

Curva incendio esterno

Page 47: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

3.6.1.5.2. ANALISI DELL’EVOLUZIONE DELLA TEMPERATURA

3.6.1.5.3. ANALISI DEL COMPORTAMENTO MECCANICO

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 14 Gennaio 2008

[email protected]

Page 48: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

3.6.1.5.4 VERIFICHE DI SICUREZZA

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 14 Gennaio 2008

[email protected]

Page 49: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

Tempo di resistenza al fuoco: è il tempo che intercorre dall’inizio dell’incendio al

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 14 Gennaio 2008

Tempo di resistenza al fuoco: è il tempo che intercorre dall’inizio dell’incendio al

raggiungimento del collasso.

Temperatura critica: la temperatura media della sezione trasversale in

corrispondenza della quale si verifica la perdita della capacità

portante.

Resistenza minima: la resistenza minima (in termini di capacità portante)

raggiunta dalla sezione trasversale.

Tcr

tr

Rd

[email protected]

Page 50: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

� DM 09/03/2007Prestazioni di resistenza al fuoco delle

costruzioni nelle attività soggette al controllo del Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco

Vengono condivisi gli obiettivi e la strategia di progettazione per la

definizione della sicurezza strutturale introdotti dalla Direttiva 89/106/CEE

ASPETTI NORMATIVI

� DM 09/05/2007 Direttive per l’attuazione dell’approccio ingegneristico alla sicurezza antincendio

Precisa la procedura di applicazione dell’approccio ingegneristico, in senso

generale ma comprendente anche la valutazione della sicurezza strutturale.

[email protected]

Page 51: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

Decreto del Ministro dell’Interno 9/3/2007

(S.O.G.U. del 29/3/2007 n.87)

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 9 Marzo 2007

PRESTAZIONI DI RESISTENZA AL FUOCO DELLE COSTRUZIONI NELLE ATTIVITÀ SOGGETTE AL CONTROLLO DEL CORPO NAZIONALE DEI VIGILI DEL FUOCO

[email protected]

Page 52: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

ART.1 - OGGETTO E CAMPO DI APPLICAZIONE

• Il presente decreto stabilisce i criteri per determinarele prestazioni di resistenza al fuoco che devonopossedere le costruzioni nelle attività soggette alcontrollo del Corpo nazionale dei VV.F., adesclusione delle attività per le quali tali prestazionisono espressamente stabilite da specifiche regole

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 9 Marzo 2007

sono espressamente stabilite da specifiche regoletecniche di prevenzione incendi.

• Le disposizioni del presente decreto si applicanoalle attività i cui progetti sono presentati ai Comandiprovinciali dei vigili del fuoco competenti perterritorio, per l'acquisizione del parere di conformitàdi cui all'art. 2 del D.P.R. 12 gennaio 1998, n. 37.

[email protected]

Page 53: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

Con l’emanazione del D.P.R. 01 Agosto 2011 n.151 sono stati abrogati:

•il D.P.R. n. 37/1998,

•il D.P.R. n. 689/1959 ;e

• il D.M. 16/2/1982

ASPETTI NORMATIVI - D.M. 9 Maggio 2007

[email protected]

http://www.promozioneacciaio.it/cms/it5475-dpr-151.asp

Page 54: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

ART.2 – OBIETTIVI ... (1)

• Al fine di limitare i rischi derivanti dagli incendi, le costruzioni devono essere progettate, realizzate e gestite in modo da garantire:

1. la stabilità degli elementi portanti per un tempo utile ad assicurare il soccorso agli occupanti;

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 9 Marzo 2007

assicurare il soccorso agli occupanti;

2. la limitata propagazione del fuoco e dei fumi, anche riguardo alle opere vicine;

3. la possibilità che gli occupanti lascino l'opera indenni o che gli stessi siano soccorsi in altro modo;

4. la possibilità per le squadre di soccorso di operare in condizioni di sicurezza.

[email protected]

Page 55: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

ART.2 - ... , STRATEGIE, ... (2)

• I requisiti di protezione delle costruzioni dagli incendi, finalizzati al raggiungimento degli obiettivi suddetti, sono garantiti attraverso l'adozione di misure e sistemi di protezione attiva e passiva.

• Tutte le misure e i sistemi di protezione, adottati nel progetto

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 9 Marzo 2007

• Tutte le misure e i sistemi di protezione, adottati nel progetto ed inseriti nella costruzione, devono essere adeguatamente progettati, realizzati e mantenuti secondo quanto prescritto dalle specifiche normative tecniche o dalle indicazioni fornite dal produttore al fine di garantirne le prestazioni nel tempo.

