2 capitolo 2. struttura mista telaio-pareti in ca - Si

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Capitolo 2. Struttura mista telaio-pareti in CA
2 CAPITOLO 2. STRUTTURA MISTA TELAIO-PARETI IN CA
Il presente esempio è finalizzato a guidare il progettista nella compilazione del SI-ERC (i) per i dati riguardanti gli
elementi strutturali di un edificio in CA con struttura mista telaio-pareti e (ii) per un’opera di sostegno al servizio
dell’edificio.
2.1
DESCRIZIONE GENERALE DELL’EDIFICIO
L’edificio analizzato in questo esempio è una struttura di nuova costruzione in cemento armato, destinato ad
ospedale (Cat. C ai sensi della Tabella 3.1.II del §3.1.4 delle NTC08). L’edificio corrisponde ad un caso reale di
progettazione ai sensi del Decreto Ministeriale del 1996 (DM96 nel seguito) per una zona sismica con
pericolosità ed effetti locali di sito paragonabili a quelli del comune di Rombiolo (VV). L’edificio appartiene alla
classe d’uso IV (ai sensi del §2.4.2 delle NTC08). L’edificio è fondato su suolo di tipo B (Tabella 3.2.II e 3.2.III
del §3.2.2 delle NTC08) e appartenente alla categoria topografica T2 (ai sensi del §3.2.2 Tabella 3.2.IV delle
NTC08).
Il fabbricato presenta, in pianta, una forma rettangolare allungata e la sua configurazione è per lo più compatta.
Esso si sviluppa per quattro piani fuori terra, aventi altezza interna rispettivamente di 4.80, 3.68, 3.68 e 2.60 m.
L’ultimo piano è adibito a vano tecnico. Si riporta di seguito una planimetria dell’edificio (Figura 2.1), una
sezione tipo in direzione x (Figura 2.2) e una vista prospettica dell’intelaiatura (Figura 2.3).
Y
X
Figura 2.1. Planimetria dell’edificio (Esempio 2)
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Manuale Esempi per la Compilazione Guidata del Sistema Informatico-Edilizia Regione Calabria
Figura 2.2. Sezione A-A dell’edificio (Esempio 2)
Figura 2.3. Vista prospettica dell’intelaiatura (Esempio 2)
Il lato lungo dell’edificio ha direzione coincidente con l’asse y del sistema di riferimento globale, mentre il lato
corto è diretto lungo l’asse x del medesimo riferimento. L’edificio è strutturalmente simmetrico in direzione y,
mentre si presenta asimmetrico in direzione x.
Dal punto di vista della tipologia strutturale, l’edificio può essere classificato come una struttura a telai (disposti
in direzione y) e pareti in CA portanti e controventanti nelle due direzioni (Figura 2.4). Le travi sono presenti
lungo la sola direzione y, mentre in direzione x (direzione di orditura dei solai), i collegamenti sono garantiti da:
il contributo di una larghezza collaborante di solaio, per i telai interni;
i cordoli perimetrali, per i telai di bordo.
Y
X
Figura 2.4. Schema di orditura dei solai (Esempio 2)
Per quanto concerne i materiali impiegati, si è previsto l’utilizzo di un calcestruzzo del tipo C25/30 e un acciaio
in barre Feb44k; si ricorda che entrambi i materiali devono corrispondere a determinati requisiti di duttilità e
gerarchia delle resistenze.
Con riferimento alle NTC08, le resistenze di calcolo per i materiali si valutano come di seguito:
Calcestruzzo:
f’cd = fck/ c = Rck * 0.83/ c = 24.90/1.5 = 16.60 N/mm2
fcd = 0.85 * f’cd = 0.85 * 16.60 = 14.11 N/mm2
Acciaio:
fsd = fyk/ s = 430/1.15 = 374 N/mm2
L’edificio è stato progettato in classe di duttilità bassa “B”.
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2.2
COMPILAZIONE GUIDATA DEL SI-ERC
Alla pagina “dati pratica” (v. Navigazione del SI-ERC: utente progettista), dopo aver premuto sul pulsante
Inserisci nuovo progetto, si accede alla pagina “Dati generali”.
2.2.1
Dati generali
In questa pagina del wizard sono richiesti i dati generali riguardanti il progetto.
Nota: I primi quattro campi all’inizio della pagina, ossia (i) numero della pratica, (ii) ID pratica, (iii) ID progetto
e (iv) numero variante, non possono essere compilati dal progettista. In particolare, l’ID della pratica e quello del
progetto vengono assegnati in maniera automatica dal sistema.
Per prima cosa, quindi, è necessario assegnare un nome al progetto. Tramite menù a tendina, poi, devono essere
indicati: (i) la normativa utilizzata per la progettazione dell’intervento, (ii) la tipologia dell’opera (ai sensi dell’Art.
2 del RR09), (iii) la tipologia di intervento (ai sensi dell’Art. 1 del RR09) e (iv) la classe d’uso alla quale appartiene
l’opera (ai sensi del §2.4.2 delle NTC08). Deve, inoltre, essere specificata la posizione dell’opera, selezionando (v)
la provincia, (vi) il comune e (vii) le coordinate geografiche, latitudine e longitudine, dell’area di progetto (in
ED50). In particolare, per l’esempio in esame, si ha:
Normativa di riferimento utilizzata nella progettazione: D.M. 14 gennaio 2008 (NTC08);
Tipologia opera: Edificio;
Tipologia di intervento: Progetto di una nuova struttura;
Classe d’uso dell’opera: IV;
Provincia: VV;
Comune: Rombiolo;
Latitudine: 38.6291;
Longitudine: 15.9662.
