Esercitazione n. 9 di progettazione con PRO_SAP: Verifica di

Esercitazione n. 9 di progettazione con PRO_SAP: Verifica di resistenza al fuoco di
un edificio in c.a.
In questa esercitazione guidata sono illustrate alcune semplici procedure che permettono di
sperimentare direttamente la verifica con PRO_SAP di resistenza al fuoco di una struttura in c.a..
Si utilizza allo scopo una struttura in c.a. formata da un telaio tridimensionale composto da travi,
pilastri, pareti e solai di piano, con verifica eseguita secondo il D.M. ’05.
Nell’esempio di seguito riportato le unità di misura utilizzate sono daN e cm.
Per aprire l’archivio predisposto è necessario utilizzare i seguenti comandi:
Start ► Programmi ► PRO_SAP PROfessional SAP ► Esempi ► Esempio9
Viene visualizzata la finestra Informazioni su PRO_SAP in cui premere OK.
Il comando eseguito consente di accedere alla sessione di PRO_SAP per lo svolgimento dell’esempio guida.
Per visualizzare in modalità solida la struttura attivare:
Modo grafico ► Linee Nasc. Veloce
viene
visualizzata
la
struttura
riportata
nell’immagine.
Modo grafico ► Filo di Ferro
Nella presente esercitazione, essendo già
presente il modello della struttura, è possibile
procedere direttamente al controllo della
modellazione e all’assegnazione dei carichi.
Per eseguire il controllo della normativa
selezionata è possibile eseguire i seguenti comandi:
Preferenze ► normative
Premere il comando Avanzate… della cornice Resistenza al fuoco per visualizzare i parametri necessari
all’analisi di resistenza al fuoco. I parametri presenti in tabella possono essere modificati dall’utente, se
desiderato.
La finestra visualizzata è riportata nella pagina seguente.
Premere il comando Esci per uscire dalla finestra Dati per l’analisi del transitorio termico e verifica capacità
portante senza salvare.
Esempio guidato 9 Pag. 1
Visualizzazione dei parametri di verifica e della tipologia di esposizione degli elementi
Nel presente esempio, essendo già eseguita l’analisi, è possibile visualizzare direttamente le procedure per
l’esecuzione della verifica di resistenza al fuoco.
A tale scopo saranno illustrate le seguenti procedure:
• Visualizzazione delle proprietà e dei parametri per elementi D2, con definizione del tipo di esposizione;
Elementi pilastro con sezione rettangolare 30x30 cm ed esposizione al fuoco
su tutte le facce, tranne quella esterna all’edificio;
Elementi trave con sezione rettangolare 30x40 cm ed esposizione al fuoco
solamente sulla faccia interna all’edificio;
• Visualizzazione delle proprietà e dei parametri per elementi D3, con definizione del tipo di esposizione;
Elementi parete di spessore 25 cm ed esposizione al fuoco solamente sulla
faccia interna all’edificio;
Contesto ► Assegnazione dati di progetto
Nel Contesto di assegnazione dati di progetto è possibile, impostare i parametri di verifica di resistenza al
fuoco per le varie tipologie di elementi strutturali.
Dati di progetto ► Sezioni
Nella Tabella delle sezioni, è visualizzata in modo automatico la sezione numero 1 Rettangolare: b=30.00 h
=30.00 t=90', assegnata ai pilastri del modello strutturale, attivare il comando:
► Dati sezione ► Analisi resistenza al fuoco (UNI 9502)
Nella finestra visualizzata è possibile definire i parametri per l’analisi e la mappatura termica della sezione.
Nella finestra, visualizzata nella pagina di seguito, sono
riportate:
¾ Tabella per la definizione del tipo di esposizione;
¾ Cornice grafica dell’orientamento dell’elemento e
dell’indicazione dei lati esposti;
¾ Comandi di gestione della mappatura termica;
¾ Comandi di gestione delle resistenze e
dell’esposizione;
¾ Finestra grafica della mappatura termica.
Il comando Avanzate… consente l’accesso alla
finestra Dati per l’analisi del transitorio termico e
Esempio guidato 9 Pag. 2
verifica capacità portante per la definizione di parametri relativi alla singola sezione.
Premere il tasto OK per uscire dalla finestra, premere il
tasto Applica.
