Paniere completo (multiple e aperte) Complementi di Progetto di Strutture

Effetti dell'azione incendio sulle strutture

Il calore che si produce e si propaga durante l'incendio agisce su alcuni fattori che risultano determinanti nel definire il comportamento degli elementi strutturali. Essi sono: - Incremento di temperatura nei vari punti della sezione. La variazione della temperatura all'interno della sezione resistente dipende essenzialmente dalla forma e dalla conduttività termica dei materiali: per elementi sottili in materiali ad elevata conducibilità la temperatura si distribuisce in modo uniforme, mentre per sezioni di dimensioni maggiori ed in materiale più isolante (come il calcestruzzo) la distribuzione delle temperature nelle sezioni è generalmente non uniforme, quindi si hanno tensioni di origine termica tanto più elevate quanto minore è la conduttività del materiale. - Degrado delle proprietà dei materiali. Durante l'incendio, i materiali subiscono un degrado delle loro proprietà meccaniche e termiche. Ad esempio, il calcestruzzo può subire una riduzione della resistenza a causa dell'effetto termico, mentre l'acciaio può subire una riduzione della resistenza e della duttilità. - Deformazioni termiche. A causa dell'incremento di temperatura, gli elementi strutturali possono subire deformazioni termiche che possono influire sulla stabilità dell'intera struttura. Ad esempio, le travi possono allungarsi o contrarsi a causa dell'espansione termica, mentre le colonne possono subire deformazioni laterali. - Crollo strutturale. In caso di incendio prolungato e non controllato, le strutture possono arrivare al collasso a causa del degrado delle loro proprietà e delle deformazioni termiche. Il crollo strutturale può rappresentare un grave pericolo per la sicurezza delle persone presenti nell'edificio. È quindi fondamentale considerare gli effetti dell'azione incendio durante la progettazione e la costruzione delle strutture, al fine di garantire la stabilità e la sicurezza degli edifici.

materiali che, con l'aumentare della temperatura, compromette le capacità di resistenza degli elementi e ne aumenta la loro deformabilità con diminuzione della resistenza e della rigidità. incremento dello stato di sollecitazione per effetto di dilatazioni termiche impedite.

In merito alla dilatazione termica degli elementi e delle strutture, distinguiamo il caso di strutture isostatiche ed iperstatiche:

• Nelle strutture isostatiche si verificano Dilatazioni libere: Non generano nessuna sollecitazione, ma generano deformazioni notevoli che sommate a quelle elastiche, plastiche e viscose già presenti possono dar luogo a scorrimenti eccessivi rispetto ai vincoli.
• Nelle strutture iperstatiche si verificano Dilatazioni impedite: queste Generano sforzi normali e momenti flettenti.

Tutti gli effetti negativi possono essere eliminati creando dei giunti di dilatazione.

LEZIONE 1530. Indicare la definizione corretta del fronte d'onda associato ad una

1. All'onda d'urto si associano i seguenti fenomeni:
   • Sovrappressione statica di picco, ps
   • Pressione dinamica, qs
2. Gli effetti primari di una esplosione sono:
   • Onda d'urto
   • Calore
   • Vibrazione del suolo
   • Frammenti primari
3. La modalità di valutazione degli effetti di un'esplosione su una struttura è la seguente:
   • Gli effetti di un'esplosione sulle strutture possono essere primari e secondari. Tra quelli primari, si distinguono:
     • Onda d'urto: incremento della pressione nell'aria circostante la struttura
     • Calore: una parte dell'energia esplosiva si converte in calore. I materiali della struttura si indeboliscono all'aumentare della temperatura. Il calore può causare incendi se la temperatura è sufficientemente alta
     • Vibrazioni nel suolo: un esplosivo, soprattutto se interrato, può causare vibrazioni. Tali vibrazioni sono simili agli effetti di un terremoto ma con frequenza

differente;- frammenti primari: costituiscono una minaccia indiretta e sono i frammenti dovuti alla sorgente esplosiva che vengono lanciati in ambiente ad elevata velocità (si tratta spesso di frammenti di parete aventi quindi notevoli dimensioni e massa). Tali frammenti possono colpire le persone o gli edifici vicini.

