relazione di calcolo - Regione Autonoma Valle d`Aosta

Transcript

Studio Tecnico Camos
Relazione di calcolo
RELAZIONE
DI CALCOLO
1
1. DATI GENERALI. ..........................................................................................................................4
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
Titolo del progetto. ....................................................................................................................4
Committente...............................................................................................................................4
Progettista strutturale. ................................................................................................................4
Fase di progettazione. ................................................................................................................4
Riferimenti temporali della progettazione. ................................................................................4
2. DESCRIZIONE GENERALE DELL’OPERA.............................................................................5
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.6.1
2.6.2
2.6.3
2.6.4
2.7
Introduzione. ..............................................................................................................................5
Localizzazione. ..........................................................................................................................8
Destinazione...............................................................................................................................8
Tipologia. ...................................................................................................................................8
Dimensioni principali.................................................................................................................8
Caratteristiche del sito................................................................................................................8
Altitudine ................................................................................................................................ 8
Distanza dal mare.................................................................................................................... 8
Interferenze con il territorio circostante.................................................................................. 8
Interferenze con costruzioni esistenti...................................................................................... 8
Principali caratteristiche geotecniche del terreno di fondazione. ..............................................8
3. NORMATIVA DI RIFERIMENTO. .............................................................................................9
3.1
Normativa base. .........................................................................................................................9
4. SCHEMATIZZAZIONE E MODELLAZIONE DELLA STRUTTURA E DEI VINCOLI....9
4.1
Modellizzazione.........................................................................................................................9
5. IDENTIFICAZIONE DEI CARICHI ATTESI SULLA STRUTTURA. .................................12
5.1
5.1.1
5.1.2
5.2
5.2.1
5.2.2
5.3
5.3.1
5.4
5.4.1
5.5
5.6
5.6.1
5.6.2
5.6.3
5.7
Carichi permanenti...................................................................................................................12
Peso proprio elementi in clsa ................................................................................................ 12
Peso Scale ............................................................................................................................. 12
Azioni antropiche.....................................................................................................................13
Variabili Solai. ...................................................................................................................... 13
Variabili scale. ...................................................................................................................... 13
