Premessa - Dipartimento di Strutture per l`Ingegneria e l`Architettura

Premessa
L’attività di controllo a campione non è finalizzata a trovare errori o
punire i progettisti ma ad incentivare la qualità della progettazione
Nei casi esaminati può essere utile per evidenziare una carenza e
correggere qualche valutazione errata o una svista grafica
Le indicazioni riportate in questa presentazione sono indicative
poichè la metodologia può essere personalizzata mantenendo
invariato lo scopo
La ricerca delle informazioni non deve essere fatta in modo troppo
schematico, poichè talvolta qualche dato o risultato poco chiaro non
inficiano la validità globale del progetto
Le informazioni devono essere contenute nel progetto anche se non
sempre sono collocate nella relazione o nel grafico più adatti
L’esemplificazione fa riferimento ad un edificio ma ci possono
essere anche altre tipologie di opere (pensiline, ponti, serbatori, muri
di sostegno, paratie …). La metodologia è analoga ma le informazioni
da ricercare possono essere diverse
¾ Relazione generale
¾ Relazione di calcolo
¾ Relazione geologica
¾ Relazione geotecnica e sulle fondazioni
¾ Relazione sulle fondazioni
¾ Tabulati di calcolo
¾ Grafici
Le relazioni talvolta possono anche essere unite
Relazione generale
Descrizione del progetto con indicazione della tipologia,
collocazione, dati geometrici
è importante per un primo inquadramento:
Tipo di progetto (edificio nuovo o esistente)
Entità del progetto (opera di piccole o grandi dimensioni )
Destinazione d’uso
Nella maggior parte dei casi la Relazione generale allegata è quella utilizzata
per la concessione edilizia
A volte non vi è nessun dato sulla parte strutturale
Se si tratta di una variante è opportuno che siano chiarite
le variazioni rispetto al progetto originario
Relazione di calcolo
è la Relazione più importante per il progetto strutturale e quindi per il
controllo
Dovrebbe contenere:
Parte 1
- Un descrizione tecnica della struttura da cui si evince:
- tipologia strutturale (telai, pareti, nuclei, mista, ecc…)
- articolazione (dimensioni, numero di piani, ecc…)
- tipologia dei solai (in opera, prefabbricati,…)
- tipologia della copertura (piana, a falde)
- tipologia della fondazione
- tipologia dei tompagni
Talvolta questi dati possono essere gia stati inseriti nella
Relazione generale
Relazione di calcolo
Parte 2
Informazioni su:
- metodo di analisi
- metodo, schema e modello di calcolo
- parametri di calcolo
- carichi
- risultati
-verifiche
METODO DI ANALISI
- Statica lineare
Le più comuni
- Dinamica lineare: analisi modale
- statica non lineare
- dinamica non lneare
Poichè l’analisi modale si può usare sempre, se viene utilizzata
l’analisi statica si devono controllare le condizioni per la sua
applicabilità
Applicabilità dell’ ANALISI STATICA
ANALISI MODALE
La maggior parte dei casi i requisiti dell’analisi modale sono
controllati dal software stesso
ANALISI NON LINEARE
Controllo molto complesso
Importante il tipo di modellazione non lineare utilizzata
METODO DI CALCOLO
Il metodo di calcolo più frequente è il metodo agli
elementi finiti
Generalmente viene indicato direttamente nei tabulati di
calcolo dalla relazione fatta dal software
Non è strettamente necessario che vi sia una descrizione
del metodo poichè si tratta di un metodo molto noto ed
in linea di massima le ipotesi e procedure sono uguali
per tutti i software
METODO DI CALCOLO
Metodo di progetto e verifica delle sezioni in c.a.