[email protected]

Page 56: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

DEFINIZIONI: RESISTENZA

b) CAPACITÀ PORTANTE IN CASO DI INCENDIO: attitudine della struttura, di una parte della struttura o di un elemento strutturale a conservare una sufficiente resistenza meccanica sotto l’azione del fuoco con riferimento alle altre azioni agenti.

j) RESISTENZA AL FUOCO: una delle fondamentali strategie di protezione da perseguire per garantire un adeguato livello di

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 9 Marzo 2007

protezione da perseguire per garantire un adeguato livello di sicurezza della costruzione in condizioni di incendio. Essa riguarda la capacità portante in caso di incendio, per una struttura, per una parte della struttura o per un elemento strutturale nonché la capacità di compartimentazione rispetto all’incendio per gli elementi di separazione sia strutturali, come muri e solai, sia non strutturali, come porte e tramezzi

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RICHIESTE DI PRESTAZIONE

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LIVELLO II DI PRESTAZIONE

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CURVE NOMINALI DI INCENDIO

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CURVE NATURALI DI INCENDIO (1)

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 9 Marzo 2007

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CURVE NATURALI DI INCENDIO (1)

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 9 Marzo 2007

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CRITERI DI PROGETTAZIONE DEGLI ELEMENTI STRUTTURALI RESISTENTI AL FUOCO

VISIONE SISTEMICA

ASPETTI NORMATIVI – D.M. 9 Marzo 2007

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Page 63: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

Decreto del Ministro dell’Interno 9 maggio 2007

ASPETTI NORMATIVI - D.M. 9 Maggio 2007

DIRETTIVE PER L’ATTUAZIONE DELL’ APPROCCIO INGEGNERISTICO ALLA SICUREZZA ANTINCENDIO

Decreto del Ministro dell’Interno 9 maggio 2007

(G.U. n. 117 del 22 maggio 2007)

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Richiama le tecniche del FSE codificate nel 1998 con il rapporto tecnico ISO TR 13387

Page 64: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

ART.1 - OGGETTO

• definisce gli aspetti procedurali e i criteri da

adottare per valutare il livello di rischio e

progettare le conseguenti misure compensative,

utilizzando, in alternativa a quanto previsto dal

Decreto del Ministro dell’interno 4 maggio 1998,

ASPETTI NORMATIVI - D.M. 9 Maggio 2007

Decreto del Ministro dell’interno 4 maggio 1998,

l’approccio ingegneristico alla sicurezza

antincendio, al fine di soddisfare gli obiettivi

della prevenzione incendi.

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Page 65: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

ART.2 - CAMPO DI APPLICAZIONE (1)

• in presenza di insediamenti di tipo complesso o

a tecnologia avanzata, di edifici di particolare

rilevanza architettonica e/o costruttiva, ivi

compresi quelli pregevoli per arte o storia o

ubicati in ambiti urbanistici di particolare

ASPETTI NORMATIVI - D.M. 9 Maggio 2007

ubicati in ambiti urbanistici di particolare

specificità, la metodologia descritta nel presente

decreto può essere applicata:

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ART.2 - CAMPO DI APPLICAZIONE (2)

�per la individuazione dei provvedimenti daadottare ai fini del rilascio del certificato diprevenzione incendi nel caso di attività nonregolate da specifiche disposizioni antincendio;

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�per la individuazione delle misure di sicurezzache si ritengono idonee a compensare il rischioaggiuntivo nell’ambito del procedimento dideroga di cui all’art. 6 del decreto del Presidentedella Repubblica 12 gennaio 1998, n. 37.

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ASPETTI NORMATIVI - D.M. 9 Maggio 2007

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Page 68: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

Obiettivi di Sicurezza

Sicurezza degli occupanti

durante tutta la loro permanenza

prevista nell’edificio;

Sicurezza delle squadre di

soccorso e delle squadre

antincendio;

Livelli di Prestazione

Assenza di requisiti specifici;

Resistenza all’incendio per un

tempo sufficiente per

l’evacuazione;

ASPETTI NORMATIVI - D.M. 9 Maggio 2007

Evitare crolli dell’edificio;

Permettere ai componenti e ai

sistemi antincendio di mantenere

la loro funzionalità;