Azione del vento. .....................................................................................................................13
Introduzione .......................................................................................................................... 13
Azione della neve.....................................................................................................................13
Carico neve ........................................................................................................................... 13
Azione della temperatura. ........................................................................................................14
Ulteriori azioni accidentali.......................................................................................................14
Incendio. ............................................................................................................................... 14
Esplosioni.............................................................................................................................. 14
Urti. ....................................................................................................................................... 14
Azioni di degrado relative all’aggressività dell’ambiente. ......................................................14
2
6. AZIONE SISMICA........................................................................................................................14
6.1
Introduzione .............................................................................................................................14
7. ANALISI DEI CARICHI..............................................................................................................15
7.1.1
Carichi di piano..................................................................................................................... 15
8. SCHEMATIZZAZIONE DELLE AZIONI. ...............................................................................15
8.1
8.2
8.3
8.4
8.5
Considerazioni generali. ..........................................................................................................15
Stato limite ultimo. ..................................................................................................................15
Stato limite di danno. ...............................................................................................................16
Stati limite di esercizio.............................................................................................................17
Condizioni e Combinazioni di carico, .....................................................................................18
9. TIPO DI ANALISI.........................................................................................................................18
9.1
9.2
9.3
Analisi dinamica del sisma. .....................................................................................................18
Combinazione delle componenti dell’azione sismica.............................................................19
Grafici delle sollecitazioni. ......................................................................................................22
10. MODELLAZIONE DEI MATERIALI. ......................................................................................25
11. DESCRIZIONE DEL PROGRAMMA. ......................................................................................25
12. VERIFICHE EFFETTUATE. ......................................................................................................25
13. CONTROLLI ED ACCETTABILITA’ DEI RISULTATI. ......................................................25
14. PARTI STRUTTURALI SECONDARIE. ..................................................................................25
15. STRUTTURE DEGLI IMPIANTI...............................................................................................25
16. ALLEGATI DI CALCOLO..........................................................................................................26
