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

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  • 1. ROMACorso di PROGETTAZIONE STRUTTURALE ANTINCENDIOPROGETTAZIONE STRUTTURALE IN PRESENZA DI INCENDIODocente: Prof. Ing. Franco Bontempi - franco.bontempi@uniroma1.it Assistente: Ing. Chiara Crosti - chiara.crosti@uniroma1.it chiara.crosti@uniroma1.it

2. INGEGNERIA ANTINCENDIOchiara.crosti@uniroma1.it 3. INGEGNERIA ANTINCENDIOchiara.crosti@uniroma1.it 4. INGEGNERIA ANTINCENDIOchiara.crosti@uniroma1.it 5. INGEGNERIA ANTINCENDIOchiara.crosti@uniroma1.it 6. http://www.promozioneacciaio.it/cms/it5563normative-di-prodotto.aspchiara.crosti@uniroma1.it 7. INGEGNERIA ANTINCENDIOchiara.crosti@uniroma1.it 8. INGEGNERIA ANTINCENDIOchiara.crosti@uniroma1.it 9. INGEGNERIA ANTINCENDIOBontempi F., Crosti C., "Costruzioni in acciaio secondo l'approccio ingegneristico di progetto". Rivista Antincendio, May 2008.chiara.crosti@uniroma1.it 10. livello 1OBIETTIVIlivello 2ESPLICITAZIONE DEGLI OBIETTIVI ATTRAVERSO L'INDIVIDUAZIONE DI n PRESTAZIONI; ordinatamente, per ciascuna di esse, i =1,..n:CDEFINIZIONE DELLA PERFORMANCE i-esimaCRITERIO (QUANTITA') CHE MISURA LA PERFORMANCE i-esimaLIMITI DELLA PERFORMANCE i-esimaBlivello 3DEFINIZIONE DELLA SOLUZIONE STRUTTURALElivello 4VERIFICA DELLE CAPACITA' PRESTAZIONALIRISPETTO DI PRESCRIZIONIMODELLI NUMERICIANOESITOMODELLI FISICISI' 11. INGEGNERIA ANTINCENDIO Livello 1-2 del PBD Lo Stato ha bisogno di una Livello 1 rete infrastrutturale che collega il punto A al punto B Lobiettivo generale esplicitato nelle sue varie specificit; ad esempio, a Livello 2 proposito passaggio di treni ed autoveicoli; Performance:Passaggio a doppia corsia di marcia per gli autoveicoliPerformance Criteria:Velocit di progettoPerformance Limits:Velocit di almeno 90 Km/hchiara.crosti@uniroma1.it 12. livello 1OBIETTIVIlivello 2Modificando gli obiettivi generali si rinucia allopera originariamente pensataESPLICITAZIONE DEGLI OBIETTIVI ATTRAVERSO L'INDIVIDUAZIONE DI n PRESTAZIONI; ordinatamente, per ciascuna di esse, i =1,..n:CDEFINIZIONE DELLA PERFORMANCE i-esimaCRITERIO (QUANTITA') CHE MISURA LA PERFORMANCE i-esimaLIMITI DELLA PERFORMANCE i-esimaBlivello 3DEFINIZIONE DELLA SOLUZIONE STRUTTURALElivello 4VERIFICA DELLE CAPACITA' PRESTAZIONALIRISPETTO DI PRESCRIZIONIMODELLI NUMERICIAd es. : rilassando le richieste o declassando lutilizzoANOESITOMODELLI FISICISI'Ad es. : cambiamento dello schema portante principale, tipologia di connessioni, caratteristiche dei materiali 13. INGEGNERIA ANTINCENDIO MATRICE DI CORRELAZIONE (LIVELLI DI CRISI CONSEGUENZE) LIVELLI DI CRISI / CONSEGUENZEDANNO STRUTTURAESERCIZIOSICUREZZA COSESICUREZZA PERSONEMINORECOMPONENTE STRUTTURALEPOSSIBILE--MAGGIOREELEMENTO STRUTTURALECERTOPOSSIBILE-SEVEROPARTE DELLA STRUTTURACERTOCERTOPOSSIBILECATASTROFICOSISTEMA STRUTTURALECERTOCERTOCERTOchiara.crosti@uniroma1.it 14. Definizione delle caratteristiche dellopera in termini prestazionali (vita utile, impiego della costruzione, importanza sociale