Capacità portante di colonne metalliche tubolari riempite con calcestruzzo in condizioni di incendio

Le colonne composte acciaio-calcestruzzo, come quelle con profili tubolari riempiti di calcestruzzo, manifestano un’ottima resistenza e stabilità sia a temperatura ambiente che in condizioni incendio. Infatti, la presenza del calcestruzzo fornisce sia un buon grado di vincolo all’instabilità locale e globale che una naturale protezione contro l’aumento delle temperature nell’acciaio sotto incendio. L’Eurocodice 4 (EN1994-1-2) suggerisce metodi semplificati per la progettazione e la verifica di alcuni tipi di colonne composte soggette ad incendio.

Le Commissioni tecniche nazionali ed europee preposte all’aggiornamento dei codici, che includono alcuni autori di questo lavoro, stanno conducendo attività per aggiornare tali metodi semplificati. In questo quadro, il presente lavoro riassume alcune attività in corso del Project Team SC4.T4 dedicato alle colonne composte con sezioni tubolari riempite di calcestruzzo. Nella memoria la capacità portante delle colonne composte è calcolata mediante metodi di calcolo semplificati e accurati proposti in letteratura. I confronti tra i risultati ottenuti applicando i vari metodi fornisce utili indicazioni per ulteriori possibili miglioramenti.

Introduzione

Le colonne composte acciaio-calcestruzzo sono caratterizzate da un’eccellente resistenza e stabilità non solo in condizioni ambientali ordinarie, grazie al vincolo fornito dal calcestruzzo all’instabilità locale e globale, ma anche in condizioni d’incendio, grazie alla protezione che il calcestruzzo offre all’acciaio nei confronti dell’aumento della temperatura indotta dal fuoco. Nell’ambito delle attività delle commissioni tecniche nazionali ed europee per l’aggiornamento dell’Eurocodice 4 Parte Fuoco (EN 1994-1-2), la memoria si riferisce alle colonne composte con sezione tubolare di acciaio riempita di calcestruzzo (concrete-filled hollow section columns), che è il principale argomento di studio del Project Team SC4.T4. In particolare, di seguito si descrive un metodo generale per le verifiche di resistenza ed instabilità in presso-flessione di colonne composte soggette ad incendio, il metodo semplificato proposto nell’allegato H di EN 1994-1-2 tenendo conto delle modifiche proposte dal P.T. SC4.T4 ed un confronto delle previsioni ottenute con entrambi i metodi con risultati sperimentali di prove reperite in letteratura.

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Fig. 1 - Temperature in una sezione composta del tipo “concrete-filled” esposta su tutti i lati

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Articolo tratto da Costruzioni Metalliche Settembre/Ottobre 2017

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