Acciaio e temperatura: ma il tempo?

Inviato da  Henry62 il 21/8/2006 15:05:02

Ciao a tutti,
un piccolo aggiornamento sul problema posto nel mio ultimo post.

Da:
C.T.A. Collegio dei Tecnici dell’Acciaio
GIORNATE ITALIANE DELLA COSTRUZIONE IN ACCIAIO
Isola di San Giorgio Maggiore – Venezia: 26 – 27 – 28 Settembre 2001
STRUTTURE RETICOLARI IN ACCIAIO INOSSIDABILE:
SIMULAZIONE AGLI ELEMENTI FINITI DI RESISTENZA AL FUOCO

si ricavano queste conclusioni dello studio (pag.10):

"6. Conclusioni
E’ stata esaminata l’applicazione di acciai austenitici come materiali strutturali per la realizzazione di strutture reticolari complesse, del tipo di quelle utilizzate per le coperture di grande luce,focalizzando l’attenzione sulla resistenza al fuoco.
E’ stato selezionato un tipo di struttura con aste realizzate in tubi di acciaio collegate ai nodi tramite giunti spaziali. Sono stati messi a confronto tre acciai, il convenzionale Fe 360 e due inossidabili austenitici, gli AISI 304 e 316. E’ stato realizzato un modello ad elementi finiti di una sottostruttura, sollecitata dal carico statico della copertura e dalla sollecitazione termica derivante dall’esposizione al fuoco, con curva di temperatura imposta agli elementi strutturali in accordo alla
normativa ISO 834. L’analisi è stata finalizzata alla determinazione del tempo critico di collasso della struttura.
L’analisi ha mostrato che, per i carichi statici applicati, il tempo critico di collasso della struttura realizzata in Fe 360 è di 10 minuti circa, che diventano 15 per la struttura in acciaio AISI 304 e 28 per quella in AISI 316. Si è dimostrato quindi che l’utilizzo degli acciai inossidabili austenitici consente, rispetto al convenzionale acciaio al carbonio, di raddoppiare o triplicare i tempi di intervento dei VVFF."

Considerazioni personali:
se consideriamo che l'acciaio da costruzione Fe 360 é per caratteristiche meccaniche simile all'acciaio utilizzato per le colonne perimetrali nelle zone impattate dagli aereoplani, si ricava che il tempo per portare a collasso una struttura reticolare fatta in questo materiale é dell'ordine della decina di minuti, per cui, tenendo conto delle peculiarità progettuali delle colonne perimetrali delle TT, possiamo anche raddoppiare o triplicare i tempi, ma comunque si resta in un lasso di tempo di 20-30 minuti in cui la colonna collassa per puro effetto termico (e non dimentichiamoci che é una stima prudente, perché non ho considerato lo sforzo interno della colonna, ma solo la diminuzione delle caratteristiche meccaniche dell'acciaio per effetto termico, non ho cioé considerato un contemporaneo aumento dei carichi per effetto della ridistribuzione, che invece era presente).
Dalle tabelle allegate allo studio, si ricava che la temperatura critica, raggiunta la quale si ha un crollo delle caratteristiche meccaniche dell'acciaio é per il Fe 360 pari a 478°C, con un tempo critico di 10,32 minuti.

Se ricordiamo cosa afferma il NIST, la temperatura critica di riferimento di 550°C é ampiamente confermata (e potrebbe anzi essere anche di molto inferiore), così come plausibilil sono le durate di esposizione alle fiamme, dell'ordine dei 20-30 minuti, come si può verificare dai filmati dei crolli, crolli avvenuti dopo un lasso di tempo più che doppio rispetto a quanto indicato.

In pratica, da uno studio pubblico di specialisti del settore, emerge che basta un'esposizione dell'ordine di 20-30 minuti a temperature pari o superiori a quella critica per innescare inequivocabilmente il collasso della struttura: non servono ore per far collassare le colonne, ma bastano i tempi compatibili col crollo delle TT.
Se a questo aggiungete la mia personalissima ipotesi che le zone impattate siano state private della protezione termica e che la protezione termica delle zone soprastanti e sottostanti ha agito in senso opposto a quanto previsto da progetto, impedendo o comunque diminuendo di molto la dissipazione del calore cui le colonne erano sottoposte nei punti impattati, si capisce come l'ipotesi suggerita dal NIST sia tecnicamente e scientificamente supportata da esperienze (esperimenti) fatti da ricercatori estranei ad organizzazioni governative USA.

Vorrei anche sottolineare la data della pubblicazione, cioé 15 giorni dopo l'attentato del 9/11, quando ancora nessun dato né FEMA nè ASCE, né NIST era conosciuto!
Ciao