e strategica,...) Redazione del progetto con particolare riguardo alla individuazione dei livelli di sicurezzaXXCOLLAUDATOREXDIRETTORE DEI LAVORIXPRODUTTORECOMPITIPROGETTISTAATTORICOSTRUTTORECOMMITTENTEINGEGNERIA ANTINCENDIOXCorretta realizzazione della costruzione con garanzia di qualit di materiali e prodotti di base di base e di loro corretto impiego Controllo di qualit in fase di costruzione Collaudo in corso dopera e finale a costruzione terminata con verifica dei livelli di sicurezza e delle prestazioni richiestechiara.crosti@uniroma1.itX X 15. ASPETTI NORMATIVIDecreto Ministeriale 14/01/2008 (Gazzetta Ufficiale n. 29 del 4 febbraio 2008 - Suppl. Ordinario n. 30)NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONIchiara.crosti@uniroma1.it 16. ASPETTI NORMATIVI D.M. 14 Gennaio 2008chiara.crosti@uniroma1.it 17. ASPETTI NORMATIVI D.M. 14 Gennaio 2008chiara.crosti@uniroma1.it 18. ASPETTI NORMATIVI D.M. 14 Gennaio 2008chiara.crosti@uniroma1.it 19. ASPETTI NORMATIVI D.M. 14 Gennaio 2008CIRCOLARE 2 febbraio 2009, n.617 Istruzioni per lapplicazione delle NTC D.M. 14 gennaio 2008chiara.crosti@uniroma1.it 20. ASPETTI NORMATIVI D.M. 14 Gennaio 2008LA STRUTTURA DEVE ESSERE ROBUSTA DA UN PUNTO DI VISTA STRUTTURALE chiara.crosti@uniroma1.it 21. ASPETTI NORMATIVI D.M. 14 Gennaio 2008 REQUISITO DI ROBUSTEZZA STRUTTURALE Una struttura e robusta se mostra un degrado regolare delle qualita (resistenza, rigidezza, stabilita) con lentita del danneggiamento che subisce. 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.chiara.crosti@uniroma1.it 22. ASPETTI NORMATIVI D.M. 14 Gennaio 2008 DAMAGE LOCALIZATION (DAMAGE LEVEL= 1)Scenario 2Scenario 1 Scenario 3Scenario 4 Crosti C., Petrini F., (2013), Multi-hazard analyses on steel truss bridge, XXIV CTA 2013, Torino, September 30th, October 1-2.chiara.crosti@uniroma1.it 23. ASPETTI NORMATIVI D.M. 14 Gennaio 2008 Scenario 1Time (sec) 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 -0.10 -0.20 -0.30 -0.40 -0.50Scenario 1-0.60 -0.70Max vertical displacement (t= 15.3 sec)Vertical displacement node.40 (m)0.00-0.80 Node n.40 -0.90 -1.00Crosti C., Petrini F., (2013), Multi-hazard analyses on steel truss bridge, XXIV CTA 2013, Torino, September 30th, October 1-2.chiara.crosti@uniroma1.it 24. ASPETTI NORMATIVI D.M. 14 Gennaio 2008 Node 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 28Vertical displacement (m)0.2 0.0 -0.2 -0.4Scenario 0 Scenario 1 Scenario 2 Scenario 3 Scenario 4-0.6 -0.8 -1.0 -1.2 t= 0 secSCENARIO 1t= 15.3 secCrosti C., Petrini F., (2013), Multi-hazard analyses on steel truss bridge, XXIV CTA 2013, Torino, September 30th, October 1-2.chiara.crosti@uniroma1.it 25. ASPETTI NORMATIVI D.M. 14 Gennaio 2008Circolare, Armatura a spirale RELIABILITYRettangolare, StaffaturaAVAILABILITYATTRIBUTESSAFETY SECURITY INTEGRITYMeno ROBUSTAPiu ROBUSTASTRUCTURAL QUALITYCapacita nominale MAINTAINABILITYCapacita minima richiestaNEGATIVE CAUSEFAULT THREATSERROR FAILUREchiara.crosti@uniroma1.itit is a defect and represents a