LEZIONE 1633. Nell'ambito delle valutazioni relative agli urti da traffico veicolare specificare in che modo viene riprodotta l'azione da applicare alle strutture.

34. Nel caso di solaio destinato all'atterraggio degli elicotteri, indicare quale della seguente relazione è corretta per la stima della forza statica equivalente da applicare allo stesso.

Fd=100 √m; con m massa del veicolo

35. Nel caso di azione esterna generata da urto o impatto ad una struttura, indicare quale delle seguenti affermazioni è corretta:

Sono ammessi danneggiamenti localizzati tali che, la struttura conservi la capacità portante per un tempo necessario

di sopra del punto di impatto. Per urti di veicoli pesanti su membrature verticali, la forza risultante F deve essere applicata sulla struttura 1 m al di sopra del punto di impatto. - Per gli urti da esplosioni, le azioni da urto sono caratterizzate da un'onda di pressione che si propaga attraverso l'aria. La pressione massima dell'onda di urto dipende dalla distanza tra l'esplosione e la struttura. Nelle verifiche, la pressione massima dell'onda di urto viene considerata come azione di progetto. - Per gli urti da terremoto, le azioni da urto sono causate dalle onde sismiche che si propagano attraverso il terreno. La magnitudo del terremoto e la distanza tra l'epicentro e la struttura influenzano l'intensità dell'urto. Nelle verifiche, l'urto sismico viene considerato come azione di progetto. È importante valutare gli effetti indotti dagli urti sulle costruzioni al fine di garantire la sicurezza e la stabilità delle stesse. L'utilizzo di adeguate metodologie di calcolo e la considerazione delle azioni di progetto consentono di prendere le necessarie precauzioni e di adottare le misure di protezione più appropriate.

di sopra della superficie di marcia.

Mentre per urti su elementi strutturali orizzontali, la forza risultante di collisione F è data da: F=r Fd,x dove r varia da 1,0 a 0 in funzione dell'altezza del sottovia.

Nelle costruzioni dove sono presenti carrelli elevatori si può considerare un'azione orizzontale statica, applicata a 0,75 m dal piano di calpestio, pari a F=5W dove W è il peso complessivo del carrello elevatore e del massimo carico trasportabile.

Per il traffico veicolare sopra i ponti, invece, in assenza di specifiche prescrizioni, si può tener conto delle forze causate da collisioni accidentali sugli elementi di sicurezza attraverso una forza orizzontale equivalente di collisione pari a 100 kN agente 1,0 msopra il livello del piano di marcia.

Per gli urti da traffico ferroviario, in assenza di specifiche analisi di rischio possono considerarsi delle azioni statiche equivalenti, in funzione della distanza d degli elementi esposti dall'asse.

del binario.

LEZIONE 1737. Nell'ambito della distribuzione della temperatura all'interno delle sezioni indicare il significato della seguente immagine:

La figura mostra la componente non lineare della variazione della temperatura.

38. Indicare quale delle seguenti relazione è corretta per la stima dell'allungamento di un'asta soggetta ad una variazione termica.

Δl = α x l x ΔT

39. Illustrare le modalità con cui si stimano e si applicano gli effetti indotti dalla temperatura sulle costruzioni.

Gli effetti dovute a variazioni di temperatura in strutture libere di deformarsi causano variazioni di forma e dimensioni. Se tali deformazioni vengono impedite, come nel caso delle strutture iperstatiche, si creano delle sollecitazioni all'interno della struttura. Se si considera ad esempio un'asta di lunghezza l, libera di modificare la sua lunghezza, un incremento di temperatura ΔT produce un allungamento dell'asta proporzionale.

alla lunghezza l ed alla variazione di temperaturaΔT secondo un coefficiente α che dipende dal materiale di cui è fatta l'asta. Quando quindi si progetta una struttura particolarmente esposta a variazioni termiche, per evitare effetti spiacevoli e pericolosi per la stabilità della struttura stessa, bisogna considerare con attenzione l'effetto delle variazioni termiche per la progettazione dei giunti. Per valutare gli effetti delle azioni termiche si può fare riferimento ai coefficienti di dilatazione termica a temperatura ambiente αT dei materiali.