-Per lo stato limite ultimo
-Per lo stato limite di servizio
Per travi e pilastri si tratta di metodi standard e quindi non è
fondamentale che vi siano spiegazioni dettagliate
Attenzione spesso non è chiaro con quale modello vengono
calcolate le armature delle pareti
SCHEMA DI CALCOLO
¾Lo schema di calcolo globale dell’edificio è un
grafico con l’indicazione degli elementi inseriti nel
calcolo (travi, pilastri, pareti, fondazioni) con
numerazione, in modo da potere leggere I tabulati
¾Quando è allegato si trova spesso nei tabulati
¾Spesso non viene allegato; in questo caso:
™ se la struttura è semplice è possibile leggere i
tabulati dalla numerazione riportata nei grafici di
progetto (numero fili fissi)
™ se la struttura è complessa, lo schema non è chiaro
e si ritiene importante avere lo schema per interpretare
i tabulati (dati di input ed output) se ne chiede
l’integrazione
SCHEMA DI CALCOLO
- ci devono essere gli schemi di calcolo dei solai
- se non fanno parte dello schema globale ci devono
essere gli schemi di calcolo delle scale
MODELLO DI CALCOLO
Il modello di calcolo riguarda principalmente le ipotesi che
influenzano il comportamento globale e locale della struttura:
Ipotesi del modello di calcolo che dovrebbero essere chiare:
-Impalcati rigidi o deformabili
¾ in alcuni casi vi sono modelli più sofisticati con l’inserimento
di diagonali o elementi bidimensionali per modellare il solaio
¾ spesso non è chiaro come sia modellata la copertura a falde:
se è rigida a che quota è applicata l’azione orizzontale
- Inserimento delle eccentricità accidentali secondo normativa (5% del
lato per ogni direzione)
- In caso di pareti nell’interrato se vi è un collegamento alla
struttura a telaio o sono giuntate
MODELLO DI CALCOLO
- Presenza contemporanea di sisma nelle due direzioni
- Presenza di sisma verticale
MODELLO DI CALCOLO
- Modello della scala (trave a ginocchio, soletta
rampante) e suo inserimento nel modello globale
- Modello vano ascensore a nucleo in c.a. : inserito nel
calcolo e collegato al solaio o non inserito nel calcolo
e quindi non collegato al solaio
-Modello della fondazione se inserito nel calcolo globale
della struttura:
-Comune trave di Winkler su cui verificare la
definizione della costante di sottofondo
-Condizioni e combinazioni di carico
- soli carichi verticali e carichi verticali con le diverse
condizioni sismiche (32 combinazioni) per lo stato limite
ultimo e per lo stato limite di danno
MODELLO DI CALCOLO
-In presenza di più corpi di fabbrica seprati da giunti
verificare la dimensione del giunto (se non è indicata si
può ricordare al progettista di rispettarla senza chiedere
indicazioni)
-A volte il calcolo di corpi giuntati viene svolto insieme
(lo schema è unico), si deve verificare che nel modello
gli impacati sono separati : se non viene esplicitamente
indicato dal progettista si deve verificare nei tabulati, se
non è chiaro dai tabulati e si ha il dubbio si chiede
chiarimento
- Inerzia assunta per gli elementi strutturali: fessurata o
non fessurata
MODELLO DI CALCOLO
Quando viene assunta l’ipotesi di impalcato rigido ci deve
essere il modello per il calcolo delle sollecitazioni per la
verifica dell’impalcato. Se viene omessa può darsi che si
tratti di un caso in cui è palesemente soddisfatta.