potential cause of error, active or dormant the system is in an incorrect state: it may or may not cause failure permanent interruption of a system ability to perform a required function under specified operating conditions 26. ASPETTI NORMATIVI D.M. 14 Gennaio 2008 CONSIDERAZIONI SUL REQUISITO DI ROBUSTEZZA STRUTTURALE 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.chiara.crosti@uniroma1.it 27. ASPETTI NORMATIVI D.M. 14 Gennaio 2008SUDDIVIDERE LA COSTRUZIONI IN COMPARTIMENTI IN MODO TALE CHE IL COLLASSO DI UNA PARTE DELLA STRUTTURA NON SI PROPAGHI ALLE PARTI ADIACENTIchiara.crosti@uniroma1.it 28. INGEGNERIA ANTINCENDIO CASO DI INCENDIO: HOTEL WINDSOR MADRID Costruita nel 1979Altezza 106 m32 piani di cui 29 sopra il livello del suoloNucleo centrale in cemento armatoDue piani tecnici: uno alla base e uno a met altezzaIncendio 12 febbraio 2005 al 21 piano durante fase di completa ristrutturazionePRIMAchiara.crosti@uniroma1.itDOPO 29. INGEGNERIA ANTINCENDIO EVOLUZIONE TEMPORALEchiara.crosti@uniroma1.it 30. INGEGNERIA ANTINCENDIO EVOLUZIONE TEMPORALEchiara.crosti@uniroma1.it 31. INGEGNERIA ANTINCENDIO EVOLUZIONE TEMPORALEchiara.crosti@uniroma1.it 32. INGEGNERIA ANTINCENDIO EVOLUZIONE TEMPORALEchiara.crosti@uniroma1.it 33. INGEGNERIA ANTINCENDIOchiara.crosti@uniroma1.it 34. INGEGNERIA ANTINCENDIO 1st February 2013, an expressway bridge partially collapsed due to a truck explosion in Mianchi County, Sanmenxia, central China's Henan Province;chiara.crosti@uniroma1.it 35. INGEGNERIA ANTINCENDIO Il 30 aprile 2007 avvenuto il crollo di un intero impalcato di due vie di immissione del ponte MacArthur Maze ad OaklandA seguito dell'urto di un camion cisterna con un pilone, si 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. chiara.crosti@uniroma1.it 36. INGEGNERIA ANTINCENDIOchiara.crosti@uniroma1.it 37. 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, riuscito comunque ad atterrare; questa capacit di incassare un collasso strutturale (collapse resistant structure), legata alla conformazione altamente iperstatica della fusoliera di questo tipo di aereoAumentando la connessione delle parti strutturali, introducendo un elevato grado 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 lazionechiara.crosti@uniroma1.it 38. ASPETTI NORMATIVI D.M. 14 Gennaio 2008 COLLASSI STRUTTURALI FAVOREVOLI E SFAVOREVOLIUnaltra forma di strategia di progetto per strutture soggette ad incendio e evidenziata dallimportanza di garantire modi di collassi favorevoli, in genere attraverso confinamento del meccanismo di collasso (implosione).chiara.crosti@uniroma1.it 39. ASPETTI NORMATIVI D.M. 14 Gennaio 2008 COLLASSI STRUTTURALI FAVOREVOLI E SFAVOREVOLI Due differenti modi di collasso:NO SWAY: il meccanismo che non prevede svio del traverso; presenta un confinamento del collassoSWAY: prevede lo svio; potenzialmente capace di coinvolgere strutture vicine, con la possibilit di provocare dei collassi a catena, ovvero una crisi

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