Calcolo della resistenza al fuoco di autorimesse: due esempi reali

Applicazione del metodo tabellare e di quello analitico per la valutazione della resistenza strutturale in caso di incendio di due autorimesse con struttura in calcestruzzo armato e con superficie di circa 1.500 mq.


 

Il rischio di incendio delle autorimesse

Le autorimesse di piccole e medie dimensioni sono molto diffuse su tutto il territorio nazionale, sia in aree isolate, che nei centri abitati. Il rischio di incendio in questi locali è elevato, e già nel D.P.R. 26 maggio 1959 venivano indicate le autorimesse pubbliche come luoghi soggetti al controllo del comando dei Vigili del Fuoco. Successivamente, nel D.M. 27 settembre 1965 e nel D.M. 16 febbraio 1982 anche le autorimesse private con più di 9 veicoli furono incluse nella stessa categoria.

Uno degli aspetti economicamente più importanti negli interventi di adeguamento alla normativa di prevenzione incendi, spesso connessi con la necessità di suddividere ampi compartimenti a “giorno” in BOX auto o per necessità di variarne nel tempo il layout è costituito dal conseguimento dell’idonea Resistenza al Fuoco, da parte delle strutture portanti.

La pericolosità in caso di incendio non si limita alla sola autorimessa, in quanto i danni strutturali possono essere propagati agli edifici limitrofi, soprattutto nelle aree urbane. La riduzione della resistenza causata da un incendio può determinare non solo il collasso della struttura dell’autorimessa, ma anche della sovrastruttura se, invece di costituire un edificio a sé stante, l’autorimessa si trova nel piano interrato di un edificio residenziale.

L’entrata in vigore del D.M. 03 agosto 2015 e s.mm.ii. e, successivamente della Regola Tecnica verticale per le autorimesse ex D.M. 15/05/2020 concedono al Professionista ampi margini operativi per ottimizzazioni progettuali in tema di Resistenza al fuoco delle strutture, poiché i Requisiti prestazionali richiesti dalle attuali Norme sono, a parità di condizioni, meno gravosi rispetto allo storico D.M. del 86 (D.M. 01/02/86), in caso di approccio con soluzioni conformi, lasciando comunque la possibilità di operare anche con soluzioni alternative o in deroga rendendo, di fatto, ampliamente utilizzabili anche alla grande platea dei Professionisti i metodi, un tempo di élite della fire safety engineering.

Tale impostazione abbinata con l’approccio previsto per le Strutture esistenti da parte delle NTC 2018 spesso consente di rilevare valori di Resistenza al fuoco delle strutture in cemento armato esistenti sufficienti senza alcun intervento.

Di seguito si riporta l’approccio metodologico con riferimento a due Autorimesse recentemente oggetto di Interventi di adeguamento alle Norme di Prevenzione incendi.

La norma di riferimento in materia di prevenzione incendi (i.e., DM del 3 agosto 2015) definisce le attività soggette “ai controlli di prevenzione incendi di competenza del Corpo nazionale dei Vigili del fuoco” (punto 2 del paragrafo G.1.5) quelle “riportate nell’allegato I al decreto del presidente della Repubblica 1 agosto 2011 no151”, tra le quali ci sono appunto le autorimesse oggetto del presente studio (si veda la Figura 1). 

Estratto Allegato I D.P.R. 1° agosto 2011 n.151.


Le due autorimesse analizzate in questo articolo, presentando entrambe una superficie di circa 1500 m2, ricadono nella quarta colonna di Figura 1 (autorimesse con superficie coperta superiore a 1000 m2 e inferiore a 3000 m2) e nella riga 2B dell’allegato III del D.M. 7 agosto 2012 (Figura 2). Ciò rende anche il progetto antincendio soggetto al controllo dei Vigili del Fuoco (Attività con valutazione di progetto, punto 3 del paragrafo G.1.5 DM del 3 agosto 2015).

Estratto Allegato III D.M. 7 agosto 2012.


