Protezione R 60 di struttura in legno

Protezione R 60 di struttura in legno

La protezione strutturale R delle strutture in legno deve essere condotta secondo quanto stabilito dalla norma UNI EN 1995-1-2 (Eurocodice 5) e dalle norme tecniche delle costruzioni. In questo articolo faccio un esempio di varifica di una copertura in legno trattata con vernici intumescenti.

La copertura dell’aula magna è costituita da

  • Capriate in legno disposte con interasse 3 m costituite da:

    • Puntoni 240×170 mm di lunghezza 5,5 m

    • Catena 240×180 mm lunghezza 9,75 m

    • Monaco 180×170 mm lunghezza 2,8 m

  • Terzere tra le capriate con sezione 230×170 mm posizionate sul colmo, sul puntone a distanza di 2,98 m dalla base del puntone e sulla base del puntone.

  • Morali in legno secondari appoggiati alle terzere con sezione 130×110 mm a passo 750 mm

  • Copertura costituita da tavolato in legno, isolamento termico e coppi (peso pari a 110 kN/m2 )

Tutte le travi sono in legno massiccio tipo C 24.

Condizioni di carico secondo NTC 2018:

  • Peso proprio copertura (G1+G2): 110 kg/m2 (peso della copertura );

  • Peso proprio strutture in legno;

  • Carico di neve nullo visto l’altezza del cantiere inferiore ai 1000 m sul livello del mare.

Le strutture in legno sono state trattate con il seguente ciclo:

  • vernice intumescente Amotherm Wood WSB in quantità pari a 670 g/m2

  • finitura Amotherm Wood WSB TOP in quantità pari a 100 g/m2.

La vernice applicata comporta una riduzione delle sezioni dovute alla carbonizzazione media pari a 36 mm dopo 60 minuti, valutando la velocità di carbonizzazione con i coefficienti di riduzione dati dalla tabella dell’allegato 7 del rapporto di valutazione FIRES-JR-198-25-NUPE.

Lo strato carbonizzato è quindi pari a:

  • 43 mm per ogni lato di esposizione al fuoco dopo 60 minuti di esposizione al fuoco

Si riportano le sezioni efficaci ridotte delle strutture:

Elemento

Sezione iniziale [mm]

Tempo di esposizione

Sezione efficace ridotta [mm]

Puntone

170×240

60

84×154

Catena

240×180

60

94×154

Monaco

180×170

60

84×94

Saette

160×160

60

74×74

Terzere

230×170

60

84×144

Verifica della resistenza al fuoco

Si esegue il calcolo con il programma DOLMEN 26 che utilizza i parametri di calcolo della statica secondo NTC 2018 e della norma UNI EN 1995-1-2 (Eurocodice 5).

Nella figura seguente si riporta la struttura costituita dalle capriate in legno (colore marrone) e dalle terzere (colore verde).

La struttura è caricata con due solai di copertura a fald a con un peso distribuito di 110 kg/m2.

I vincoli sono:

  • Cerniera lato sinistro capriate

  • Carrello lato destro capriate

  • Nodi tra puntoni e capriate catena: cerniera con libera possibilità di rotazione

  • Nodi tra terzere e capriate: cerniera con libera possibilità di rotazione

Risultati del calcolo

Le verifiche di resistenza al fuoco sono state eseguite come indicato nella norma UNI EN 1995-1-2, utilizzando i coefficienti lM indicati nella tabella 4.4.III delle NTC per le combinazioni eccezionali.

La figura sottostante mostra la percentuale di utilizzo delle singole aste che non supera il valore del 37%. Tutte le aste risultano verificate secondo i metodi indicati nel capito 4.4.8 delle NTC.

Risulta verificata la resistenza R 60 delle capriate e delle terzere della copertura.

Intonaco o vernice?

Intonaco o vernice?

Intonaco o vernice?

Sul mercato ci sono due sistemi di protettivi a spruzzo comunemente utilizzati per la protezione antincendio delle strutture:

  • intonaco antincendio alleggetiti 

  • vernici intumescenti

Spesso sento parlare di intonaci intumescenti ma i termini non sono corretti visto che l’intonaco non espande durante l’incendio a differenza delle vernici intumescente o reattive.

Le vernici hanno la capacità di espandere fino a 30 volte lo spessore iniziale applicato durante il riscaldamento. Questa proprietà è definita intumescenza.

Vediamo come scegliere i due diversi protettivi e vantaggi e svantaggi di entrambi.

