La zincatura a caldo dei componenti strutturali in acciaio è tipicamente utilizzata come misura per la protezione contro la corrosione. Inoltre, una superficie zincata a caldo ha anche un effetto vantaggioso sulla verifica della resistenza al fuoco. Secondo i risultati raccolti in un progetto di ricerca presso l'Università tecnica di Monaco di Baviera in Germania, l'emissività della superficie dell'acciaio è significativamente ridotta dalla zincatura a caldo [1].
In un intervallo di temperatura fino a 500 °C, si raccomanda un'emissività di εm = 0,35 invece di εm = 0,7 assunto nella EN 1993-1-2. Questi risultati sono stati inclusi anche in una linea guida tedesca per l'acciaio; ovvero 027 di DASt (Comitato tedesco per le costruzioni in acciaio). Un altro obiettivo è l'integrazione nella prossima generazione di Eurocodici.
L'emissività della superficie del componente strutturale's è un parametro di influenza essenziale per la determinazione della temperatura del componente secondo EN 1993-1-2. A seconda dell'esposizione al fuoco, una minore emissività si traduce in temperature più basse, e quindi in una maggiore capacità portante al momento della verifica. Applicando la zincatura a caldo, è spesso possibile ottenere una resistenza al fuoco di R30 (esposizione al fuoco di 30 minuti), anche senza ulteriori misure di protezione antincendio.
Ulteriori informazioni su questo argomento possono essere trovate sul sito web di Istituto per la zincatura a caldo .
Determina la temperatura al momento della verifica nell'add-on Verifica acciaio
Definire i parametri per la verifica della resistenza al fuoco di un'asta all'interno della configurazione della resistenza al fuoco nell'add-on Verifica acciaio. Per determinare la temperatura del componente pertinente al momento della verifica secondo il metodo analitico, è necessario selezionare la curva temperatura-tempo corrispondente, il tempo di resistenza al fuoco richiesto e l'esposizione al fuoco. È possibile modificare i coefficienti utilizzati per determinare la temperatura nella sezione "Azioni termiche per l'analisi della temperatura". Come impostazione predefinita, inizialmente vengono forniti i valori secondo EN 1993-1-2. Attivare la casella di controllo "Superficie zincata dell'asta in acciaio al carbonio" per tenere conto dell'emissività inferiore fino alla temperatura del componente di 500 °C.
I valori intermedi per determinare la temperatura dei componenti sono chiaramente elencati nei dettagli di progetto dei progetti di resistenza al fuoco. Inoltre, il diagramma temperatura-tempo è disponibile come risultato per ogni asta.
Verifica della resistenza al fuoco nell'add-on Verifica acciaio
Nella verifica della resistenza al fuoco, la combinazione del caso di carico viene eseguita per il caso di verifica accidentale. Rispetto alla combinazione per lo stato limite ultimo, la sicurezza parziale e i coefficienti di combinazione sono applicati in modo più favorevole. Creare un'altra situazione di progetto del tipo "Accidentale - psi-2.1" e attivarla nella verifica acciaio.
Per questa situazione di progetto, le verifiche dei componenti vengono eseguite con l'add-on secondo EN 1993-1-2, sezione 4.2.3. Il primo passo è determinare la temperatura come descritto sopra. Il progetto segue, tenendo conto dei coefficienti di riduzione relativi alla temperatura in base alla temperatura del componente al momento della verifica.
Nell'esempio seguente, viene analizzata una trave del solaio con esposizione al fuoco su tre lati. A causa della situazione di progetto accidentale, il valore di progetto del momento flettente è all'incirca dimezzato rispetto allo SLU. La capacità portante in caso di incendio sarebbe quindi data se la diminuzione della resistenza legata alla temperatura al momento della verifica è inferiore al 50%.
Un'esposizione al fuoco di 30 minuti (R30) si traduce in una temperatura del componente di 675 °C per un profilo HEM 180 senza l'uso della zincatura a caldo. A tale temperatura, solo il 41% della capacità portante è disponibile per la verifica della sezione trasversale. Pertanto, il progetto per la trave di esempio non è soddisfatto. Devono essere previste misure di protezione antincendio o una sezione trasversale più grande dovrebbe essere selezionata.
Con la zincatura a caldo, la temperatura del componente è di soli 567 °C e il 61% della capacità portante è ancora disponibile al momento della verifica. Ciò significa che le verifiche sono state eseguite senza ulteriori misure di protezione antincendio. Tutti i valori intermedi rilevanti e le formule utilizzate per la verifica sono elencate nei dettagli della verifica.
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