La valutazione della resistenza strutturale in caso di incendio è dunque di fondamentale importanza nella valutazione della sicurezza delle due autorimesse in esame.

Le metodologie per eseguire questa misura della sicurezza sono riportate anche esse nel D.M. del 3 agosto 2015, e nello specifico sono: il metodo tabellare, il metodo analitico ed il metodo sperimentale. Per verificare l’intera struttura, o ciascuno degli elementi strutturali che la compone, è sufficiente utilizzare uno solo dei tre metodi. Ciò è stato fatto nelle due autorimesse qui analizzate, dove sono stati utilizzati il primo e il secondo approccio. 

 

Descrizione delle autorimesse

Le autorimesse, costruite negli anni Settanta del secolo scorso e situate in due zone residenziali di Torino, sono rappresentative di due casi tipici di molti centri urbani. Una è costituita da un singolo piano fuori terra e presenta un soffitto in parte piano ed in parte costituito da una volta cilindrica in latero cemento. La volta, di sezione semicircolare di ampiezza 20 m e lunghezza 31 m, scarica su due travi in calcestruzzo armato, che a loro volta appoggiano su quattro pilastri, per campata. L’edificio non è isolato ma è confinante su tre lati con altri edifici residenziali. La seconda struttura costituisce un esempio altrettanto interessante in quanto si trova al piano terreno di un edificio a due piani. La superficie di entrambe le autorimesse, come detto in precedenza, è di circa 1500 m2.

In entrambi i casi, il progettista ha dovuto affrontare un problema ricorrente per le strutture esistenti in calcestruzzo armato: la mancanza di progetti originali e di disegni della carpenteria di travi, pilastri e solai. Di conseguenza, per ottenere un livello di conoscenza sufficiente, si è reso necessario redigere dapprima un progetto simulato e poi verificarne la correttezza con dei saggi localizzati sulle singole strutture. Solo a valle di queste operazioni sono state eseguita le verifiche in condizioni di incendio. 

 

Il progetto simulato

Nei casi in esame, il progetto simulato è stato eseguito mediante un pre-dimensionamento, in accordo con le normative vigenti e le pratiche costruttive in uso nella zona dove sono presenti le due autorimesse. Nel caso specifico, misurata la geometria degli elementi strutturali in c.a., le armature d’acciaio sono state disegnate seguendo le usuali carpenterie dei ferri degli edifici costruiti a Torino negli anni Settanta.

Di seguito, sono stati effettuati dei saggi negli elementi strutturali per verificare la correttezza del progetto simulato. Ad esempio, in Fig.3 e Fig.4 sono state rilevate, rispettivamente, le armature in un pilastro ed in una alla trave della prima autorimessa, mentre in Fig.5 il rilievo delle armature ha riguardato la trave principale della seconda autorimessa.

rischio di incendio delle autorimesse

 

rischio di incendio delle autorimesse   

Ulteriore verifica del progetto simulato può essere eseguita anche mediante l’ausilio di un software di calcolo che implementi al suo interno “vecchi” modelli di calcolo e i materiali previsti dalle “vecchie” norme delle costruzioni. È questo il caso del modulo “Trave Continua” di CDM Dolmen, che consente di eseguire verifiche secondo il metodo delle tensioni ammissibili e di selezionare, da un’ampia libreria, materiali in uso negli anni passati. A scopo puramente esemplificativo, la Fig. 6 mostra un esempio di utilizzo di “Trave continua” in queste situazioni.

Esempio di progetto simulato con il modulo “Trave continua” di CDM Dolmen

In queste circostanze non è possibile assumere un livello di Conoscenza superiore ad LC1. Pertanto, si impone, cautelativamente, di assegnare un fattore di confidenza pari a 1.35 ai materiali in tutte le verifiche di resistenza all’incendio condotte con il metodo analitico.

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L'articolo prosegue con la descrizione dell'applicazione del metrodo tabellare e analitico.