La schermata completa appare come segue:
Una volta completata la pagina è necessario premere sul pulsante Avanti per salvare le informazioni inserite ed
accedere alla pagina successiva.
Nota: Le coordinate geografiche (latitudine e longitudine) devono corrispondere al sito in cui è ubicata l’opera e
devono risultare all’interno del Comune selezionato; in caso contrario non sarà possibile proseguire con
l’inserimento dei dati.
2.2.2
Elaborati progettuali da allegare
In questa pagina del wizard si richiede di allegare tutta la documentazione progettuale, in ottemperanza all’Art. 4
comma 3 del RR09 e all’ Art. 93 (R) del D.P.R. n° 380 dello 06/06/2001. Tale documentazione deve
corrispondere a quella consegnata dal progettista in forma cartacea presso gli uffici del Servizio Tecnico
Regionale.
Dopo aver inserito il nome del documento da allegare nella colonna Titolo allegato, il progettista deve scegliere,
tramite un menù a tendina, la categoria dell’allegato e deve caricare il file corrispondente, tramite il pulsante
Sfoglia. Al termine di tale operazione il documento deve essere salvato premendo sul pulsante Inserisci. Lo stesso
procedimento deve essere seguito per tutti gli elaborati, come previsto dal §10.1 delle NTC08, dall’Art. 93 (R) del
D.P.R. n° 380 dello 06/06/2001 e dal RR09-A1.
Importante: Gli allegati devono essere caricati in formato pdf.
La schermata per l’inserimento appare come segue:
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Una volta completato l’inserimento degli allegati è necessario premere sul pulsante Controllo Dati (in fondo alla
pagina). Se non ci sono errori apparirà il seguente messaggio: “L’elenco degli elaborati progettuali è completo.
Premere Avanti”.
2.2.3
Definizione dell’input sismico
In questa pagina del wizard è prevista la definizione dell’Input sismico. Il progettista è tenuto a specificare: (i) la
vita nominale della struttura (ai sensi del §2.4.1 delle NTC08), (ii) la fonte per il calcolo della pericolosità di base e
(iii) l’input sismico utilizzato per il progetto, a scelta tra a) spettro elastico e b) accelerogrammi, tramite un menù
a tendina. Devono, inoltre, essere selezionati gli Stati Limite presi in considerazione (ai sensi del §3.2.1 delle
NTC08).
Importante: Nel caso specifico di questo esempio, oltre alle azioni sismiche obbligatorie, si deve introdurre
anche l’azione sismica per lo Stato Limite di Operatività (SLO), in quanto l’edificio in esame appartiene alla classe
d’uso IV (§7.1 delle NTC08).
In particolare, le scelte effettuate per l’esempio in esame sono le seguenti:
Vita nominale della struttura: 100 anni;
Fonte per il calcolo della pericolosità di base: INGV;
Input sismico utilizzato per il progetto: Spettro elastico;
Stati limite presi in considerazione: Stato Limite di Operatività (SLO), Stato Limite di Danno
(SLD) e Stato Limite di Salvaguardia della Vita (SLV).
Una volta effettuata la selezione degli Stati Limite, si procede con l’inserimento dei file contenenti l’azione
sismica utilizzata per il progetto. Dopo aver inserito il nome del file da allegare nell’apposita colonna (Titolo), il
progettista deve scegliere, tramite un menù a tendina, lo stato limite desiderato e la direzione (orizzontale o
verticale); deve inserire, inoltre, il valore dello smorzamento elastico utilizzato e caricare il file corrispondente,
tramite il pulsante Sfoglia e premere su Inserisci per caricare i dati. Lo stesso procedimento deve essere seguito per
tutti gli stati limite considerati.
Importante: Gli allegati devono essere caricati in formato testo (.txt o .dat). Ciascun file di testo non deve
contenere righe iniziali e deve essere costituito semplicemente da due colonne, la prima dei periodi (in secondi) e
la seconda delle accelerazioni (in m/s2).
Terminato l’inserimento, è possibile visualizzare ciascuno spettro caricato premendo sul pulsante Visualizza.
La schermata per l’inserimento appare come segue:
Una volta completata la pagina è necessario premere sul pulsante Avanti.
2.2.4
Condizioni stratigrafiche e topografiche
In questa pagina del wizard si chiedono le informazioni sulle condizioni stratigrafiche e topografiche del sito.
Oltre (i) all’approccio utilizzato per la valutazione dell’amplificazione (ai sensi del §3.2.2 delle NTC08), si richiede
l’inserimento (ii) delle coordinate geografiche della stratigrafia (latitudine e longitudine), (iii) della quota del piano
di campagna s.l.m., (iv) della differenza fra questa e la quota di imposta delle fondazioni, così come illustrato in
Figura 1.4 (§1.2.4), e (v) del metodo di calcolo della velocità delle onde di taglio (Vs). In particolare, per l’esempio
in esame si ha:
Approccio utilizzato per la valutazione dell’amplificazione: numerico monodimensionale.
Nota: Per l’esempio in esame non è possibile utilizzare il metodo semplificato per la valutazione
dell’amplificazione in quanto i dati che si stanno inserendo si riferiscono ad una struttura appartenente alla classe
d’uso IV (secondo quanto previsto all’ Art.6 del RR09-A3).