3
1. DATI GENERALI.
1.1
Titolo del progetto.
AUTORIMESSA INTERRATA CON PIAZZALE
Nel Comune di PONTEY
1.2
Committente.
Comune di PONTEY
1.3
Progettista strutturale.
Dott. Ing. Pietro Mauro CAMOS
1.4
Fase di progettazione.
PROGETTO PRELIMINARE
1.5
Riferimenti temporali della progettazione.
OTTOBRE 2008
4
2. DESCRIZIONE GENERALE DELL’OPERA.
Oggetto del presente paragrafo non è la descrizione dell’opera nel suo complesso (si veda la
Relazione tecnica illustrativa allegata), bensì la descrizione di tutte le caratteristiche e di tutte le
implicazioni strutturali connesse all’intervento in oggetto.
2.1
Introduzione.
La costruzione in oggetto presenta una struttura in calcestruzzo armato, tipologia costruttiva
definita in fase di progettazione architettonica. Presenta una distribuzione dilatata
planimetricamente, con un’estensione altimetrica massima di due piani fuori terra. Il secondo piano
interessa tuttavia la parte centrale dell’edificio che si eleva nella restante parte di un solo piano
fuori terra.
Al di sotto del livello del terreno esiste un solo piano interrato.
La struttura è costituita da travi di fondazione continue sia sotto le pareti in cls perimetrali che
all’interno dove definiscono un reticolato di travi appositamen te progettato per assorbire i carichi
dei pilastri. Queste travi hanno una dimensione costante pari a 100 di larghezza per 50 di altezza.
Solo due hanno larghezza pari a 120cm di larghezza.
Le pareti perimetrali hanno uno spessore di 40 cm, mentre le pareti che definiscono il nucleo
centrale in cui è ubicata la scala (anch’essa in cls) sono di 30 cm di spessore. Soltanto una parete
ha uno spessore di soli 20 cm per ragioni di natura architettonica.
I pilastri presentano una sezione di 50x30 cm, tranne uno che ha una sezione di 100x30cm.
É previsto un solaio di 40 cm gettato in opera. Tale scelta è stata dettata dalla forte irregolarità della
distribuzione planimetrica. Inoltre, tale soluzione permette di contenere lo spessore del solaio, viste
le luci e i carichi rilevanti. Infatti, in tal modo si eliminano le travi ribassate (altrimenti necessarie)
che avrebbero limitato l’altezza utilizzabile dell’autorimessa e avrebbero determinato una
installazione meno agevole degli impianti elettrici e di antincendio.
Per quanto riguarda le strutture del piano superiore, esse sono composte da pareti in cls
prevalentemente posizionate in corrispondenza di quelle presenti nel nucleo sottostante. Sopra di
esse è previsto un solaio in cls di spessore 20 cm, anch’esso gettato in opera. Sopra il quale saranno
posizionati le sovrastrutture in metallo della copertura e dei pannelli solari. Queste sovrastrutture
non graveranno direttamente sul solaio, bensì i carichi saranno convogliati in corrispondenza delle
pareti.
Si riportano nelle figure seguenti le rappresentazioni tridimensionali della struttura al fine di
rendere esplicita la configurazione spaziale dell’edificio.
5
Figura 2.1: Vista nella direzione -z
Figura 2.3: Vista nella direzione –x
Figura 2.4: Vista nella direzione y
6
Figura 2.5: Vista nella in tridimensione.
7
2.2
Localizzazione.
L’edificio è ubicato nel Comune di Pontey, nella Media Valle d’Aosta. E’ sito nella valle centrale
vicino alla Dora Baltea, in destra orografica.
2.3
Destinazione.
L’edificio in oggetto è destinato ad essere utilizzato come autorimessa interrata e piazza antistante
al municipio con funzioni polivalente.
2.4
Tipologia.
Per quanto riguarda la tipologia della struttura si fa riferimento agli elaborati architettonici. Da un
punto di vista qualitativo, si può fare riferimento alle figure precedenti, e alle rappresentazioni del
modello ad elementi finiti.
2.5
Dimensioni principali.
Per quanto riguarda le dimensioni principali della struttura si fa riferimento agli elaborati
architettonici.
2.6
Caratteristiche del sito.
Le caratteristiche morfologiche, geologiche, idrologiche ed idrogeologiche del sito sono riportate in
modo esplicito ed approfondito nella relazione geologica.
2.6.1 Altitudine
Quota sul livello del mare: 540 m
2.6.2 Distanza dal mare
