Analisi termica di una Trave Tralicciata PREM - Confronto fra modello 3D e 2D.

Lunedì, 12 Novembre, 2018
Autore: 

Ing. Vito Lavermicocca

Ing. Livio Izzo

Editore / Rivista: 

DELETTERA WP - Structural 219

 

L'articolo illustra una ricerca numerica condotta allo scopo di simulare il comportamento termico di una Trave tralicciata PREM con piatto in acciaio. Lo studio prende in considerazione sia il modello bidimensionale (2D) che un modello di comportamento che rappresenti la reale configurazione spaziale degli elementi della trave PREM (modello 3D). L'obiettivo è quello di simulare l'andamento della temperatura nel traliccio d’anima che, nel caso dell'analisi 2D usualmente impiegata in questi casi, è semplificativa e non può che essere una approssimazione del comportamento reale. Infatti, in questo caso, il modello piano non coglie la configurazione spaziale del traliccio che, spesso, viene modellato come collegamento continuo fra il corrente inferiore ed il corrente superiore del traliccio, su tutta la lunghezza della trave, mentre, nella realtà, è inclinato e convergente sul piatto inferiore solo ad ogni passo.

Ad entrambi i modelli è stato applicato il carico termico, assegnando ai nodi inferiori della piastra d’acciaio la legge di variazione della temperatura nel tempo indicata dalla norma UNI 9503, pressoché equivalente alla ISO 834.

Dal confronto dei risultati dei due modelli è emersa una quasi perfetta corrispondenza di temperatura relativamente al nodo di attacco tra piatto e traliccio d’anima mentre, in corrispondenza delle zone nella mezzeria dell’altezza del traliccio, il modello 2D fornisce dei valori di temperatura più alti, a parità di tempo di esposizione al fuoco, rispetto a quelli ottenuti con il modello 3D. Inoltre, per entrambi i modelli, la temperatura al piede d'anima risulta pressoché pari a quella del piatto d'acciaio ad esso saldato.

Sulla base dei risultati delle analisi si sono potute formulare alcune ipotesi progettuali che, in assenza di trattamento superficiale protettivo del piatto metallico, possono garantire una adeguata resistenza al fuoco dell’elemento.