Avanzare con il contatore dell’archivio delle sezioni per
portarsi sulla sezione numero 3 Rettangolare: b=30.00
h =40.00 t=90' assegnata alle travi.
Per la visualizzazione dei parametri per la verifica di
resistenza al fuoco è sufficiente procedere come
indicato sopra.
Premere il tasto x per uscire dalla Tabella delle sezioni.
Per la visualizzazione dei parametri per la verifica di
resistenza al fuoco degli elementi D3 parete in c.a. è
sufficiente attivare i comandi riportati di seguito:
Dati di progetto ► Criterio di progetto
Attivare la cartella Pareti c.a. per la visualizzazione dei
parametri di progettazione delle pareti in c.a..
Per eseguire la progettazione al carico d’incendio delle
pareti è necessario assegnare i parametri per il calcolo,
all’interno della Tabella dei criteri di progetto.
Nella tabella visualizzata sono presenti due criteri di
progetto relativi all’esposizione delle pareti, che
essendo orientate in modo diverso rispetto agli assi del
sistema di riferimento globale, necessitano di
esposizioni su facce opposte.
Il criterio di progetto 1 è relativo alle pareti esposte
sulla faccia 3+, il criterio di progetto 2 è relativo alle
pareti esposte sulla faccia 3-.
All’interno della finestra Pareti c.a. sono visualizzabili i
seguenti parametri della cornice Esposizione per
verifica 9502 relativi alla verifica di resistenza al fuoco:
•
Opzione 3 – (intradosso) Consente di assegnare
l’esposizione al carico d’incendio al lato 3 –,
Esempio guidato 9 Pag. 3
•
•
nell’esempio corrente il criterio di progetto numero 1
è relativo agli elementi con faccia 3 - esposta;
(per visualizzare il sistema di riferimento locale degli
elementi D3 utilizzare il comando Preferenze ►
Opzioni elementi ► Elementi D3 orientamento);
Opzione 3 + Consente di assegnare l’esposizione al
carico d’incendio al lato 3 + (per visualizzare il
sistema di riferimento locale degli elementi D3
utilizzare il comando Preferenze ► Opzioni
elementi ► Elementi D3 orientamento);
Tempo esp. R (min.) Consente di assegnare il tempo
di esposizione al carico d’incendio.
Per visualizzare i parametri contenuti nel criterio di
progetto 2 premere il contatore contenuto nella Tabella
dei criteri di progetto.
Premendo il contatore viene visualizzata la finestra
riportata sopra.
Il criterio di progetto è relativo alle facce esposte sul
lato 3- (intradosso).
Visualizzazione delle combinazioni di carico agli
Stati Limite Ultimi
Di seguito si realizza la visualizzazione delle combinazioni di carico agli Stati Limite Ultimi, già presenti nella
tabella delle combinazioni.
Sono presenti le seguenti combinazioni:
• Due combinazioni agli S.L.U. per la progettazione;
• Una combinazione S.L.U. (acc.) per la verifica di resistenza al fuoco.
Le combinazioni possono essere modificate senza ripetere l’analisi della struttura.
Dati di carico ► Combinazioni
Viene visualizzata la Tabella delle combinazione come definita nella immagine riportata di seguito.
Se si desidera visualizzare il procedimento di definizione delle combinazioni, è necessario eseguire i
comandi riportati di seguito.
La definizione delle combinazioni avviene in modo automatico con i seguenti comandi:
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Impostazioni generali
Nella finestra visualizzata, che riporta i
coefficienti relativi ai carichi variabili, è possibile
controllare e modificare i coefficienti assegnati in
modo automatico.
Premere il comando:
Avanti>
Nella finestra visualizzata, che riporta il livello di
interazione tra i diversi carichi variabili, è
riportato solamente un caso di carico variabile
che quindi si considera indipendente.
Premere il comando:
Avanti>
Nella finestra visualizzata, che riporta le classi di
durata dei casi di carico, è possibile controllare
quelle assegnate in modo automatico dal
programma.
Premere il comando:
Avanti>
Nella finestra visualizzata, che riporta i
coefficienti di combinazione relativi alle
normative utilizzabili, è possibile controllare i
valori assegnati in modo automatico dal
programma.