Distanza dal mare superiore a 30 km
2.6.3 Interferenze con il territorio circostante.
La struttura non presenta particolari interferenze con il territorio circostante. Essa è vicina alla
Strada Regionale i cui carichi sono assorbiti dalla paratia di micropali.
2.6.4 Interferenze con costruzioni esistenti.
Non si riscontrano interferenze con costruzioni esistenti.
2.7
Principali caratteristiche geotecniche del terreno di fondazione.
In merito alle caratteristiche geotecniche del terreno di fondazione ci si riferisce alla relazione
geologico-geotecnica, nella quale è possibile individuare anche le prove effettuate per la
caratterizzazione dei terreni sia per quanto riguarda la resistenza sia per il comportamento sismico.
8
3. NORMATIVA DI RIFERIMENTO.
3.1
Normativa base.
Le fasi di analisi e verifica della struttura sono state condotte in accordo alle seguenti disposizioni,
per quanto applicabili in relazione al criterio di calcolo utilizzato nel prosieguo della presente
relazione.
-D.M. del 14.01.2008
-Eurocodici 2
4. SCHEMATIZZAZIONE E MODELLAZIONE DELLA
STRUTTURA E DEI VINCOLI.
4.1
Modellizzazione.
Il modello della struttura consente di effettuare un analisi estremamente reale sia della distribuzione
di massa che della effettiva rigidezza. Il modello rappresenta la struttura mista pilastri pareti uniti ai
vari piani con solai rigidi che permettono di ridurre i gradi di libertà per piano a tre. La
modellazione è tridimensionale e per l’analisi delle sollecitazioni si utilizzerà l’ipotesi elastica
lineare.
Le fondazioni sono state modellizzate con travi rovesce di sezione rettangolare, disposte secondo
una maglia reticolare che unisce tutte le strutture in elevazione. Esse sono state considerate
poggianti tutte su suolo elastico alla Winkler.
Il primo piano interrato presenta delle pareti in clsa che sono state considerate appieno nel calcolo
tenendo anche conto del peso del terreno. Si sono utilizzate elementi shell per modellizzare tali
elementi.
I pilastri e le travi sono stati schematizzati considerando elementi finiti che modellino sforzo
normale, flessione deviata, taglio deviato e momento torcente. Sono previsti un coefficiente
riduttivi dei momenti di inerzia a scelta dell'utente per considerare la riduzione della rigidezza
flessionale e torsionale per effetto della fessurazione del conglomerato cementizio. E' previsto un
moltiplicatore della rigidezza assiale dei pilastri per considerare, se pure in modo approssimato,
l'accorciamento dei pilastri per sforzo normale durante la costruzione.
Si è tenuto conto della reale rigidezza dei nodi inserendo alle estremità degli elementi travi e
pilastri conci rigidi.
I numerosi disassamenti presenti nella progettazione architettonica sono stati tutti profondamente
analizzati e rappresentati nella modellizzazione.
9
Figura 7.1: Modello
Figura 7.2: Modello solaio
10
Figura 7.3: Modello fondazioni
Figura 7.4: Modello piano 2
Non si sono introdotti ulteriori vincoli oltre a quelli meccanicamente utilizzati per la definizione
degli elementi finiti e la conseguente possibilità di risoluzione delle equazioni.
Il metodo degli elementi finiti si basa sulla schematizzazione della struttura in elementi connessi
solo in corrispondenza di un numero prefissato di punti denominati nodi. I nodi sono definiti dalle
tre coordinate cartesiane in un sistema di riferimento globale.
11
Le incognite del problema (nell’ambito del metodo degli spostamenti) sono le componenti dei nodi
riferite al sistema di riferimento globale (traslazioni secondo X,Y,Z, rotazioni attorno X,Y,Z). la
soluzione del problema si ottiene con un sistema di equazioni algebriche lineari i cui termini sono
costituiti dai carichi agenti sulla struttura opportunamente concentrati ai nodi:
K *u = F
K = matrice di rigidezza
u = vettore spostamenti nodali
F = vettore forze nodali
Dagli spostamenti ottenuti con la risoluzione del sistema vengono quindi dedotte le sollecitazioni
e/o le tensioni di ogni elemento, riferite generalmente ad una terna locale all’elemento stesso.
Il sistema di riferimento utilizzato è costituito da una terna cartesiana destrorsa XYZ, Si assume