Una volta selezionato l’approccio numerico, viene chiesto di allegare in forma tabellare gli accelerogrammi
relativi a ciascuno stato limite. Per cui, dopo aver inserito il nome del file da allegare nella colonna Titolo, il
progettista deve scegliere, tramite un menù a tendina, (i) lo stato limite considerato e (ii) la direzione (orizzontale
o verticale); infine deve caricare il file corrispondente, tramite il pulsante Sfoglia, e premere su Inserisci per caricare
i dati. Lo stesso procedimento deve essere seguito per tutti gli accelerogrammi. Per il presente esempio, dal
momento che gli stati limite considerati sono tre (SLO, SLD e SLV), devono essere caricati in totale 21
accelerogrammi (sette per ogni stato limite).
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Importante: Gli allegati devono essere caricati in formato .txt o .dat. Ciascun file di testo non deve contenere
righe iniziali e deve essere costituito semplicemente da due colonne, la prima dei tempi (in secondi) e la seconda
delle accelerazioni (in m/s2).
Procedendo con l’inserimento dei dati si ha:
Latitudine della stratigrafia: 38.6291;
Longitudine della stratigrafia: 15.9662;
Quota del piano di campagna: 460 m s.l.m.;
Differenza fra la quota del piano campagna e la quota di imposta delle fondazioni: 1 m;
Metodo di calcolo della velocità delle onde di taglio (Vs): Cross Hole.
La schermata della prima parte della pagina appare come segue:
È necessario compilare una tabella per l’inserimento delle stratigrafie:
Tabella 2.1. Stratigrafia (dal piano di campagna al fondo del pozzo) (Esempio 2)
Litologia
Descrizione
Profondità dello strato base dal piano di campagna [m]
Vs [m/s]
Conglomerato
-
10
500
Sabbia
-
20
400
Conglomerato
-
40
500
Infine, si chiede la categoria topografica (ai sensi del §3.2.2 Tabella 3.2.IV delle NTC08), che per l’esempio in
esame è T2.
La schermata appare come segue:
Una volta completato l’inserimento della Categoria topografica è necessario premere sul pulsante Controllo Dati
(in fondo alla pagina). Se non ci sono errori apparirà il seguente messaggio: “I dati nella tabella delle stratigrafie
sono coerenti. Premere Avanti”.
2.2.5
Geomorfologia
In questa pagina del wizard sono richieste informazioni sulla geologia e sulla morfologia del sito.
Per quanto riguarda la geologia, si chiede (i) la categoria di sottosuolo (Tabella 3.2.II e Tabella 3.2.III del §3.2.2
delle NTC08), (ii) la profondità del Bedrock e (iii) la stratificazione dei depositi. In particolare:
Categoria di sottosuolo: B;
Profondità del Bedrock: > 30 m;
Stratificazione dei depositi: Suborizzontale piano parallela.
Si chiede, poi, (iv) se sono presenti discontinuità, come bordi di bacino o discordanze stratigrafiche, (vi) se sono
presenti faglie e (vi) se sono presenti frane. Nell’esempio in esame, non sono presenti né discontinuità, né faglie,
né frane, quindi le rispettive caselle non devono essere barrate. Infine deve essere inserito il valore della (vii)
profondità della falda. Nello specifico si ha:
Profondità della falda: 20 m.
Per quanto riguarda, invece, la morfologia, si chiede, tramite due menù a tendina consecutivi, (viii) l’ubicazione
dell’opera. In particolare, per l’esempio in esame si avrà:
Ubicazione dell’opera:
a) Rilievo isolato;
b) sulla sommità o in cresta.
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2.2.6
Tipologia/Destinazione d’uso
In questa pagina del wizard è previsto l’inserimento dei dati riguardanti la tipologia dell’edificio.
Mediante un menù a tendina, si richiede la selezione del sistema costruttivo dell’edificio nelle due direzioni
principali, (i) in direzione x e (ii) in direzione y, con riferimento alle tipologie identificate all’Art. 2 comma 1 del
RR09-A1. A ciascuna delle sopraccitate tipologie corrisponde, a sua volta, un sotto-menù a tendina che riporta le
tipologie indicate al §7.4.3.1 delle NTC08, relativamente alle strutture in CA. In particolare:
Sistema costruttivo dell’edificio in direzione x:
Sistema costruttivo dell’edificio in direzione y:
a) Struttura con setti/nuclei in cemento armato,
b) a pareti non accoppiate;
a) Struttura mista telai e pareti in cemento armato,
b) equivalente telai a più campate.
Sempre mediante menù a tendina, è necessario definire la tipologia delle pareti non strutturali, che possono
essere: (i) rigidamente collegate alla struttura portante oppure (ii) progettate per non subire danni a seguito di
spostamenti interpiano (ai sensi del §7.3.7.2 delle NTC08). In particolare:
Tipologia delle pareti non strutturali: progettate per non subire danni a seguito di spostamenti
interpiano;
Il progettista deve poi indicare (i) se sono presenti opere di sostegno ad uso dell’edificio, (ii) se sono presenti
sistemi di isolamento. A proposito dell’edificio in esame, si può dire che:
Sono presenti opere di sostegno ad uso dell’edificio;
Non sono presenti sistemi di isolamento.
Dal momento che si è indicata la presenza di opere di sostegno, viene chiesto, tramite menù a tendina, la
tipologia dell’opera. Per l’esempio in esame viene inserita una sola opera:
Muro in CA con fondazioni superficiali.
Una volta completato l’inserimento dell’opera, è necessario premere sul pulsante Inserisci nuova opera di sostegno, in
modo da caricare l’informazione selezionata.
Viene, inoltre, chiesto (i) se l’edificio è regolare in pianta e (ii) in elevazione, secondo quanto previsto al §7.2.2
delle NTC08. Anche in questo caso le risposte sono:
L’edificio non è regolare in pianta;
L’edificio non è regolare in altezza.