Si tratta di un problema non semplice. Sono da
approfondire i casi in cui l’impalcato presenti dei fori
rilevanti rispetto alla superifice complessiva o la forma
sia particolarmante allungata in una direzione, o dove
via sia un trasferimento di azioni orizzontali molto
concentrato
PARAMETRI DI CALCOLO
(spesso sono contenuti nei tabulati di calcolo)
-categoria sismica o accelerazione di progetto
-coefficiente di importanza
- classe di duttilità
- regolarità o non regolarità in altezza
- fattore di struttura
- resistenza e altri parametri dei materiali
- limitazione di spostamento di interpiano per la verifica
di stato limite di danno
- numero di modi per l’analisi modale
CARICHI
(spesso nei tabulati di calcolo)
Dati che dovrebbero essere comprensibili
-carichi permanenti ed accidentali dei solai (verificare la
coerenza con la destinazione d’uso)
- coefficienti di combinazione dei carichi (diversi
quando ci sono solo carichi verticali o accoppiamento
di verticali + sisma)
- spinta del terreno sulle pareti dell’interrato
- peso dei tompagni
RISULTATI
Qualche risultato fondamentale può essere riportato nella relazione di
calcolo ma la maggior parte è illustrata nei tabulati
Stato limite ultimo per carichi verticali + sisma
-Sollecitazioni massime e minime
- Indicazione delle armature di calcolo e verifiche
- le verifiche sono differenti secondo il tipo di elemento
-Travi – flessione, taglio, torsione
-Pilastri – presso-flessione deviata, taglio
-Pareti – presso- flessione semplice o deviata, taglio
-Nuclei – presso- flessione deviata, taglio, torsione
RISULTATI
Stato limite di danno per carichi verticali + sisma
- Verifica spostamenti di interpiano secondo normativa
Stato limite servizio per carichi verticali
-verifica delle tensioni
- verifica a fessurazione
- verifica di deformabilità
Nelle strutture ordinari sono
generalmente sempre
soddisfatte
TABULATI DI CALCOLO
Purtroppo a volte sostituiscono la relazione di calcolo,
sono molto estesi e con troppe informazioni poco
leggibili
Sono difficili da controllare ma nella maggior parte dei casi
contengono le informazioni precedentemente introdotte
È importante che contengano la simbologia per
l’interpretazione ed alcuni dati di input e di output
fondamentali
Si possono controllare a campione :
-per un elemento trave e pilastro verificare l’armtura di
calcolo e quella dei grafici
-fare una valutazione qualitativa dell’andamento delle
sollecitazioni
-….
Se tutte le informazioni necessarie sono già chiare dalla
Relazione di calcolo il controllo dei tabulati può essere
molto svolto in modo meno accurato
Relazione geologica
E’ importante che vi siano i dati per la definizione delle
caratteristich
meccaniche
dei
terreni,
e
più
specificamente per la nuova normativa la definizione del
tipo di suolo A, B, C,D,E o le informazioni tali da
consentire al progettista di assumere il tipo di suolo
Relazione geotecnica e sulle fondazioni
Deve contenere:
I parametri meccanici del terreno assunti alla base del
calcolo
- L’indicazione del tipo di fondazione
- La valutazione del carico limite
- La verifica che il carico limite abbia un adeguato
coefficiente di sicurezza rispetto alla tensione limite
calcolata sulla struttura
Talvolta la fondazione è calcolata a parte e non
nello schema globale dell’edificio per cui vi è anche
il calcolo della fondazione.
In tal caso vi devono essere:
- i dati sul metodo, lo schema, il modello, i carichi
- i risultati in termini di sollecitazioni e verifiche
sugli elementi strutturali
- i risultati in termini di tensione sul terreno
GRAFICI
I grafici devono illustrare tutti i dati ed i particolari per la
realizzazione nel rispetto di tutte le normative vigenti
- carpenterie con indicazione dei ferri, del tipo di solaio e
delle fascie piene e semipiene
-dimensioni delle travi a spessore
-numero diametro e collocazione di ferri longitudinali e
trasversali anche nei nodi
-ferri nelle zone critiche delle pareti e nei traversi delle
pareti forate
- lunghezze di ancoraggio (qualora non fossero presenti
si può prescrivere di rispettarle senza chiedere
integrazioni)
- forma delle staffe e dei tirantini
GRAFICI
Particolare attenzione a problemi ricorrenti
I ferri longitudinali nelle travi (a volte anche nei pilastri) sono
numerosi e non si rispettano interferri e copriferri
Le staffe hanno un passo troppo stretto che impediscono un
montaggio ed un getto efficiente di calcestruzzo
Nelle travi a spessore non è indicata la distribuzione dei ferri
trasversalmente alla sezione
Per i solai con travetti precompressi non è indicato il ferro di estremità
di collegamento alla trave
Non ci sono le armature delle scale
Non è indicato l’andamento longitudinale delle ferri nei pilastri con la
lunghezza dei ferri di attesa
Le staffe delle travi vengono inserite anche nei nodi (sono obbligatorie
quelle dei pialstri)
GRAFICI
Particolare attenzione a problemi ricorrenti
Per le pareti non sono indicati i ferri di collegamento in
fondazione e di collegamento negli angoli
…
In alcuni casi è sufficiente richiamare l’attenzione del
progettista a verificare e trovare una soluzione, in altri si
può fare una prescrizione, in altri più gravi dove si
intravede un problema grave si richiede integrazione