Consentire l’eventuale

riutilizzazione della struttura;

Non raggiungimento del

collasso;

Limitato danneggiamento;

Mantenimento della totale

Funzionalità;

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SCENARI D’INCENDIO = PROIEZIONI DEI POSSIBILI EVENTI DI INCENDIO

• Nel processo di individuazione degli scenari di

incendio di progetto, devono essere valutati gli

incendi realisticamente ipotizzabili nelle

condizioni di esercizio previste, scegliendo i più

gravosi per lo sviluppo e la propagazione

ASPETTI NORMATIVI - D.M. 9 Maggio 2007

gravosi per lo sviluppo e la propagazione

dell’incendio, la conseguente sollecitazione

strutturale, la salvaguardia degli occupanti e la

sicurezza delle squadre di soccorso.

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CONDIZIONI PER GLI SCENARI D’INCENDIO

• caratteristiche dell’edificio (geometria del locale, condizioni di ventilazione interna ed esterna,

• stato delle porte e delle finestre, (eventuale rottura di vetri, ecc.);

• stato, tipo e quantitativo del combustibile;

ASPETTI NORMATIVI - D.M. 9 Maggio 2007

• stato, tipo e quantitativo del combustibile;

• configurazione e posizione del combustibile;

• tasso di crescita del fuoco e picco della potenza termica rilasciata (HRR max);

• tasso di sviluppo dei prodotti della combustione;

• condizioni delle persone presenti (affollamento, stato psico-fisico, presenza di disabili, ecc.).

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ASPETTI NORMATIVI - D.M. 9 Maggio 2007

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ASPETTI NORMATIVI D.M. 9 Maggio 2007

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ASPETTI NORMATIVI - D.M. 9 Maggio 2007

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Page 75: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

Start

Analisi Qualitativa

Analisi Quantitativa

VerificheVerifiche dei risultati:

• Modellazione dell’azione di incendio;• Modellazione del trasferimento di calore;• Modellazione strutturale.

• Definizione degli obiettivi;• Individuazione dei livelli di prestazione;• Scelta degli scenari di incendio;

ASPETTI NORMATIVI

Presentazionedei risultati

end

SI NO

Verifiche dei risultati:

Tempo TemperaturaResistenza

RFire > SFireRFire < SFire

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Page 76: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

ASPETTI NORMATIVI - EUROCODICI

Ambito Nome Anno Titolo

Azioni EN 1991 1-2 2002Eurocode 1 – Actions on structures – Part 1-2: General

Actions – Actions on structures exposed to fire

Cls EN 1992 1-2 2004Eurocode 2 – Design of concrete structures – Part 1-2:

General rules – Structural fire design

Acciaio EN 1993 1-2 2005Eurocode 3 – Design of steel structures – Part 1-2:

General rules – Structural fire design

Acciaio – Cls EN 1994 1-2 2005

Eurocode 4 – Design of composite steel and concrete

structures – Part 1-2: General rules – Structural fire

[email protected]

design

Legno EN 1995 1-2 2004Eurocode 5 – Design of timber structures – Part 1-2:

General rules – Structural fire design

Muratura EN 1996 1-2 2005Eurocode 6 – Design of masonry structures – Part 1-2:

General rules – Structural fire design

Alluminio EN 1999 1-2 1998Eurocode 9 – Design of aluminium structures – Part 1-

2: General rules – Structural fire design

Page 77: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

ASPETTI NORMATIVI - EUROCODICI

Eurocode 1 – Actions on structures – Part 1-2: General Actions Actions on structures exposed to fire

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Page 78: PSA - Impostazione del problema della sicurezza strutturale in presenza di incendio 09/10/2013

•Progettazione Strutturale Antincendio: quando nasce e perche’Approccio PrescrittivoApproccio Prestazionale

•D.M. 14/01/2008 – Azioni sulle costruzioniAzioni Ecccezionali

IncendioStrategie di progettoRobustezza strutturaleCompartimentazioneContinuita’

RIEPILOGO

Continuita’Collassi favorevoli / sfavorevoli

•D.M. 9/03/2007Oggetto e campo di applicazione (Prestazioni di resistenza al fuoco dellecostruzioni nelle attività soggette al controllo del Corpo nazionale dei vigilidel fuoco)

•D.M. 9/05/2007Oggetto e campo di applicazione (Approccio ingegneristico alla sicurezzaantincendio)

•Eurocodici

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Stro N

GERwww.stronger2012.com