l’asse Z verticale ed orientato verso l’alto.
Gli elementi utilizzati per la modellazione dello schema statico della struttura sono i seguenti:
-
Elemento tipo FRAME (trave)
Elemento tipo STRUSS (biella)
Elemento tipo BOUND (molla orientata con rigidezza estensionale e rotazionale)
Elemento tipo SHELL (elemento tipo lastra o piastra)
Elemento tipo BRICK (elemento spaziale a forma di parallelepipedo)
Elemento tipo HINGE (elemento puntuale di connessione tra due punti)
Elemento tipo FLAT (molla assialsimmetrica)
Elemento tipo BILIN (elemento finito del giunto)
Elemento tipo ISOL ( elemento a strati piastra in acciaio lastra di gomma)
Elemento tipo MASONRY (elemento spaziale di tipo lastra)
Elemento tipo MASBRICK (elemento spaziale a quattro nodi)
Elemento tipo CONCRETE (elemento spaziale di tipo lastra accoppiato ad un elemento tipo
piastra)
I sopra riportati elementi sono utilizzati dal programma sismicad.
5. IDENTIFICAZIONE DEI CARICHI ATTESI SULLA
STRUTTURA.
5.1
Carichi permanenti
5.1.1 Peso proprio elementi in clsa
Ogni elemento in clsa presenta un peso proprio calcolato automaticamente dal programma di
calcolo ed attribuito agli elementi stessi. Peso clsa 2500 daN/mc.
5.1.2 Peso Scale
Ogni scala in clsa presenta un peso proprio calcolato automaticamente dal programma di calcolo ed
attribuito agli elementi stessi. Peso clsa 2500 daN/mc.
12
5.2
Azioni antropiche.
5.2.1 Variabili Solai.
Si sono assunti carichi antropici pari a 1300daN/mq per solaio piano 1 1 200 kg/mq per solaio 2.
5.2.2 Variabili scale.
Si sono assunti carichi antropici di categoria 5 pari a 400daN/mq. (Balconi, ballatoi, scale)
5.3
Azione del vento.
5.3.1 Introduzione
La struttura è interrata quasi totalmente e l’altezza della parte fuori terra è limitata. Pertanto tale
azione è trascurata. Essa sarà tenuta in considerazione, nella fase definitiva, solo per il
dimensionamento della struttura di sostegno dei pannelli solari.
5.4
Azione della neve.
5.4.1 Carico neve
Dati
Regione:
Valle D’Aosta
Periodo di ritorno [anni]
500
Altezza S.L.M. [m]
540
Inclinazione falda [°]
0
CE
1
CT
1
Risultati
Zona 1
µ1
µ2
0,80
NEVE AL SUOLO qsk =
294 Kg/mq
NEVE DA ACCUMULO qs =
235 Kg/mq
CARICO NEVE qs =
235 Kg/mq
0,80
13
5.5
Azione della temperatura.
La struttura si presenta interrata o protetta dalle finiture superficiali che impediscono l’insorgere di
notevoli escursioni di temperatura. Non sono presenti fonti di generazione di calore particolari. Si
assume pertanto essere trascurabile l’indagine delle sollecitazioni prodotte dalla temperatura.
5.6
Ulteriori azioni accidentali.
5.6.1 Incendio.
Per la struttura in esame si ritiene che non vi sia la necessità di garantire un tempo di soccorso più
elevato di quello normalmente riscontrabile per le strutture in clsa di copriferro pari a 2 cm.
5.6.2 Esplosioni.
Dall’analisi del luogo in cui l’edificio è ubicato e dall’utilizzo previsto dalla committenza per la
struttura, si ritiene improbabile la possibilità che la struttura sia esposta ad esplosioni di alcun tipo.
5.6.3 Urti.
Pur essendo la Struttura vicina alla strada non si prevedono urti rilevanti con i veicoli transitanti.
5.7
Azioni di degrado relative all’aggressività dell’ambiente.
Non si verificano particolari problemi di aggressione nel sito in questione. L’ambiente in questione
è pertanto definito di aggressione ordinaria. Si assume un copriferro degli elementi in clsa di 2cm.
Le parti esposte al sale antigelo delle infrastrutture viarie saranno protette.
6. AZIONE SISMICA.
6.1
Introduzione
Vedi allegati di calcolo
14
7. ANALISI DEI CARICHI.
7.1.1 Carichi di piano
Tipo di
carico
Carico piano
1
Permanenti
Peso proprio
Finiture
Variabili
2
100 daN/m
400 daN/m2
Peso proprio
Finiture
Carico scale
500 daN/m
200 daN/m2
2935 daN/m2
200 daN/m2
Esercizio
TOTALI
2
Neve
235 daN/m
TOT VAR. =
Permanenti
Peso proprio
Finiture
1535 daN/m2
Variabili
2
TOT PERM. = 700 daN/m2
Tipo di
carico
235 daN/m
TOT VAR. =
Permanenti
TOTALI
2
Neve
Tipo di
carico
Carico piano
2
1300 daN/m2
Esercizio
435 daN/m2
1135 daN/m2
Variabili
500 daN/m2
200 daN/m2
Esercizio
TOT VAR. =
400 daN/m2
400 daN/m2
TOTALI
1100 daN/m2