Infine, mediante un menù a tendina, si deve indicare la destinazione d’uso dell’edificio (ai sensi del §2.4 e Tabella
3.1.II delle NTC08) a scelta tra quelle proposte all’Art. 3 comma 1 del RR09-A1. In particolare:
Destinazione d’uso dell’edificio: a) Edifici di importanza primaria per la protezione civile,
b) Ospedali, ristoranti, scuole.
2.2.7
Carichi di progetto e combinazioni
In questa pagina del wizard si richiede l’inserimento dei carichi di progetto per ciascun piano dell’edificio e la
definizione delle combinazioni dei carichi che sono state prese in considerazione.
Importante: I piani per i quali è richiesto l’inserimento nel SI-ERC sono solo quelli completamente o
parzialmente fuori terra. I dati di piani interamente interrati e tamponati da pareti rigide (ad esempio muri in CA)
o, in generale, di almeno un ordine di grandezza più rigidi della parte fuori terra dell’edificio non sono richiesti.
Per il presente edificio, quindi, tutti i piani vengono inseriti, in quanto il primo piano è parzialmente interrato ed i
successivi sono completamente fuori terra.
In particolare, gli input relativi all’edificio in esame sono elencati nella tabella seguente:
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Tabella 2.2. Carichi di progetto (Esempio 2)
PIANO
G1 al m2
[kN/m2]
G1
area
[m2]
G1
G1 al m
G2 al m2
lungh.
[kN/m]
[kN/m2]
[m]
G2
area
[m2]
G2
Qk1 carico
Qk2
G2 al m
lungh.
acc.
neve
[kN/m]
[m]
[kN/m2] [kN/m2]
Qk
area
[m2]
1
4.20 1300.87
7.99 837.70
3.50 1300.87
20.52 155.85
3.50
-
1300.87
2
4.20 1342.45
7.95 790.45
3.50 1342.45
16.64 155.85
3.50
-
1342.45
3
4.20 1275.88
5.68 775.44
3.50 1275.88
-
-
3.50
-
1275.88
4
3.20
5.46 189.56
1.50
-
-
603.93
603.93
-
1.60
603.93
Con riferimento alla tabella precedente, si intende:
G1 al m2: peso proprio del solaio di piano (da analisi dei carichi);
G1 area: area del solaio di piano;
G1 al m: peso proprio di travi e pilastri che gravano sul piano in esame (da analisi dei carichi);
G1 lunghezza: lunghezza di travi e pilastri che gravano sul piano in esame;
G2 al m2: carichi permanenti del solaio di piano (da analisi dei carichi);
G2 area: area del solaio di piano (come area precedente);
G2 al m: carichi permanenti (portati) dei tamponamenti perimetrali (da analisi dei carichi);
G2 lunghezza: lunghezza dei tamponamenti perimetrali;
Qk1 carico accidentale: carico accidentale relativo alla cat. C (in particolare, cat. C1: Ospedali,
ristoranti, caffè, banche, scuole, ai sensi della Tabella 3.1.II del §3.1.4 delle NTC08);
Qk2 neve: carico da neve, calcolato ai sensi del §3.4.1 delle NTC08.
Qk area: area di pertinenza del carico accidentale Qk1 e Qk2 neve.
Importante: Nel SI-ERC è possibile caricare i dati della tabella relativa ai “Carichi di progetto e combinazioni”
mediante un file Excel in formato 97-2003. Il file deve contenere un solo foglio. La prima riga del foglio deve
contenere il nome del campo riportato nelle righe successive. Tale nome deve essere corrispondente al nome
riportato nel file Excel di esempio che è possibile scaricare selezionando Scarica esempio e generalmente
corrisponde al nome del campo riportato nella pagina web nella quale, in alternativa al foglio Excel, possono
essere caricati i dati della tabella. L’ordine delle colonne può essere scelto dall’utente, in quanto il contenuto del
campo è legato al nome della colonna indicato nella prima riga del foglio. I dati inseriti devono rispettare delle
specifiche, variabili a seconda del caso in esame: nel caso in questione, il numero dei piani è un dato di tipo intero
mentre gli altri sono di tipo reale.
Nota: Poichè, come anticipato nell’introduzione del presente manuale, l’edificio in esame non è stato progettato
in una località della Regione Calabria, ma in un sito con pericolosità sismica paragonabile, il valore di Qk2 neve
indicato in Tabella 2.2 differisce da quello prescritto dalle NTC08 per il comune di Rombiolo (VV). Inoltre, il
valore di Qk1 carico accidentale differisce da quello indicato in Tabella 3.1.II del §3.1.4 delle NTC08, in quanto
in fase progettuale era stato richiesto dalla committenza un incremento del carico rispetto a quello proposto dalla
normativa vigente (DM96).
Si prosegue, quindi, con l’immissione dei coefficienti di combinazione per tutte le combinazioni utilizzate e per
tutti i casi considerati, prendendo in considerazione il caso in cui Qk1 è il carico primario e quello in cui lo è
Qk2. In particolare, per l’edificio in esame si considerano le seguenti combinazioni, ai sensi del §2.5.3 delle
NTC08:
Combinazione fondamentale (SLU):
1.3G1 + 1.5G2 + 1.5Qk1 + 0.75Qk2 (Qk1 primario);
1.3G1 + 1.5G2 + 1.05Qk1 + 1.5Qk2 (Qk2 primario)
Combinazione quasi permanente (SLE): G1 + G2 + 0.6Qk1;
Combinazione sismica (SLU/SLE):
G1 + G2 + 0.6Qk1.
