La ricerca del collasso implosivo a seguito di incendio per edifici industriali in c.a.p.

In the field of fire prevention design, the issue of fire resistance of structures may sometimes require to study the collapse modes of a building. For example, the situation in which a building is allowed to collapse may arise: if there are no people inside and the damage resulting from a large fire would still lead to the demolition of the building or to a heavy restoration work, this choice could be considered more convenient than installing an automatic fire estinguisher system, which is usually expensive. In other cases, controlling the collapse modes may be aimed at ensuring greater safety for rescuers or reducing the separation distances between the building and the context in which it is located. For this purpose, it is necessary to carry out complex structural analysis and in very different conditions from those at room temperature, to reliably simulate the global behavior of the building subjected to fire and to identify the interactions that will probably occur between the elements, appropriately modifying the characteristics of the project to favour the effects leading to an inward collapse. This document aims to show the mechanics behind this behaviour and some possible control parameters (and their influence on the global phenomenon) for a very common type of prefabricated reinforced concrete warehouse, usually used in the industrial sector. The thermal and mechanical analysis are conducted using the non-linear software SAFIR, proposing a modeling that favors the extension of the results to a wide range of real existing buildings.

Nell’ambito della progettazione antincendio il tema della resistenza al fuoco delle strutture può richiedere talvolta lo studio delle modalità di collasso di un edificio. Può capitare per esempio l’evenienza in cui sia ammesso che un edificio collassi: se non vi sono persone all’interno e i danni derivanti da un incendio di elevata estensione condurrebbero comunque a dover demolire il fabbricato o prevedere pesanti interventi di ripristino, questa scelta potrebbe essere ritenuta più conveniente rispetto all’installazione di un impianto di spegnimento automatico, solitamente costoso. In altri casi il controllo delle modalità di collasso può essere finalizzato a garantire maggiore sicurezza per i soccorritori oppure ridurre le distanze di separazione tra l’edificio e il contesto in cui si trova. A tale scopo, occorre svolgere analisi strutturali approfondite e in condizioni molto diverse da quelle a temperatura ambiente, per simulare in modo affidabile il comportamento globale dell’edificio soggetto al fuoco e individuare le interazioni tra gli elementi che probabilmente si verificheranno, modificando opportunamente le caratteristiche del progetto per favorire gli effetti che portano al crollo verso l’interno. Il documento si pone l’obiettivo di illustrare le meccaniche in gioco e alcuni possibili parametri di controllo (e la loro influenza sul fenomeno globale) per una tipologia molto comune di capannone in calcestruzzo armato prefabbricato, solitamente in uso nel settore industriale. Le analisi termiche e meccaniche sono condotte mediante il software non lineare SAFIR, proponendo una modellazione che favorisca l’estensione dei risultati trovati a un’ampia gamma di edifici realmente esistenti.