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NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI - capitolo 4

Decreto Ministeriale 14 settembre 2005
AZIONI ACCIDENTALI

Sintesi dei contenuti

Il capitolo codifica i modelli per la descrizione delle azioni accidentali.

Si definiscono azioni accidentali quelle azioni che si presentano in occasione di quegli eventi di origine antropica che si definiscono come incidenti.
Esse non partecipano alla combinazione delle azioni variabili per la verifica di sicurezza e delle prestazioni attese delle opere.
Le azioni accidentali, in combinazione con quelle permanenti e con quelle variabili che verosimilmente agiscono durante l'evento, devono essere prese in conto e il loro effetto verificato per determinare la robustezza del comportamento strutturale. La verifica di robustezza strutturale è un processo di controllo della efficienza dell’insieme strutturale nei riguardi di azioni non definibili attraverso processi statistici di eventi precedentemente manifestatisi.
Per lo studio dell’azione accidentale il Progettista svilupperà un’analisi strutturale, anche di tipo non-lineare, per lo scenario che vede una delle azioni accidentali descritte nel seguito concomitante con la combinazione quasi permanente delle azioni di altra natura.

Sono azioni accidentali:

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Incendio

Al fine di limitare i rischi derivanti dagli incendi, le costruzioni devono essere progettate
e costruite in modo tale da garantire:
- la stabilità degli elementi portanti per un tempo utile ad assicurare il soccorso agli
occupanti;
- la limitata propagazione del fuoco e dei fumi, anche riguardo alle opere vicine;
- la possibilità che gli occupanti lascino l’opera indenni o che gli stessi siano soccorsi
in altro modo;
- la possibilità per le squadre di soccorso di operare in condizioni di sicurezza.

Gli obiettivi di protezione delle costruzioni dagli incendi, finalizzati a garantire i requisiti suddetti, sono raggiunti attraverso l’adozione di misure e sistemi di protezione attiva e passiva. Tutti i sistemi di protezione, attiva o passiva, adottati nel progetto ed inseriti nella costruzione dovranno essere adeguatamente mantenuti secondo quanto prescritto dalle specifiche normative o dalle indicazioni del produttore.

Per incendio, si intende una combustione dei materiali, autoalimentata, che si sviluppa senza controllo nel tempo e nello spazio. Esso ha origine quando l’energia radiante della fiamma del centro originario di ignizione ed il calore dei prodotti di combustione inducono l’aumento di temperatura nell’ambiente e la formazione di altri centri di ignizione.
Quando si verifica la simultanea ignizione di tutti i materiali combustibili nel compartimento (punto di flash-over) si ha un rapido incremento delle temperature e della quantità dei prodotti della combustione, tutti i materiali combustibili partecipano alla combustione (incendio generalizzato).
Ai fini della presente norma si fa riferimento ad un incendio convenzionale di progetto definito attraverso una curva di incendio che rappresenta l’andamento, in funzione del tempo, della temperatura media dei gas di combustione nell’intorno della superficie degli elementi strutturali.
La curva di incendio di progetto può essere:
- nominale: curva adottata per la classificazione delle costruzioni e per le verifiche di
resistenza al fuoco di tipo convenzionale;
- naturale: curva determinata in base a modelli d’incendio e a parametri fisici che definiscono
le variabili di stato all’interno del compartimento.

La resistenza al fuoco è una delle fondamentali strategie di protezione da perseguire per garantire una adeguata robustezza del sistema strutturale in condizioni di incendio. Essa riguarda la capacità portante in caso di incendio, per una struttura, per una parte della struttura o per un elemento costruttivo nonché la capacità di compartimentazione rispetto all’incendio per gli elementi di separazione sia strutturali, come muri e solai, sia non strutturali, come porte e tramezzi.

La capacità portante in caso di incendio è l’attitudine della struttura, di una parte della struttura o di un elemento a conservare una sufficiente resistenza meccanica sotto l’azione del fuoco con riferimento alle altre azioni agenti.

La capacità di compartimentazione in caso d’incendio è l’attitudine di un elemento costruttivo a conservare, sotto l’azione del fuoco, (oltre alla propria stabilità strutturale) un sufficiente isolamento termico ed una sufficiente tenuta ai fumi e ai gas caldi della combustione.