Infine, si deve segnalare se esistono combinazioni di carico utilizzate ai fini della progettazione non menzionate
nel SI-ERC. Nel caso in esame non esistono, quindi la casella non verrà barrata.
La schermata della seconda parte della pagina appare come segue:
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2.2.8
Fondazioni
In questa pagina del wizard sono richieste informazioni sulle fondazioni dell’edificio. Si chiede (i) se sia stato
condotto uno studio di interazione terreno-struttura e (ii) quale sia la tipologia di fondazioni attraverso un menù
a tendina che presenta le seguenti opzioni: a) platea, b) travi rovesce, c) plinti, d) pali e micropali oppure e) miste
superficiali/profonde.
Dal momento che, per l’edificio in esame, non è stato condotto uno studio d’interazione terreno-struttura, la
risposta al primo quesito è “No”. Per quanto riguarda, invece, la tipologia di fondazioni, viene scelta l’opzione
“travi rovesce”, in quanto tipologia prevalente.
2.2.9
Geometria
In questa pagina del wizard è necessario inserire le informazioni sulla geometria dell’edificio in esame.
Nella prima parte della pagina si richiede l’inserimento delle dimensioni principali dell’edificio, quali (i) l’altezza
totale, (ii) la larghezza (Lx) e la lunghezza (Ly) del più piccolo rettangolo in cui è inscrivibile la pianta dell’edificio
e (iii) le massime dimensioni di sporgenze e rientranze nelle due direzioni principali. In particolare, con
riferimento alla Figura 2.5 e alla Figura 2.6 si ha:
Altezza totale dell’edificio: 15.92 m (misurata dalla quota 0.00);
Lunghezza (x): 37.05 m;
Massima dimensione delle sporgenze/rientranze in direzione x: 6.875 m;
Larghezza (y): 54.575 m;
Massima dimensione delle sporgenze/rientranze in direzione y: 2.2 m.
Ly
54.575
Sy
2.20
Y
Sx
6.875
X
Lx
37.05
Figura 2.5. Dimensioni in pianta dell’edificio con indicazione delle sporgenze/rientranze max in direzione x e y (Esempio 2)
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Piano 3
Piano 4
Piano 2
±0.00
Piano 1
Ly
Lx
Figura 2.6. Volumetria dell’edificio con individuazione dei piani e delle dimensioni in pianta (Esempio 2)
Come anticipato nella pagina “Carichi di progetto e combinazioni”, tutti i piani verranno considerati per la
compilazione del SI-ERC, in quanto il primo piano è parzialmente interrato ed i successivi sono completamente
fuori terra.
Per ogni piano è necessario inserire, oltre che (i) la corrispondente quota, (ii) la lunghezza in direzione x e (iii) la
larghezza in direzione y, anche (iv) il valore della massa sismica, (v) della rigidezza in direzione x e y e (vi) della
rigidezza torsionale, riassunti in Tabella 2.3.
Tabella 2.3. Massa sismica e rigidezze di piano (Esempio 2)
LIVELLO
Massa sismica [ton]
Rigidezza lungo x
[kN/m]
Rigidezza lungo y
[kN/m]
Rigidezza torsionale
[kN-m]
PIANO 1
2308
114313008
53578339
30816849408
PIANO 2
2246
214371850
100475771
57791017315
PIANO 3
1747
215030249
112302407
107176635341
PIANO 4
395
842639983
42813490
6253265041
Si devono indicare, inoltre, (vii) l’ascissa e (viii) l’ordinata del centro di massa (CM) e del centro di rigidezza (CR)
di ogni piano, trascurando l’eccentricità accidentale e posizionando l’origine degli assi cartesiani nel vertice in
basso a sinistra del più piccolo rettangolo in cui è possibile inscrivere la pianta dell’edificio, così come illustrato in
Figura 2.7, Figura 2.8 e riportato in Tabella 2.4.
Tabella 2.4. Individuazione delle coordinate del centro di massa (CM) e di rigidezza (CR) per ciascun piano (Esempio 2)
LIVELLO
XCM [m]
YCM [m]
XCR [m]
YCR [m]
PIANO 1
18.538
23.422
18.515
13.022
PIANO 2
18.538
24.144
18.515
13.022
PIANO 3
18.672
25.346
18.520
13.098
PIANO 4
18.555
20.420
17.455
6.799
Y
Y
CM
18.515
CR
13.022
CR
13.022
23.422
18.515
18.538
CM
24.145
18.538
X
X
Figura 2.7. Individuazione delle coordinate del centro di massa (CM) e di rigidezza (CR) per Piano 1 e Piano 2 (Esempio 2)
Y
Y
18.672
CM
CR
13.098
17.455
X
6.799
18.52
CM
19.631
25.346
18.555
CR
X
Figura 2.8. Individuazione delle coordinate del centro di massa (CM) e di rigidezza (CR) per Piano 3 e Piano 4 (Esempio 2)
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Poiché l’edificio in esame ha un sistema costruttivo con pareti strutturali in CA (come indicato alla pagina
“Tipologia/Destinazione d’uso”), è d’obbligo inserire anche la lunghezza e l’altezza di tutte le pareti strutturali in
CA. Una volta completato l’inserimento di una parete, è necessario caricare i dati premendo sul pulsante Inserisci.
In caso di modifiche, in un secondo momento potranno essere inseriti i nuovi valori che dovranno essere salvati
premendo il pulsante Salva Modifiche. Sia per i differenti piani dell’edificio che per le pareti strutturali in CA, il SIERC consente l’introduzione dei relativi dati in tabella attraverso foglio Excel in formato 97-2003 cliccando sul
pulsante Sfoglia, così come già descritto nella fase “Carichi di progetto e combinazioni”.
