Verifica all'Implosione di un Capannone Industriale in Acciaio: Analisi FSE e Verifica Strutturale - Classe 2

La classificazione dell'attività in Classe 2, ai sensi del Capitolo S.2 del D.M. 3 agosto 2015 e s.m.i., è stata attribuita in quanto l'attività presenta un profilo di rischio tale da richiedere l'applicazione di soluzioni conformi o alternative rispetto a quelle prescrittive. In particolare, i requisiti che hanno determinato l'assegnazione alla Classe 2 sono:

• Presenza di carichi di incendio specifici di progetto significativi, in relazione alla natura e quantità dei materiali combustibili stoccati all'interno del capannone.
• Caratteristiche geometriche e volumetriche del fabbricato (altezza, superficie, volumetria) tali da configurare scenari di incendio non riconducibili a soluzioni di Classe 1.
• Necessità di adottare soluzioni progettuali basate su un approccio prestazionale (FSE) per la valutazione della resistenza al fuoco e delle condizioni di implosione, non essendo sufficienti le sole soluzioni conformi tabellari.
• Presenza di specifiche condizioni di rischio legate alla destinazione d'uso, alla densità di affollamento e alle caratteristiche del sistema di ventilazione, che richiedono una valutazione approfondita degli scenari incidentali.

L'attribuzione della Classe 2 ha comportato la necessità di sviluppare un'analisi FSE completa, comprensiva della modellazione degli scenari di incendio e della verifica delle prestazioni strutturali nei confronti dell'implosione.

L'analisi è stata condotta secondo un approccio integrato articolato in due fasi principali, in coordinamento con il professionista responsabile della progettazione.

Fase 1 - Analisi FSE

Rilievo dello stato di fatto con documentazione dettagliata delle caratteristiche geometriche e costruttive del fabbricato, comprensiva della tipologia degli elementi portanti, dei pannelli di tamponamento e delle superfici di sfogo.
Definizione degli scenari di incendio di progetto e caratterizzazione dei carichi di incendio specifici, in conformità al D.M. 3 agosto 2015 e s.m.i. Gli scenari sono stati individuati tenendo conto della destinazione d'uso, della natura e distribuzione dei materiali combustibili e delle condizioni di ventilazione del capannone.
Simulazione numerica CFD dell'evoluzione dell'incendio nel tempo, con determinazione dei campi di temperatura, dei flussi termici e delle condizioni di pressione interna generate dall'evento. La modellazione ha consentito di quantificare le azioni di implosione attese in corrispondenza degli elementi di involucro nelle diverse fasi dell'incendio.

Fase 2 - Verifica strutturale

Modellazione numerica FEM della struttura a telaio in acciaio, con definizione delle caratteristiche meccaniche dei materiali in funzione della temperatura, secondo le relazioni costitutive fornite dalla UNI EN 1993-1-2. Le azioni termiche e di pressione derivanti dalla Fase 1 sono state applicate come condizioni di carico sulla struttura.
Verifica all'implosione degli elementi portanti principali (colonne, travi, arcarecci) e degli elementi di tamponamento, con riferimento ai criteri di resistenza e stabilità previsti dalla UNI EN 1993-1-1 e dalle NTC 2018.

L'analisi si è concentrata sulla determinazione delle sollecitazioni indotte dall'implosione sugli elementi strutturali. Per gli elementi portanti e di rivestimento sono state verificate le capacità resistenti confrontando i valori stimati con le soglie di collasso, valutando i margini di sicurezza in termini di rapporto domanda/capacità.

L'approccio integrato FSE-strutturale ha permesso di verificare la condizione di implosione del capannone industriale, dimostrando che gli elementi strutturali e di tamponamento del fabbricato sono in grado di resistere alle azioni generate dagli scenari di incendio analizzati. In particolare, la simulazione CFD ha consentito di ricostruire l'evoluzione delle pressioni interne durante l'evento, mentre la modellazione FEM ha confermato che le sollecitazioni indotte dall'implosione risultano compatibili con le capacità resistenti degli elementi strutturali, con margini di sicurezza adeguati rispetto alle soglie di collasso.

I risultati ottenuti hanno fornito al tecnico incaricato elementi quantitativi oggettivi a supporto della valutazione della sicurezza in condizioni di incendio, confermando l'idoneità del fabbricato nei confronti del fenomeno dell'implosione per la classificazione in Classe 2 ai sensi del Codice di Prevenzione Incendi.