SOFTWARE DI CALCOLO PER RESISTENZA AL FUOCO

Progetto e verifica delle sezioni in cemento armato normale e precompresso. Verifica della resistenza al fuoco (sforzo normale, flessione, taglio, tosione).

APF FireRating-C è un software dedicato al progetto di sezioni in C.A. e C.A.P., in condizioni di normale utilizzo ed in condizioni di incendio, secondo l'Eurocodice 2 (EC2) valutando la resistenza al fuoco della sezione anche in caso di applicazione di FRP.

La sezione può avere forma qualunque, sono previste quelle più comunemente utilizzate, ma è possibile creare una sezione componendo un insieme di poligoni, considerando anche i fori. La forma della sezione e la posizione delle armature può anche essere importata da file con formato ".dxf".

Per il normale esercizio, sono previste verifiche allo Stato Limite Ultimo (resistenza a sforzo normale, pressoflessione, taglio, torsione) e verifiche allo Stato Limite di Esercizio (limite alla tensione nei materiali, fessurazione).
In condizioni di incendio, viene valutata la resistenza al fuoco meccanica allo Stato Limite Ultimo (sforzo normale, pressoflessione, taglio, torsione) della sezione esposta al fuoco anche con FRP.
L'analisi può essere applicata a travi, colonne, piastre, pareti, determinando la distribuzione della temperatura (mappa termica) nella sezione trasversale di questi elementi, mediante analisi termica ad elementi finiti in regime transitorio.
Diversi tipi di esposizione possono essere applicati simultaneamente sul perimetro della sezione, per descrivere in dettaglio la configurazione dell'esposizione al fuoco, inclusi isolanti e materiali protettivi.
L'analisi computazionale avanzata può stabilire come la resistenza meccanica dell'acciaio e del calcestruzzo si deteriorano durante l'esposizione al fuoco, e determinare come la resistenza della sezione trasversale si riduce all'aumentare della temperatura. Le curve temperatura-tempo nominali (incendio standard, incendio da esterni, incendio da idrocarburi) sono già presenti nel software, le curve temperatura-tempo parametriche che descrivono la temperatura dei gas possono essere calcolate ed inserite dall'Utente.

APF FireRating-C vi avvisa con un messaggio, nel caso di verifica non superata.

I risultati sono mostrati nell'interfaccia grafica, l'utente può salvare una relazione di calcolo completa di dettagli ed immagini.
L'interfaccia utente è progettata per semplificare il Vostro lavoro, potete cambiare ogni valore (dimensioni della sezione, posizione e numero delle armature, ecc.), ricalcolare, ed i risultati sono immediatamente disponibili.

Tutte le veriabili di progetto, come i coefficienti parziali di sicurezza e le proprietà dei materiali (proprietà strutturali del calcestruzzo o acciaio), possono essere modificate, secondo le Vostre esigenze (o le richieste di una Normativa Nazionale o degli Annessi Nazionali agli Eurocodici).

Verifiche in condizioni di Incendio

In condizioni di incendio, secondo le indicazione degli Eurocodici EN1991-1-2 e EN1992-1-2, viene valutata la resistenza al fuoco allo Stato Limite Ultimo (sforzo normale, pressoflessione, taglio, torsione) della sezione esposta al fuoco. Quest'analisi misura l'attitudine della sezione a conservare la resistenza meccanica sotto l’azione del fuoco, corrispondente alla lettera "R" dell'acronimo "REI" definita appunto resistenza al fuoco.

APF FireRating-C valuta la distribuzione delle temperature all'interno della sezione esposta all'incendio (mappa termica) per il tempo desiderato, come passo fondamentale per valutare la resistenza residua dei materiali ad alta temperatura, perciò consente di valutare anche l'attitudine a ridurre entro un certo limite di tempo la trasmissione di calore, corrispondente alla lettera "I" dell'acronimo "REI".

La configurazione di esposizione al fuoco è definita dall'applicazione di curve di incendio lungo il perimetro della sezione. In APF FireRating-C sono già presenti le curve di esposizione al fuoco previste dalla Normativa EN1991-1-2, ma l'utente ne può inserire di nuove per punti.

La diffusione del calore all'interno della sezione per conduzione è governata dalla proprietà termiche dei materiali, conduttività e calore specifico. APF FireRating-C contiene i valori per i materiali da costruzione, tratti dalle Normative Tecniche, ma l'utente può inserire delle nuove curve con i dati in proprio possesso. In questo modo è possibile rappresentare, ad esempio, delle nuove tipologie di materiale isolante.

Le reazioni interne, le mappe di deformazione e di tensione sono rappresentate dall'interfaccia grafica, separatamente per ciascuna combinazione delle azioni.

Verifiche in condizioni di Normale Esercizio

Lo Stato Limite Ultimo viene verificato separatamente per le sollecitazioni di sforzo normale, pressoflessione, taglio e torsione.
La verifica a SLU per pressoflessione prevede la modellazione della sezione con i legami costitutivi parabola-rettangolo per il calcestruzzo (EN1992-1-1 3.1 e 6.1) e bilatero per l'acciaio (EN1992-1-1 3.2 e 6.1), e consiste nel calcolo del piano deformativo corrispondente alle sollecitazioni imposte dall'utente, e comprende naturalmente il caso della pressoflessione deviata.

La verifica per taglio viene eseguita con le formulazioni di normativa (EN1992-1-1 6.2), in cui però i valori di altezza utile, braccio interno, ecc., vengono misurati sulla configurazione della sezione sottoposta alla concomitante sollecitazione di pressoflessione. Sono ovviamente disponibili le valutazioni di resistenza in condizioni di flessione semplice, e con le assunzioni consuete riguardanti il valore dell'altezza utile, braccio interno ecc.

Con APF FireRating-C è altresì possibile il calcolo dei diagrammi di interazione per ciascuna delle tre caratteristiche di sollecitazione (lo Sforzo Normale e i due Momenti Flettenti) al variare delle altre due.

APF FireRating-C consente inoltre il calcolo del diagramma Momento - Curvatura utilizzando i legami costitutivi per l'analisi non lineare (EN1992-1-1 3.1.5), per lo stato limite ultimo (EN1992-1-1 3.1.7), o per le condizioni di incendio (EN1992-1-2 3.2.2.1).

Gli stati limite a SLE comprendono la verifica di limitazione delle tensioni dei materiali (EN1992-1-1 7.2) e controllo della fessurazione mediante calcolo diretto (EN1992-1-1 7.3). Per questo, APF FireRating-C esegue la modellazione dei materiali con modello elastico, con l'opzione di considerare o meno la resistenza del calcestruzzo teso.

Oltre a questo, sono anche presenti controlli sui particolari costruttivi (EN1992-1-1 9.2 e 9.5), quantità minima di armatura longitudinale e trasversale, diametri minimi, spaziatura tra le barre, copriferro e classe di resistenza minima secondo le condizioni ambientali di esposizione.