A completamento della compilazione della pagina “Geometria” è, infine, richiesto: (i) la massima luce degli
elementi orizzontali e di quelli a sbalzo, (ii) se sono presenti travi precompresse di luce superiore a 8 metri, (iii)
se la struttura è di tipo spingente, (iv) se sono presenti pilastri in falso e (v) se sono presenti piani sospesi. In
aggiunta, è necessario indicare la distanza minima in direzione x e y da eventuali edifici adiacenti. Per ciò che
concerne l’esempio in esame, i punti da (ii) a (v) non sono verificati, mentre per il resto si ha:
Massima luce degli elementi orizzontali: 7.625 m;
Massima luce degli elementi a sbalzo: 3.34 m;
Distanza minima in direzione x con edifici adiacenti: 0.20 m;
Distanza minima in direzione y con edifici adiacenti: 50 m.
La schermata della seconda parte della pagina appare come segue:
2.2.10 Regolarità
In questa pagina del wizard è necessario rispondere ad una serie di domande finalizzate ad identificare la
condizione di regolarità dell’edificio in pianta e in altezza secondo quanto prescritto al §7.2.2 delle NTC08.
Nel caso dell’esempio in esame, si può dire che per la regolarità in pianta:
La configurazione in pianta è compatta (Figura 2.9), quindi la risposta alla prima domanda è “Sì”;
La configurazione in pianta è approssimativamente simmetrica rispetto alle direzioni x e y in relazione
alla distribuzione delle masse (Figura 2.9), quindi la risposta alla seconda e quarta domanda è “Sì”;
La configurazione in pianta è approssimativamente simmetrica rispetto alla direzione y, ma non rispetto
alla direzione x in relazione alla distribuzione delle rigidezze (Figura 2.9), quindi la risposta alla terza
domanda è “No”, mentre alla quinta è “Sì”.
63
64
Y
CM
CR
X
Figura 2.9. Configurazione in pianta (compatta) dell’edificio in esame e individuazione dei centri di massa e rigidezza (CM e
CR) (Esempio 2)
Il rapporto tra i lati del rettangolo in cui la costruzione risulta inscritta è pari a 1.73 e quindi inferiore a 4
(Figura 2.5). La risposta alla sesta domanda è “Sì”;
Nessuna dimensione di eventuali rientri o sporgenze supera il 25% della dimensione totale della
costruzione nella corrispondente direzione (Tabella 2.5 e Figura 2.10). La risposta alla settima e all’ottava
domanda è “Sì”.
Tabella 2.5. Verifica della regolarità in pianta - Rapporto tra dimensione di rientri (o sporgenze) e dimensione totale (§7.2.2
delle NTC08) (Esempio 2)
DIR.
Dimensione del rientro/ sporgenza
massima (S) [m]
Dimensione tot. della costruzione
(rettangolo ) (L) [m]
Rapporto tra
S e L [%]
X
6.875
37.050
18.56%
OK
Y
2.200
54.575
4.03%
OK
Verifica
Sy
2.20
Y
Ly
54.575
Sy < 25% Ly
Sx
6.875
Sx < 25% Lx
X
Lx
37.05
Figura 2.10. Confronto tra sporgenze e lunghezze totali dell’edificio (Esempio 2)
Gli orizzontamenti possono essere considerati infinitamente rigidi nel loro piano rispetto agli elementi
verticali e sufficientemente resistenti. Quindi la risposta alla nona domanda è “Sì”.
La schermata per l’inserimento dei dati riguardanti la regolarità in pianta appare come segue:
65
66
Per la regolarità in altezza:
Non tutti i sistemi resistenti verticali (telai e pareti) si estendono per tutta l’altezza della costruzione
(l’ultimo piano presenta un restringimento), quindi la risposta alla prima domanda è “No”;
La massa non rimane costante dalla base alla sommità della costruzione. Le variazioni di massa da un
orizzontamento all’altro superano il 25% (Tabella 2.6), quindi la risposta alla seconda domanda è “No”.
Tabella 2.6. Verifica della regolarità in altezza in termini di massa (§7.2.2 delle NTC08) (Esempio 2)
LIVELLO
W = M * g [kN]
M [ton]
PIANO 1
22643
2308
PIANO 2
22036
2246
-2.68 %
OK
PIANO 3
17137
1747
-22.23 %
OK
PIANO 4
3874
395
-77.39 %
NON VERIFICATO
Riduzione [%]
Verifica
La rigidezza lungo x e lungo y non rimane costante dalla base alla sommità della costruzione, cioè si
riduce da un orizzontamento a quello sovrastante più del 30% o aumenta più del 10% (Tabella 2.7),
quindi la risposta alla terza e alla quarta domanda è “No”.
Tabella 2.7. Verifica della regolarità in altezza in termini di rigidezza (§7.2.2 delle NTC08) (Esempio 2)
LIVELLO
Kx
[kN/m]
Ky
[kN/m]
Riduzione
(x) [%]
PIANO 1
114313008
53578339
PIANO 2
214371850
100475771
87.53 %
NON VERIFICATO
87.53 %
NON VERIFICATO
PIANO 3
215030249
112302407
0.31 %
OK
11.77 %
NON VERIFICATO
PIANO 4
842639983
42813490
291.87 %
NON VERIFICATO
-61.88 %
NON VERIFICATO
Verifica (x)
Riduzione
(y) [%]
Verifica (y)
Ad ogni orizzontamento, il rientro massimo non supera il 30% della dimensione corrispondente al
primo orizzontamento e il 20% della dimensione corrispondente all’orizzontamento immediatamente
sottostante (Tabella 2.8). La risposta alle ultime due domande è “Sì”.