8. SCHEMATIZZAZIONE DELLE AZIONI.
8.1 Considerazioni generali.
I flussi delle azioni sono stati concepiti al fine di avere un percorso, dal punto in cui si generano
fino alla fondazione, il più breve possibile.
La distribuzione e la ripartizione dei carichi sulla struttura portante è stata fatta seguendo le solite
regole utilizzate nella pratica. Quando è stato possibile, si è lasciato al programma di calcolo tale
onere (vedi carichi solai e pesi propri).
Non si è considerato il momento torcente sulle travi di bordo determinato dalle mensole. Tale
semplificazione è stata assunta sia per la modesta entità di tale sbalzo, sia per la notevole
dimensioni di queste travi la quale è stata dettata da motivazioni costruttive ed architettoniche.
La combinazioni delle singole azioni è stata fatta attingendo alla metodologia semiprobabilistica
agli stati limite.
8.2 Stato limite ultimo.
Le sollecitazioni di progetto sono state ricavate mediante la tipica formulazione impostata nel
programma di calcolo.
La formula adottata per lo SLU è la seguente formula di combinazione
[
Fd = γ g G k + γ p Pk + γ q Q1k + ∑i = 2ψ 0i Qik
i=n
]
(1)
15
dove:
Gk =
Pk
=
Q1k =
Qik =
=
γg
γp
=
γq
=
valore caratteristico delle azioni permanenti
valore caratteristico della forza di precompressione
valore caratteristico dell’azione variabile di base di ogni combinazione
valore caratteristico dell’i-esima azione variabile
coeff. parziale =1.4 (1.0 se il suo contributo aumenta la sicurezza)
coeff. parziale =0.9 (1.2 se il suo contributo diminuisce la sicurezza)
coeff. parziale =1.5 (0.0 se il suo contributo aumenta la sicurezza)
In zona sismica, oltre alle sollecitazioni derivanti dalle generiche condizioni di carico statiche,
devono essere considerate anche le sollecitazioni derivanti dal sisma.
Le sollecitazioni con cui sono state progettate le strutture sono state quindi ricavate considerando la
struttura in assenza di sisma e in presenza di sisma, applicando in quest’ultimo caso la formula
seguente:
Fd = γ 1 E + Gk + Pk + ∑i (ψ ji Qik )
(2)
[
E
g1
Qk
Pk
Qki
Ψ0,i (SLU)
=
=
=
=
=
=
]
valore dell’azione sismica per lo stato limite in esame
fattore di importanza
valore caratteristico delle azioni di precompressione
valori caratteristici delle azioni variabili, tra loro indipendenti
coeff. che fornisce il valore raro dell’azione variabile
L’azione sismica è stata valutata tenendo conto delle masse associate ai seguenti carichi
gravitazionali:
Gk + ∑i (ψ Ei Qki )
Secondo l’ordinanza 3274 il coefficiente Ψ0,i = Ψ2,i* φ. Nel D.M. 23/09/2005 tale φ non è più
riportato. Tale valore è pertanto stato assunto pari a 1 nei campi del programma di calcolo,
progettato per eseguire le verifiche utilizzando L’O.3274, in cui tale parametro era richiesto.
Il termine dovuto al sisma è stato calcolato applicando l’eccentricità accidentale come previsto
dalla norma (O.3274 p.4.4 allegato 2) ed in fine combinando gli effetti nelle varie direzioni del
sisma (O.3274 p.4.6 allegato 2).
Tutti i calcoli e le relative verifiche sono stati effettuati secondo quanto sopra indicato.
8.3 Stato limite di danno.
Per le costruzioni in zona sismica si definisce lo stato limite di danno. In sintesi si richiede che la
costruzione nel suo complesso, impianti compresi, non debba subire danni gravi in conseguenza di
eventi sismici che abbiano una minore intensità ma una probabilità di accadimento superiore a
quella dell’azione sismica di progetto.
L’azione sismica, ottenuta dallo spettro di progetto per lo stato limite di danno, è stata combinata
con le altre azioni mediante la seguente relazione:
Fd = γ 1 E + Gk + Pk + ∑i (ψ ji Qik )
[
dove:
]
(2)
16
E
g1
Qk
Pk
Qki
Ψ0,i (SLU)
=
=
=
=
=
=
valore dell’azione sismica per lo stato limite in esame
fattore di importanza
valore caratteristico delle azioni di precompressione
valori caratteristici delle azioni variabili, tra loro indipendenti
coeff. che fornisce il valore raro dell’azione variabile
L’azione sismica è stata valutata tenendo conto delle masse associate ai seguenti carichi
gravitazionali:
Gk + ∑i (ψ Ei Qki )
8.4 Stati limite di esercizio.
