Il comportamento delle vernici intumescenti per la protezione al fuoco di strutture esistenti in acciaio

Negli ultimi decenni le autorità hanno riconosciuto che la sicurezza antincendio può essere raggiunta attraverso approcci analitici che sono in grado di descrivere come si evolvono gli incendi reali e come si comportano le strutture reali. L'industria delle costruzioni metalliche, che ha effettuato la maggior parte delle ricerche per migliorare la sicurezza antincendio degli edifici attraverso l'applicazione della Fire Safety Engineering (FSE), trae chiaramente beneficio da questi nuovi approcci. La FSE è una disciplina che utilizza modelli accurati agli elementi finiti (EF) per prevedere le reali prestazioni delle strutture in condizioni di incendio e delle misure di protezione antincendio.

La memoria è finalizzata a migliorare la modellizzazione agli EF di strutture in acciaio protette da rivestimenti intumescenti (IC). I risultati di circa 50 test di scala di laboratorio nel forno sono mostrati per esaminare l'effetto del fattore di sezione, dello spessore a secco della IC, della forma dei campioni e delle curve di incendio di input, al fine di definire le proprietà termiche di una IC equivalente da test su piccola scala che può essere utilizzata per modellare gli elementi protetti in scala reale.

INTRODUZIONE

L’attuale quadro normativo italiano riguardante la valutazione della sicurezza antincendio trova un importante strumento in una “nuova disciplina” che si è affermata negli ultimi decenni: la Fire Safety Engineering (FSE). Infatti, con l’emanazione del D.M. 03/08/2015 si è provveduto alla formalizzazione dell’uso dell’approccio prestazionale, introducendo un futuro in cui il sistema normativo di tipo verticale lascerà il posto ad un insieme di soluzioni tecniche flessibili ed aderenti alle specifiche esigenze delle diverse attività. Tale approccio tende ad ottimizzare le capacità della struttura di resistere al fuco perché consente di tener conto di sovra-resistenze legate allo

schema statico della struttura. Poiché le caratteristiche meccaniche dell’acciaio diminuiscono con l’aumentare della temperatura per mantenere la temperatura negli elementi strutturali al di sotto della temperatura critica cui corrisponde il collasso, è necessario ricorrere a protettivi. Tra i protettivi più comuni per le strutture in acciaio ci sono le vernici intumescenti (IC) che nella seconda metà del secolo scorso hanno vissuto un’intensa fase di sviluppo [1]. Per introdurre questi protettivi nell’applicazione dell’approccio prestazionale con modellazioni numeriche avanzate della struttura, è necessario conoscere le caratteristiche termiche della IC, generalmente non disponibili Nel seguito si mostrano alcuni risultati di una campagna sperimentale su piastre in acciaio con differenti fattori di sezione e di differente forma, protette con vernici di differenti spessori e riscaldati con due curve nominali di incendio (ISO834 e Smouldering), con lo scopo di caratterizzare il comportamento della IC e definire i parametri di una IC equivalente da introdurre in software di calcolo avanzato.

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Articolo tratto dal XXVI CONGRESSO C.T.A

Si ringrazia il C.T.A. per la gentile collaborazione