Tabella 2.8. Verifica della regolarità in altezza in termini di restringimento della sezione orizzontale (§7.2.2 delle NTC08)
(Esempio 2)
LIVELLO
PIANO 1
PIANO 2
PIANO 3
Rientro
orizzontamento
rispetto al 1°
orizz. [%]
Rientro
orizzontamento
rispetto all’orizz.
prec. [%]
DIR.
Dimensioni
del piano (L)
[m]
X
37.050
0.00%
OK
0.00%
OK
Y
52.375
0.00%
OK
0.00%
OK
X
37.050
0.00%
OK
0.00%
OK
Y
54.575
4.20%
OK
4.20%
OK
X
37.050
0.00%
OK
0.00%
OK
Y
54.575
4.20%
OK
0.00%
OK
X
23.300
37.11%
NON
VERIFICATO
37.11%
NON
VERIFICATO
Y
35.790
31.67%
NON
VERIFICATO
34.42%
NON
VERIFICATO
PIANO 4
Verifica
(x e y)
Verifica
(x e y)
Nota: In realtà, osservando la tabella precedente, il quarto piano dell’edificio in esame non sarebbe verificato. Le
NTC08, però, al paragrafo h) del §7.2.2 precisano che “Fa eccezione l'ultimo orizzontamento di costruzioni di
almeno quattro piani per il quale non sono previste limitazioni di restringimento”. Quindi, dal momento che
l’edificio in esame è di quattro piani, si può dire che i restringimenti della sezione orizzontale della costruzione
avvengono in modo graduale.
La schermata per l’inserimento dei dati riguardanti la regolarità in altezza appare come segue:
2.2.11 Identificazione strutturale
In questa pagina del wizard è necessario l’inserimento dei dati riguardanti l’identificazione strutturale dell’edificio.
Nota: Per la struttura in esame la presente pagina viene compilata due volte. La prima volta simulando un’analisi
lineare dinamica (modale) (nel seguito denominato CASO A), mentre la seconda simulando un’analisi non lineare
statica (pushover) (nel seguito denominato CASO B). Pertanto, i dati inseriti fino alla massa sismica totale
rimangono gli stessi in entrambi i casi, mentre cambiano gli input a partire dai tagli di calcolo.
2.2.11.1 CASO A – Analisi lineare dinamica (modale)
All’inizio della pagina si chiede (i) la classe di duttilità in cui è stata progettata la struttura (ai sensi del §7.2.1 delle
NTC08), (ii) il tipo di analisi svolta e (iii) il coefficiente di struttura in direzione x e y per gli Stati Limite Ultimi (ai
sensi del §3.2.3.5 e Cap. 7 delle NTC08) indicati alla pagina “Definizione dell’input sismico” (in questo esempio
solo SLV). In particolare:
La struttura in quale classe di duttilità è stata progettata?: B;
Tipo di analisi svolta: a) Analisi lineare dinamica;
b) Modale.
Coefficiente di struttura in direzione x per SLV: 2.40;
Coefficiente di struttura in direzione y per SLV: 2.76.
Il progettista è tenuto anche ad indicare, tramite un menù a tendina, (iv) come sono stati ottenuti tali coefficienti,
scegliendo tra: a) da indagini specifiche sulla duttilità degli elementi strutturali oppure b) in base alla tipologia
strutturale. Per l’edificio in esame si ha:
67
68
Come sono stati ottenuti tali coefficienti? In base alla tipologia strutturale.
Si prosegue con l’inserimento del (v) periodo di vibrazione fondamentale in direzione x e y. Coerentemente con
il tipo di analisi svolta si ha:
Periodo di vibrazione fondamentale in direzione x: 0.348 s;
Periodo di vibrazione fondamentale in direzione y: 0.337 s;
Si chiede quindi (vi) la massa sismica totale e (vii) il taglio di calcolo nelle due direzioni (x,y) (in questo esempio
solo SLV). In particolare:
Massa sismica totale: 6696 ton;
Taglio di calcolo lungo x per SLV: 21759 kN;
Taglio di calcolo lungo y per SLV: 25854 kN.
Per ciascun piano e per tutti gli Stati Limite selezionati alla pagina “Definizione dell’input sismico” devono essere
inseriti i valori degli spostamenti di piano in x e in y. Tali spostamenti possono essere inseriti nella
corrispondente tabella sia manualmente che attraverso un foglio Excel in formato 97-2003, cliccando sul
pulsante Sfoglia. In Tabella 2.9 sono sintetizzati i risultati relativi all’esempio in esame.
Tabella 2.9. Spostamenti di piano da analisi lineare dinamica – modale (Esempio 2)
LIVELLO
Spostamento
in x per SLO
[m]
Spostamento
in y per SLO
[m]
Spostamento
in x per SLD
[m]
Spostamento
in y per SLD
[m]
Spostamento
in x per SLV
[m]
Spostamento
in y per SLV
[m]
PIANO 1
0.002900
0.004286
0.003790
0.005601
0.011415
0.017668
PIANO 2
0.007108
0.010197
0.009288
0.013326
0.027967
0.041985
PIANO 3
0.011000
0.015672
0.014375
0.020480
0.043278
0.064516
PIANO 4
0.013523
0.018671
0.017673
0.024399
0.053233
0.076889
Nota: Gli spostamenti di piano allo SLV sono stati calcolati come al §7.3.3.3 delle NTC08.
