Sul n.12/2019 della rivista Antincendio: “Revisione critica di calcoli avanzati di resistenza al fuoco”, Ingg. Crosti e Marino
Con il progredire degli strumenti hardware e software, nonché con le ampliate possibilità offerte dal nuovo Codice di Prevenzione Incendi (D.M. 03/08/2015) e la maggiore preparazione e specializzazione del mondo dei professionisti antincendio, sempre più spesso e volentieri la resistenza al fuoco delle strutture viene valutata attraverso calcoli analitici avanzati.
Nel caso delle strutture in acciaio, ad esempio, queste elaborazioni, seppur complicate da impostare e gestire, consentono di dimostrare il raggiungimento di prestazioni di resistenza strutturale al fuoco non possibili con l’applicazione dei metodi analitici semplificati. Al fine di sfruttare al massimo le potenzialità di tali calcolazioni, è necessario modellare il cimento termico rappresentato dall’incendio con curve naturali associate a ciascun scenario d’incendio di progetto.
I metodi di calcolo avanzato si basano sull’utilizzo di speciali codici di calcolo, in grado di risolvere complessi sistemi di equazioni non lineari.
Ma quali sono i codici che meglio si prestano a queste calcolazioni? E soprattutto come validarli rispetto a quelli consigliati dalla normativa vigente?
L’aspetto della validazione di un calcolo di resistenza al fuoco con codici sofisticati, così come in tutti gli altri settori dell’ingegneria che ricorrono a modellazioni avanzate, è molto delicato e andrebbe riportato in ogni relazione di calcolo strutturale che si presenta ai Comandi dei Vigili del Fuoco.
Il capitolo 10 delle NTC2018, ad esempio, nel paragrafo 10.2, riporta: Qualora l’analisi strutturale e le relative verifiche siano condotte con l’ausilio di codici di calcolo automatico, il progettista dovrà controllare l’affidabilità dei codici utilizzati e verificare l’attendibilità dei risultati ottenuti. Il progettista dovrà quindi esaminare preliminarmente la documentazione a corredo del software per valutarne l’affidabilità e soprattutto l’idoneità al caso specifico.
Nell’ambito delle analisi strutturali al fuoco, le parti fuoco degli Eurocodici prevedono la necessità di effettuare una verifica dell’accuratezza dei modelli di calcolo sulla base di specifici risultati sperimentali, raccomandando di controllare i parametri critici mediante analisi di sensitività. A tal fine rappresentano dei riferimenti l’allegato CC della DIN EN 1992-1-2 NA, nel quale sono presentati alcuni casi noti di riferimento rispetto ai quali confrontare i risultati del codice utilizzato, nonché la ISO/TR 16730-4, che fornisce una metodologia per la validazione dei software di calcolo per analisi strutturali in condizioni d’incendio. Pertanto un codice di calcolo avanzato per la resistenza al fuoco va validato sia rispetto ai risultati di prove sperimentali che a quelli analitici noti di casi di riferimento.
Inoltre, a differenza di quello che si fa progettando e verificando le strutture a freddo, nel caso della progettazione strutturale antincendio le cose si complicano, perché entrano in gioco, con un ruolo fondamentale, le non linearità geometriche e quelle del materiale, dovute sia alle alte temperature che ai loro gradienti, col conseguente abbattimento più o meno graduale delle caratteristiche meccaniche dei materiali normalmente utilizzati nelle strutture.
L’affidabilità e l’attendibilità dei risultati ottenuti sono due aspetti che vanno affidati completamente al giudizio esperto del progettista.
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