I valori visualizzati sono riportati nella immagine
seguente.
Premere il comando:
Fine
Nella Tabella delle combinazioni premere i seguenti comandi:
S.L.U. strutt.
S.L.U. accid.
Sono generate in modo automatico le combinazioni presenti nella finestra.
Di seguito è riportata l’immagine che contiene le combinazioni generate.
I moltiplicatori dei casi carico possono essere modificati facendo clic con il mouse sul numero riportato.
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Premere il tasto Applica per uscire dalla Tabella delle combinazioni.
Visualizzazione dei lati esposti al fuoco
Di seguito si realizza la visualizzazione mediante colorazione dei lati esposti delle strutture.
Modo grafico ► Linee Nasc. Veloce viene
visualizzata la struttura riportata nell’immagine, in
cui sono colorati in rosso i lati della struttura esposti
al fuoco.
Per visualizzare dall’interno i lati esposti della
struttura, è sufficiente attivare i seguenti comandi:
Fare clic con il tasto sinistro del mouse nella zona
della finestra grafica occupata dalla struttura e
muovendo il mouse, far ruotare la struttura fino a
disporsi come riportato nella immagine visualizzata
di lato.
Modo grafico ► Filo di Ferro viene
visualizzata la struttura con modalità unifilare.
Vista ► Vista Ass.1
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Visualizzazione dei risultati della verifica di resistenza al fuoco
Di seguito si realizza la visualizzazione dei risultati della verifica di resistenza al fuoco.
La verifica viene eseguita su elementi strutturali già progettati, di cui sono già state individuate le armature.
Tali armature sono successivamente verificate all’azione del fuoco.
Nel corrente esempio le strutture sono state progettate, e quindi le armature sono già disponibili. L’esempio
consente di visualizzare i risultati del procedimento di verifica.
I risultati della verifica di resistenza possono essere
visualizzati mediante il comando:
Verifica di resistenza al fuoco che presenta il menu
delle opzioni di visualizzazione dei risultati.
Di seguito sono riportate alcune opzioni relative agli elementi
D2:
Stato progetto D2 Permette la visualizzazione, mediante
colori, del risultato di verifica positiva o negativa.
Colore rosso ► elementi non verificati,
Colore ciano ► elementi verificati.
Di lato è riportata l’immagine che visualizza lo stato di
progetto.
Verifica N/M Rapporto tra le azioni di
calcolo e le azioni ultime N, M2, M3.
Verifica V/T Valore più alto dei seguenti
rapporti:
Rapporto tra le azioni di calcolo e le azioni
ultime T, V2, V3 (verifica della biella
compressa).
Rapporto tra le azioni di calcolo e le azioni
ultime T, V2, V3 (verifica dell’ armatura
trasversale).
Inviluppo Permette la visualizzazione
dell’inviluppo delle sollecitazioni con cui
viene realizzata la progettazione al carico
d’incendio degli elementi D2.
Si possono visualizzare i diagrammi di
inviluppo delle seguenti sollecitazioni:
o Sforzo Normale
o Taglio 2-2
o Taglio 3-3
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o
o
o
Mom. torcente
Momento 2-2
Momento 3-3
Di seguito sono riportate alcune opzioni relative agli elementi
D3:
Stato progetto D3 Permette la visualizzazione, mediante
colori, del risultato di verifica positiva o negativa.
Colore rosso ► elementi non verificati,
Colore ciano ► elementi verificati.
Di lato è riportata l’immagine che visualizza lo stato di
progetto.
Verifica N/M Rapporto tra le azioni di calcolo e le azioni
ultime N, M2, M3.
Di seguito è riportata l’immagine che visualizza
mediante mappa di colore il risultato attivato.
Verifica V Riporta con mappa di colore il
massimo valore ottenuto dai seguenti due
rapporti:
Rapporto tra le azioni di calcolo e le azioni
ultime V (azione di taglio ortogonale al piano):
verifica della biella compressa;
Rapporto tra le azioni di calcolo e le azioni
ultime V (azione di taglio ortogonale al piano):
verifica della capacità in assenza di armatura
per taglio.
Di seguito è riportata l’immagine che visualizza
mediante mappa di colore il risultato attivato.