Allo Stato limite di Esercizio le sollecitazioni con cui sono state progettate le strutture sono state
ricavate applicando le combinazioni di carico previste dalla normativa.
Le combinazioni previste per gli SLE sono le seguenti:
Fr = Gk + Pk + Q1k + ∑i (ψ 0i Qik )
combinazione rara
F f = Gk + Pk + ψ 11Q1k + ∑i (ψ 2i Qik )
combinazione frequente
Fq = Gk + Pk + ∑i (ψ 2i Qik )
combinazione quasi permanente
dove:
ψ1i
= coeff. atto a definire i valori delle azioni ammissibili ai frattali di ordine 0,95
delle distribuzioni dei valori istantanei;
ψ2i
= coeff. atto a definire i valori quasi permanenti delle azioni ammissibili ai valori
medi delle distribuzioni dei valori istantanei
In maniera analoga a quanto illustrato nel caso dello SLU le combinazioni risultanti sono state
costruite a partire dalle sollecitazioni caratteristiche calcolate per ogni condizione di carico; a turno
ogni condizione di carico accidentale è stata considerata sollecitazione di base, dando origine a
tanti valori combinati. Per ognuna delle condizioni ottenute, in funzione dell’elemento (trave,
pilastro, ecc.) sono state effettuate le verifiche allo SLE (tensioni, deformazioni, e fessurazione).
17
8.5 Condizioni e Combinazioni di carico,
Vedi allegati di calcolo
Figura 8.1: Carichi distribuiti. Condizione SLU 1
9. TIPO DI ANALISI.
9.1
Analisi dinamica del sisma.
Il calcolo delle azioni sismiche è stato eseguito in analisi dinamica modale, considerando il
comportamento della struttura in campo elastico lineare.
L’analisi modale, associata allo spettro di risposta di progetto, va applicata ad un modello
tridimensionale dell’edificio. La possibilità di utilizzare modelli piani non è percorribile in quanto
la struttura non presenta né regolarità in altezza né in pianta.
si sono considerati tutti i modi necessari a soddisfare la normativa. La massa presa in
considerazione è quasi pari al 100%.
Il numero di modi di vibrazione considerato ha consentito nelle varie condizioni, di mobilitare
sufficienti percentuali di massa della struttura in accordo con la normativa.
Per valutare la risposta massima complessiva di una generica caratteristica E, conseguente alla
sovrapposizione dei modi, si è utilizzata una tecnica di combinazione probabilistica definita CQC
(Complete Quadratic Combination)
18
E=
∑ρ
ij
⋅ Ei ⋅ E j
i, j
Con:
8ξ ⋅ (1 + β ij ) ⋅ β
2
ρ ij =
(1 − β )
2 2
ij
3
2
ij
(
+ 4ξ 2 ⋅ β ij ⋅ 1 + β ij2
)
β ij =
ωi
ωj
Dove:
n
è il numero di modi di vibrazione considerati
ξ
è il coefficiente di smorzamento viscoso equivalente espresso in percentuale
βij è il rapporto tra le frequenze di ciascuna coppia i-j di modi di vibrazione
Le sollecitazioni derivanti da tali azioni sono state composte poi con quelle derivanti da carichi
verticali, orizzontali non sismiche secondo le varie combinazioni di carico probabilistiche.
Il calcolo è stato effettuato mediante un programma ad elementi finiti le cui caratteristiche verranno
descritte in seguito.
Il calcolo degli effetti dell’azione è stato eseguito con riferimento alla struttura spaziale, tenendo
cioè conto degli elementi interagenti tra di loro secondo l’effettiva posizione prevista. Non sono
stati considerati i tamponamenti.
Non ci sono approssimazioni di analisi rilevanti se non quelle intrinseche nei metodo degli elementi
finiti.
Si è tenuto conto delle deformabilità assiali, taglianti e flessionali degli elementi
monodimensionali; pareti, setti, solette sono stati schematizzati mediante elementi finiti a quattro
nodi con comportamento a piastra.
Sono stati considerati 6 gradi di libertà per nodo. In ognuno di essi sono state applicate le forze
sismiche derivanti dalle masse circostanti.
Le sollecitazioni derivanti da tali forze sono state poi combinate con quelle derivanti dai carichi
non sismici.
9.2 Combinazione delle componenti dell’azione sismica.
Il sisma viene convenzionalmente considerato come agente separatamente in due direzioni tra loro
prefissate; per tener conto che nella realtà il moto del terreno durante l’evento sismico ha direzione
casuale e in accordo con le prescrizioni normative, per ottenere l’effetto complessivo del sisma, a
