Riqualificazione REI 180 di parete in blocchi di csl per confinamento cisterna

La parete in oggetto è una parete esistente in blocchi di cls bicamera di spessore 24cm con “cartelle di spessore 4cm e di altezza pari a 700cm. La parete ha uno sviluppo in pianta a forma di L, con lati di dimensioni 4,75m e 3,50m con nervature in C.A. composte da ferri di diametro 10mm agli spigoli ed in mezzaria al lato di lunghezza 4,75m.

Per garantire una adeguata resistenza al fuoco della parete (REI 180), è stato necessario limitare la lunghezza di libera inflessione della stessa che allo stato di fatto, essendo libera in sommità, si poteva supporre pari a 2 volte la sua altezza (2 H). Si è dovuto quindi collegare i 2 estremi dei 2 lati della parete mediante trave in C.A. con medesima resistenza al fucoco di spessore 20cm e larghezza 50cm e realizzare un cordolo in C.A. sommitale. In questo modo è stato possibile considerare la lunghezza libera di inflessione della parte pari ad alla sua altezza (H).

stato di fatto parete di confinamento cisterna esterna

Per effettuare la verifica a caldo è stato necessario determinare, per l’EI richiesto (180′), la mappatura termica del blocco e la temperature in corrispondenza delle barre su un pilastro. Questi si sono ottenuti modellando l’elemento con il programma ad elementi finiti Thermocad. Essendo la parete esterna si è utilizzato come curva d’incendio per le analisi termiche, al posto della ISO 831, la curva per incendi esterni:

modello mappatura termica a 180′

Attraverso il principio del metodo dell’isoterma 500°C (si considera resistente la sola porzione di calcestruzzo che a 180′ ha una T<500°C), si è ottenuta la sezione di calcestruzzo dei blocchi resistente a caldo. Approssimativamente ogni blocco avrà come dimensione resistente 50cm x 20cm.

L’unica azione sul muro in caso di incendio è legata al peso proprio del muro, della trave di sommità ed agli effetti del secondo ordine dovuti alla deformazione.

Si calcola la freccia dovute alla dilatazione termica durante l’incendio.

f=R(1-cos a) = 7216cm x (1-cos 2°,78)=8,49cm

dove:

R= raggio di curvatura della parete deformata;

a= angolo di rotazione della muratura ad un’estremità

DL=variazione della dilatazione sui due lati della parete

DL=DT x ac H= (700-30) x 0.00001 x 700cm=4,69cm

ac=dilatazione termica del calcestruzzo=10-5 C-1

A favore di sicurezza si ipotizza che il baricentro dell’arco di circonferenza sia ad 1/2 f:

e2= f/2=8,49cm/2 = 4,24cm

Il momento del second’ordine legato al peso del muro sarà pari a:

M2=NH/2 x e2=472.200Nmm/m

Ed il momento del second’ordine dovuto al peso della trave, supponendo che il peso di metà trave gravi su una colonna :

M3=615.500Nmm

Si procede alla verifica delle armature con i momenti sopra determinati:

As2=       M2/(0,9 x d x fyd x k)

As3=       M3/(0,9 x d x fyd x k)

Ogni ferro dovrà avere un’area minima pari ad As,tot=(As2,tot+As3)/2= (21,92+12,86)/2= 17,39mm2

di diametro minimo pari a:

d=√(4 As/p)= √(4 17,39/3,14)=4,7mm < 10mm presenti

Bisogna infine considerare la perdita di resistenza dell’acciaio alla T raggiunta dalle barre. Raggiungendo le barre una temperatura a 180′ inferiore a 400°C, le stesse non subiscono una riduzione di resistenza.

La parete ha quindi una resistenza al fuoco pari ad RE180

Il requisito I180 è soddisfatto in quanto l’incremento della T media sul lato non esposto al fuoco non supera i 140 K (coincidente con 140°C essendo una DT), e l’incremento massimo di T, in tutti i punti dell’elemento, sul lato non esposto al fuoco, non supera i 180 K (2.1.2 UNI EN 1992-1-2:2005). La muratura avrà caratteristiche REI180 in seguito alla realizzazione dei cordoli e della trave di rinforzo in C.A. in sommità.

NOTA: la parete avrà caratteristiche REI180 e non EI180, in quanto, successivamente all’intervento, svolge anche la funzione portante della nuova trave in C.A. realizzata in sommità.

nuova trave in C.A. con caratteristiche REI180 realizzata in sommità alla parete
trave in C.A. gettata in sommità alla parete REI180