Controllo dei risultati relativi ad un singolo
elemento D2 per la verifica di resistenza al
fuoco
Per effettuare la visualizzazione dei risultati della
verifica, relativi ad un singolo elemento della
struttura, è necessario eseguire i seguenti
comandi:
1. Attivare il comando Verifica N/M relativo agli
elementi D2;
2. Premere il comando:
Controlla
3. Fare clic con il mouse su un elemento trave di
copertura, viene visualizzata la Finestra di
controllo generale, che permette di effettuare il
controllo dei risultati della progettazione,
relativi al singolo elemento D2.
Di seguito è riportata l’immagine che contiene i
valori dei parametri relativi alla verifica di una
delle travi di copertura in c.a..
Nella finestra sono riportati i seguenti parametri di verifica di resistenza al fuoco:
Resistenza al fuoco Riporta la sintesi dello stato di verifica dell’elemento (T verifica relativa a taglio e
torsione);
Verifiche SLU (incendio) Permette di visualizzare i seguenti risultati:
Verifica: Rapporto tra le azioni di calcolo e le azioni ultime N, M2, M3;
Ver. Staff.: Rapporto tra le azioni di calcolo e le azioni ultime T, V2, V3 (verifica dell’armatura trasversale).
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Ver. Cls: Rapporto tra le azioni di calcolo e le azioni ultime T, V2, V3 (verifica della biella compressa).
Controllo dei risultati relativi ad un singolo elemento D3 per la verifica di resistenza al fuoco
Per effettuare la visualizzazione dei risultati della verifica, relativi ad un singolo elemento D3 della struttura, è
necessario eseguire i seguenti comandi:
1. Attivare il comando Verifica N/M per elementi D3;
2. Premere il comando:
Controlla
3. Fare clic con il mouse su un elemento D3 di una parete,viene visualizzata la Finestra di controllo generale,
che permette di effettuare il controllo dei risultati della progettazione, relativi al singolo elemento D3.
Nella finestra sono riportati i seguenti parametri di verifica di resistenza al fuoco:
Resistenza al fuoco Riporta la sintesi dello stato di verifica dell’elemento (V verifica relativa a sollecitazioni
tangenziali);
Verifiche SLU (incendio) Permette di visualizzare i seguenti risultati:
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Ver. N/M: Rapporto tra le azioni di calcolo e le azioni ultime N, M2, M3;
Ver. V Cls-: Rapporto azioni di calcolo e azioni ultime V (azione di taglio ortogonale al piano): verifica
della biella compressa.
Ver. V Cls+: Rapporto azioni di calcolo e azioni ultime V (azione di taglio ortogonale al piano): verifica
della capacità in assenza di armatura per taglio.
Generazione delle immagini della struttura e delle stampe
Di seguito sono riportate le note sintetiche per la generazione della relazione di calcolo contenente i risultati
della verifica di resistenza al fuoco.
Contesto ► Generazione stampe
Viene visualizzata la finestra Opzioni di stampa che contiene
le opzioni di scelta dei dati e dei risultati che è possibile
inserire nella relazione; per l’esempio corrente, impostare le
opzioni come indicato nell’immagine riportata di seguito.
Nota: se non si possiede Microsoft Word disabilitare l’opzione
Usa Microsoft Word, la relazione generata sarà un file di
testo (*.txt) senza formattazioni particolari.
L’opzione Mostra stesura permette la visualizzazione della
stesura della relazione da parte di Word. Premere OK.
Nella finestra Salva con nome assegnare il nome al file di
relazione (es. Relazione) e la cartella di salvataggio; premere
Salva. La relazione verrà redatta automaticamente.
Per la produzione di immagini e schemi strutturali usare il
comando:
File ► Imposta stampa ► Esporta immagine (per
generare l’immagine della visualizzazione corrente).
Le immagini salvate nella cartella Esempio9_data possono
essere inserite in modo automatico nella relazione di calcolo
utilizzando, prima della generazione, il comando Selezione
immagini.
NOTA:
Gli utenti in possesso del Modulo Opzionale 8 – Vedifica resistenza al fuoco possono effettuare la
riesecuzione del procedimento di progetto e verifica attraverso i comandi:
Contesto ► Esecuzione progettazione ► Stati limite
E quindi
Contesto ► Esecuzione progettazione ► Resistenza al fuoco
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