partire dagli effetti delle direzioni calcolati separatamente, si è provveduto a sommare i massimi
ottenuti in una direzione con il 30% dei massimi ottenuti per l’azione applicata nell’altra direzione.
La normativa al punto 4.6 allegato 2 all’ordinanza 3274/2003, prevede che sia obbligatoriamente
considerata l’azione sismica verticale in presenza di elementi pressoché orizzontali con luce
superiore a 20 m, di elementi principali precompressi o di elementi a mensola. In tal caso, per tali
elementi, si considerano gli effetti massimi risultanti dall’applicazione di ciascuna delle azioni nelle
tre direzioni, sommati al 30% dei massimi prodotti dall’azione in ciascuna delle altre due direzioni.
19
Figura 9.1: Deformata SLU
Figura 9.2: Deformata modo 1
20
21
9.3 Grafici delle sollecitazioni.
Di seguito si riportano le sollecitazioni in modo grafico: in particolare si proporranno i grafici del
momento e del taglio per la combinazione di SLU 1.
Per le parti di struttura modellate con elementi shell si propongono alcune rappresentazioni a colori
dell’entita dei momenti principali Mxx Myy.
Si propone inoltre una visualizzazione grafica delle pressioni sul terreno.
Le figure non si propongono di fornire i valori delle sollecitazioni, ma, conformemente alla fase di
progettazione definitiva, sono di individuarne l’andamento e il comportamento in generale.
Figura 9.5: Momento Mx travi di fondazione.
Figura 9.6: Momento Moo Pareti
22
Figura 9.7: Momento Moo solaio piano 1
Figura 9.8: Momento Moo solaio piano 2
23
Figura 9.9: Momento Moo Scale.
Figura 9.10: Climax pressioni in fondazione minime (compressione).
24
10. CARATTERISTICHE E MODELLAZIONE DEI MATERIALI.
Vedi allegati di calcolo.
11. DESCRIZIONE DEL PROGRAMMA.
Si rimanda agli allegati di calcolo.
12. VERIFICHE EFFETTUATE.
Per quanto riguarda le verifiche, nella fase di progettazione preliminare, si sono svolte tutte le
verifiche necessarie a definire in modo preciso gli elementi strutturali e le quantità di acciaio
necessarie.
Si ricorda che le verifiche sono state effettuate facendo riferimento all’Eurocodice 2
13. CONTROLLI ED ACCETTABILITA’ DEI RISULTATI.
Tutti i risultati sono stati oggetto di controllo. In particolare in questa fase di progettazione si è
posta attenzione alla correttezza del modello ad elementi finiti, della rappresentazione dell’analisi
sismica. Le sollecitazioni risultanti sono state oggetto di verifica utilizzando sia software di calcolo
diversi sia con calcoli semplici fatti a mano al fine di identificare, se non il valore preciso, almeno
la correttezza dell’ordine di grandezza.
A conforto dei controlli effettuati si aggiunge anche il fatto che il programma di calcolo utilizzato
è sul mercato da molti anni risultando pertanto sufficientemente testato.
14. PARTI STRUTTURALI SECONDARIE.
Per parti strutturali secondarie (di modesta entità) si è svolto un predimensionamento di massima
deducibile dagli elaborati architettonici. Il calcolo preciso ed i dettagli costruttivi saranno sviluppati
nella fase di progettazioni definitiva e esecutiva.
Nel calcolo sismico non si è tenuto conto di queste strutture accessorie. La verifica verrà tuttavia
eseguita localmente in fase esecutiva.
15. STRUTTURE DEGLI IMPIANTI.
Gli impianti non presentano caratteristiche particolari pertanto si ritiene che le normali tecniche di
ancoraggio e di montaggio siano abbondantemente sufficienti a evitare problemi di distacchi.
Inoltre, gli impianti sono per la maggior parte a pavimento, senza pertanto creare situazioni di
sensibile pericolo per le persone che utilizzano la struttura.
25
16. ALLEGATI DI CALCOLO.
26

relazione di calcolo - Regione Autonoma Valle d`Aosta

Transcript

Documenti analoghi

Aste di prolunga Pozzetti in materiale composito

DEFINIZIONE DI STRESS DA LAVORO CORRELATO

articolo - Ingenio

c - relazione strutturale cna tr

Opere non soggette a deposito genio civile

III.1 SOLAIO

Relazione strutturale generale - Unione dei Comuni Amiata Val d

2010-01-05 n. 1Modifiche e integrazioni alla L. R. 35-2009

srg relazione calcolo strutturale copertino

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