Intonaci antincendio alleggeriti:

  • pro:

    • alte prestazione di resistenza al fuoco 

    • costi ridotti 

    • ottima adesione 

    • applicazione anche con rete metallica 

  • contro:

    • estetica non molto piacevole 

    • spessori più elevati della vernice 

    • posa con più polvere e pulizia di fine cantiere

Vernici reattive o intumescenti:

  • pro:

    • spessori ridotti 

    • velocità di posa 

    • ottima estetica 

    • gestione pulizia cantiere più facile

  • contro:

    • resistenze limitate 

    • necessario rispettare un ciclo di applicazione 

    • migliore preparazione del supporto

Collaboro con aziende di applicazione di questi sistemi e posso aiutarti alla scelta del protettivo migliore in funzione di:

  • tempi di posa 

  • costi di fornitura e posa 

  • tipologia supporto (acciaio, calcestruzzo, legno, ecc.)

 

Vernici intumescenti

Vernici intumescenti

Le vernici intumescenti sono utilizzate per la protezione di strutture in acciaio, calcestruzzo e miste. Questi protettivi devono essere certificati secondo le seguenti norme:

  • EN 13381-8: protezione di strutture in acciaio

  • EN 13381-3: protezione strutture in calcestruzzo armato

  • EN 13381-5: protezione di strutture miste in acciaio e calcestruzzo.

La vernice intumescente (definite vernice reattiva dalla norma) si può applicare con:

  • pennello

  • rullo

  • pompa airless

Il sistema più utilizzato è quest’ultimo che permette la posa di una maggiore quantità e di applicare uno spessore uniforme.

 

Le vernici intumescenti, quando sono esposte al calore, espandono creando uno strato isolante che protegge la struttura su cui sono applicate. In genere espandono fino a 20-30 volte lo spessore iniziale.

Posa vernici intumescenti

Posa vernici intumescenti

La corretta posa delle vernici intumescenti deve rispettare le prescrizioni del produttore e il ciclo di verniciatura in funzione del supporto.

In genere le vernici intumescenti sono utilizzate per la protezione antincendio delle strutture in acciaio e il ciclo di verniciatura prevede:

  • primer di adesione in funzione del tipo di finitura della struttura in acciaio

  • vernice intumescente nello spessore progettato dal tecnico antincendio in funzione della resistenza al fuoco richiesta

  • finitura di protezione (non necessaria per la resistenza) in funzione delle condizioni climatiche in cui si trova la struttura

La posa delle vernici intumescenti può essere fatta con i seguenti sistemi:

  • pompa airless

  • rullo

  • pennello

Lo spessore totale da applicare su un profilo in acciaio deve essere applicato per strati che devono rispettare i tempi di asciugatura e lo spessore massimo applicabile per singola mano che dà il produttore del materiale.

Le vernici intumescente posso essere a base acqua o solvente e in genere in ambienti freddi e umidi si preferiscono le vernici a base solvente.

Per la verifica dello spessore di film secco applicato DFT, si utilizzano degli spessimetri magnetici che permettono di verificare lo strato in micron di vernice applicata.

Nel mio lavoro sto seguendo molti cantiere con le vernici ed effettuo regolarmente dei sopralluoghi per la verifica degli spessori applicati in opera.

Questo cantiere presenta molti profili con diversi spessori di vernici da applicare per la protezione R 30 delle strutture. Le travi principali hanno bisogno di meno protettivo rispetto alle travi reticolari che sono state trattare con spessori variabili in funzione del fattore di sezione.

Per maggiori informazioni o per consulenze sulla protezione con le vernici intumescenti contattami. Collaboro anche con aziende di posa specializzare nell’applicazione di questi sistemi.

Categorie climatiche delle vernici intumescenti

Categorie climatiche delle vernici intumescenti

Le categorie climatiche delle vernici intumescenti sono indicate all’interno della valutazione tecnica europea ETA in funzione dell’esposizione climatica del supporto su cui sono applicate.

Il documento di asseverazione europeo EAD 350402-00-1106, relativo alle vernici intumescenti per la protezione dal fuoco delle strutture in acciaio, prevede la classificazione per le seguenti classi climatiche:

  • tipo Z2: condizioni interne con umidità relativa massima del 85% e temperature superiori a 0°C;

  • tipo Z1: condizioni interne con umidità anche superiore a 85% e temperature superiori a 0°C;

  • tipo Y: condizioni semi esposte con temperature inferiori a 0°C ma senza diretta esposizione alla pioggia e limitata esposizione ai raggi UV;

  • tipo X: tutte le condizioni interne e esterne con esposizione a pioggia e raggi UV.

Queste tipologie di categorie climatiche devono essere certificate all’interno della valutazione tecnica europea ETA della vernice intumescente e deve essere indicato il ciclo di verniciatura compreso di primer e rivestimento protettivo esterno per le diverse classi.

Il rispetto del ciclo certificato garantisce anche la durabilità del protettivo applicato indicato nella ETA della vernice.

La durabilità è il periodo di tempo che deve passare tra una manutenzione e l’altra del rivestimento protettivo.

In genere le vernici intumescenti hanno una durabilità di 10 anni ma bisogna verificare la valutazione tecnica europea ETA di ogni vernice.