Per compartimento antincendio si intende una parte della costruzione delimitata da elementi costruttivi idonei a garantire, sotto l’azione del fuoco e per un dato intervallo di tempo la capacità di compartimentazione.

Per carico d’incendio specifico deve intendersi il potenziale termico netto della totalità dei materiali combustibili contenuti in uno spazio, riferito all’unità di superficie.

Per incendio localizzato deve intendersi un focolaio d’incendio che interessa una zona limitata del compartimento antincendio, con sviluppo di calore concentrato in prossimità degli elementi strutturali posti superiormente al focolaio o immediatamente adiacenti.

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Esplosioni

L’esplosione è una azione di tipo accidentale di natura eccezionale, nei confronti della quale il progettista deve rispettare i seguenti principi generali:
- adottare la procedura dell'analisi di rischio per identificare gli eventi estremi, le cause e le conseguenze di eventi indesiderati;
- descrivere nel progetto e tenerne conto nel piano di manutenzione delle opere di tutte le precauzioni di sicurezza e le misure protettive richieste per ridurre la probabilità o le conseguenze di situazioni eccezionali.

Generalmente nel progetto non devono essere prese in esame le azioni derivanti da esplosioni esterne, azioni belliche e sabotaggio, salvo che ciò non risulti indispensabile per particolari costruzioni e scenari di progetto richiesti dal committente o individuati dal progettista. Non sono presi in considerazione eventi incidentali non suscettibili di causare un danno strutturale.

Esplosione: Rapida reazione chimica esotermica di polveri o gas in aria. Essa provoca alte temperature e sovrapressioni. Le pressioni di esplosione si propagano come onde di pressione. La pressione generata da un'esplosione interna dipende principalmente dal tipo di polvere o gas, dalla percentuale di polvere o gas nell'aria e dall'uniformità del gas o di miscela di aria e polvere, dalla dimensione e dalla forma dell'ambiente chiuso ove l'esplosione avviene e dalla quantità di sfogo o di rilascio di pressione che può essere disponibile.

Deflagrazione: Esplosione nella quale il fronte di fiamma viaggia attraverso la miscela a velocità subsonica, dell'ordine di 100 m/s. Le onde di pressione viaggiano alla velocità locale di propagazione del suono. I picchi di pressione possono avere valori da 10 kN/m2 a 1.500 kN/m2.

Detonazione: Esplosione nella quale l'onda d'urto di pressione si propaga a velocità supersonica, generalmente maggiore di 1.000 m/s. Un valore tipico di pressione è 2.000 kN/m2 con durata del picco molto breve generalmente inferiore a 10 ms.

Elemento chiave: Un elemento della struttura, essenziale per la stabilità globale della struttura, il cui danneggiamento causa il collasso della struttura e/o danni non proporzionati alla causa scatenante.

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Urti

L’urto è un fenomeno di interazione dinamica fra l’oggetto dotato di massa e di velocità significativa e la struttura. Le azioni dovute agli urti sono determinate dalla distribuzione delle masse, dal comportamento a deformazione, dalle caratteristiche di smorzamento e dalle velocità iniziali del corpo collidente e della struttura su cui avviene l’impatto.

Le azioni eccezionali dovute a fenomeni naturali, come la caduta di rocce, le frane o le valanghe, dovranno essere prese in esame per particolari scenari di progetto richiesti dal Committente o individuati dal Progettista.

Nel seguito vengono definite le azioni dovute a:
- collisioni da veicoli;
- collisioni da treni;
- collisioni da imbarcazioni;
- collisioni da aeromobili.

Le tipiche costruzioni da considerare sono le autorimesse, gli edifici nei quali possono circolare veicoli, i magazzini nei quali vengono condotti carrelli elevatori, i manufatti posizionati in prossimità di traffico sia automobilistico sia ferroviario.

Per i ponti, le azioni d’urto da considerare dipendono dal tipo di traffico sopra e sotto il ponte.

Per le costruzioni ordinarie non si tiene conto del possibile urto di aeromobili contro i prospetti o le coperture. Tale verifica può essere richiesta dal capitolato per particolari costruzioni (grattacieli, impianti nucleari, etc.) in base ad un’analisi di rischio condotta tenendo conto dei verosimili scenari incidentali.

Per quelle costruzioni ove sia prevista una piattaforma di atterraggio in copertura, devono essere considerate le azioni dovute all’impatto di un elicottero in emergenza.

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Bibliografia (in costruzione)

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