Comportamento al fuoco di scaffalature metalliche sottoposte a diversi scenari di incendio

Metal racks are largely used in industrial facilities, but not only, as structures employed for heavy storage. The application of thin cold-formed profiles grants the structure limited weight, cost, and assembly time, determining however a high vulnerability to the action of fire, due to the rapid loss of stability. This paper analyzes the performance of a standard steel rack subjected to different nominal fire scenarios, evaluating the time interval of collapse through a nonlinear analysis conducted on a FEM model in the software Straus7. It also examines the influence of geometrical parameters, such as the thickness of the sections and the length of the spans, on the fire resistance of the structure. Lastly, it investigates the efficacy of the common fire safety measures of passive and active protection. For the evaluation of the effects of active fire protection, realized with sprinklers, it is hypothesized and analyzed a case study, obtaining the temperature curves via a zone model realized in the software CFast.

Le scaffalature metalliche trovano largo impiego negli impianti industriali, ma non solo, come strutture volte allo stoccaggio di merci. La realizzazione in profili sottili permette di limitarne il peso, i costi e il tempo di assemblaggio, ma al contempo le rende vulnerabili all’azione del fuoco a causa della rapida perdita di stabilità. In questo elaborato viene analizzato il comportamento di una scaffalatura metallica sottoposta a diversi scenari di incendio nominale, indagando in particolare l’intervallo temporale di collasso attraverso analisi non lineari condotte su un modello FEM nel software Straus7. Viene inoltre valutata l’influenza di alcuni parametri geometrici, quali lo spessore delle sezioni e la lunghezza delle campate, sulla resistenza al fuoco della struttura. Infine, viene esaminata l’efficacia delle comuni misure antincendio di protezione passiva e attiva. Per la valutazione degli effetti di una protezione attiva, realizzata mediante impianto sprinkler, viene ipotizzato e analizzato un caso studio ottenendo le curve di temperatura attraverso una modellazione a zone nel software CFast.