Le analisi termiche e termo-meccaniche presentano diversi comportamenti non lineari. Tali non linearità riguardano sia i fenomeni di trasmissione del calore all’interno degli elementi costruttivi, sia la variazione della resistenza meccanica dei materiali alle alte temperature, sia infine il comportamento globale delle strutture quando soggette a grandi spostamenti.

Nello specifico vi proponiamo alcune considerazioni preliminari che abbiamo svolto per quanto riguarda il comportamento a caldo di un struttura aeroportuale in carpenteria metallica.
Una prima analisi della struttura non protetta ha individuato come principale criticità le colonne, il cui collasso, in condizioni di incendio standard (ISO 834), si verifica dopo circa 20 minuti di esposizione. In questo caso, il collasso è determinato da un fenomeno di instabilità delle colonne verso l’esterno, con conseguente coinvolgimento dello spazio perimetrale al fabbricato.
Per incrementare il tempo di resistenza al fuoco delle strutture, risulta necessario proteggerle mediante vernice intumescente. Tuttavia, in alcuni ambienti tale soluzione potrebbe non garantire un’adeguata durabilità, ad esempio in presenza di rischio di urti o sfregamenti sulle colonne.
Per questo motivo è stato valutato l’effetto della parziale protezione delle colonne mediante calcestruzzo (partially encased). I risultati hanno evidenziato una modifica della modalità di collasso della struttura: il meccanismo di crisi coinvolge ora principalmente le travi di copertura che, durante il cinematismo di collasso, trascinano le colonne verso l’interno del fabbricato. Questo comporta un incremento del tempo di resistenza al fuoco di circa 5 minuti.
La soluzione finale adottata prevede un sistema di protezione combinato, costituito da vernice intumescente applicata alle travi reticolari e dal rivestimento in calcestruzzo delle colonne.