LEZIONE 18

40. Indicare tra quelle proposte la correlazione corretta tra stato limite e probabilità di accadimento dell'azione sismica:

SLO :81% - SLD :63% - SLV :10% - SLC :5%

41. Nella combinazione agli SLU per azioni sismiche, i permanenti e gli accidentali vengono considerati nel modo seguente:

I permanenti strutturali e non strutturali non vengono amplificati, gli accidentali vengono

1. Ridotti incombinazione quasi permanente
2. Nelle verifiche agli SLU in caso di azione sismica si esclude la contemporanea presenza di: Vento e neve sotto ai 1000 m s.l.m.
3. Descrivere gli stati limite nei confronti delle azioni sismiche con riferimento alle prestazioni degli edifici in merito ad elementi strutturali, non strutturali ed impianti.

Nei confronti delle azioni sismiche (SLE dinamici), gli stati limite sono individuati riferendosi alle prestazioni della costruzione nel suo complesso, includendo gli elementi strutturali, quelli non strutturali e gli impianti. Gli stati limite di esercizio si suddividono in:

• Stato Limite di operatività (SLO): a seguito del terremoto, la costruzione nel suo complesso (includendo elementi strutturali, elementi non strutturali, ecc.) non deve subire danni ed interruzioni d'uso significativi;
• Stato limite di danno (SLD): a seguito del terremoto, la costruzione nel suo complesso (includendo elementi strutturali, elementi non strutturali, ecc.) deve limitare i danni strutturali e non strutturali, garantendo la sicurezza degli occupanti e la funzionalità degli impianti.

strutturali ed impiantistici, con significativa perdita di resistenza e rigidezza sia per azioni verticali che orizzontali. La costruzione risulta non utilizzabile e presenta un elevato rischio di collasso. Per garantire la sicurezza degli utenti e la stabilità della struttura, è necessario effettuare interventi di riparazione e rinforzo, ripristinando la resistenza e la rigidezza compromesse. Gli interventi possono includere la sostituzione dei componenti danneggiati, il miglioramento delle connessioni strutturali, l'aggiunta di elementi di rinforzo come tiranti o controventi, e l'implementazione di misure di protezione sismica come isolatori o dissipatori di energia. È fondamentale che gli interventi siano eseguiti da professionisti qualificati e che siano conformi alle normative antisismiche vigenti. Inoltre, è importante effettuare regolari controlli e manutenzioni per garantire la durabilità e l'efficacia degli interventi nel tempo. La sicurezza sismica delle costruzioni è un tema di grande importanza, soprattutto in zone ad alto rischio sismico. Investire nella prevenzione e nella messa in sicurezza delle strutture è fondamentale per proteggere la vita umana e ridurre i danni in caso di terremoto.

strutturali ed impiantistici e danni molto gravi dei componenti strutturali; la costruzione conserva ancora un margine di sicurezza per azioni verticali ed un esiguo margine di sicurezza nei confronti del collasso per azioni orizzontali.

LEZIONE 1944. Nell'ambito della deformabilità di strutture elementari indicare quale delle seguenti affermazioni è corretta: ΔnM/ΔnV = prop (L/h)245.

Indicare quale struttura elementare presenta in generale caratteristiche inerziali complete ai fini della risposta sismica: Telaio piano.

46. Descrivere le tipologie di elementi di controventamento che caratterizzano i sistemi strutturali. Gli elementi di controventamento sono quegli elementi verticali che assorbono le forze orizzontali dovute al vento o al sisma. Essi possono essere suddivisi nelle diverse categorie: pareti piane, nuclei a sezione chiusa o aperta, pilastri isostatici, telai piani. La combinazione di queste porta alla formazione di sistemi che possono essere.

telaio misti