Il progettista deve anche indicare come ha considerato l’eccentricità accidentale effettuando una scelta tramite un
menù a tendina fra le seguenti opzioni: a) trascurata, b) l’eccentricità del centro di massa è pari al 5% della
dimensione dell’edificio, c) l’eccentricità del centro di massa è pari al 10% della dimensione dell’edificio, d) le
forze sono state incrementate mediante =1+0,6x/Le (§7.3.3.2 delle NTC08). Per l’esempio in esame la scelta è
la seguente:
Eccentricità accidentale: eccentricità accidentale del CM pari al 5% della dimensione dell’edificio
Poiché l’analisi svolta è un’analisi modale, viene chiesto il numero di modi utilizzati. Per l’esempio in esame la
scelta è la seguente:
Numero di modi utilizzati: 13.
E’ necessario compilare una tabella per l’inserimento dell’allegato riportante il periodo e la massa partecipante in
x, y e rz di tutti i modi considerati. Dopo aver inserito il titolo dell’allegato nell’apposita colonna, il progettista
deve caricare il file corrispondente, in formato .txt o .dat, tramite il pulsante Sfoglia.
Infine si chiede, tramite menù a tendina, come sono state combinate le azioni sismiche nelle 3 direzioni in
riferimento al §7.3.5 delle NTC08. In questo caso si ha:
Come vengono combinate le azioni sismiche nelle 3 direzioni? SRSS.
La schermata completa per il CASO A appare come segue:
Una volta completato l’inserimento è necessario premere sul pulsante Controllo Dati. Poiché per l’esempio in
esame non ci sono errori, appare il seguente messaggio: “I dati inseriti sono coerenti. Premere Avanti”.
2.2.11.2 CASO B – Analisi non lineare statica
Così come nel CASO A, all’inizio della pagina si chiede (i) la classe di duttilità in cui è stata progettata la struttura
(ai sensi del §7.2.1 delle NTC08) e (ii) il tipo di analisi svolta, ovvero:
La struttura in quale classe di duttilità è stata progettata?: B;
Tipo di analisi svolta: Analisi non lineare statica.
Il periodo di vibrazione fondamentale in direzione x e y in questo caso vale:
Periodo di vibrazione fondamentale in direzione x: 0.33 s;
69
70
Periodo di vibrazione fondamentale in direzione y: 0.43 s.
La massa sismica totale è la stessa del caso precedente (CASO A), mentre i tagli di calcolo nelle due direzioni (x e
y) per SLV sono diversi. In particolare:
Massa sismica totale: 6696 ton;
Taglio di calcolo lungo x per SLV: 72708 kN;
Taglio di calcolo lungo y per SLV: 62723 kN.
Nota 1: Si precisa che, avendo condotto ai fini della progettazione dell’edificio un’analisi pushover, i periodi di
vibrazione e i tagli di calcolo sono calcolati sulla base della curva bilineare equivalente definita secondo le
indicazioni del §C7.3.4 delle NTC08.
Nota 2: In base ai valori di taglio ottenuti con analisi non lineare statica, si osserva che l’edificio in esame ha una
capacità superiore a quella richiesta dal terremoto di progetto (Taglio di calcolo lungo x per SLV = 21759 kN,
Taglio di calcolo lungo y per SLV = 25854 kN da analisi lineare con spettro di risposta). Questo è confermato
dal fatto che gli stati limite ultimi non sfruttano la capacità della struttura di evolvere in campo non lineare
(Figura 2.11).
Gli spostamenti di piano in x e in y (per tutti gli Stati Limite in esame) possono essere inseriti nella
corrispondente tabella sia manualmente che mediante foglio Excel in formato 97-2003, cliccando sul pulsante
Sfoglia. Tali spostamenti sono sintetizzati nella tabella seguente:
Tabella 2.10. Spostamenti di piano da analisi non lineare statica (pushover) (Esempio 2)
LIVELLO
Spostamento
in x per SLO
[m]
Spostamento
in y per SLO
[m]
Spostamento
in x per SLD
[m]
Spostamento
in y per SLD
[m]
Spostamento
in x per SLV
[m]
Spostamento
in y per SLV
[m]
PIANO 1
0.005
0.017
0.010
0.024
0.034
0.077
PIANO 2
0.010
0.030
0.017
0.043
0.054
0.115
PIANO 3
0.014
0.043
0.023
0.060
0.072
0.150
PIANO 4
0.017
0.050
0.024
0.070
0.077
0.170
Anche in questo caso, l’eccentricità accidentale viene presa in considerazione come segue:
Eccentricità accidentale: eccentricità accidentale del CM pari al 5% della dimensione dell’edificio
Poiché l’analisi svolta è un’analisi non lineare statica, il sistema richiede l’inserimento di dati aggiuntivi, quali: (i) i
fattori di partecipazione modale in direzione x e y, (ii) la massa partecipante del modo principale in direzione x e
quella del modo principale in direzione y, (iii) il tipo di distribuzione principale e secondaria utilizzate, in
riferimento a quanto indicato al §7.3.4.1 delle NTC08. Per l’esempio in esame si ha:
Fattore di partecipazione modale x: 1.91;
Fattore di partecipazione modale y: 1.56;
Massa partecipante primo modo x: 52.50 %;
Massa partecipante primo modo y: 77.93 %;
Distribuzioni principali: distribuzione proporzionale alle forze statiche;
Distribuzioni secondarie: distribuzione uniforme di forze.
Nota: Viene fatto presente che in questo esempio non dovrebbe essere stata condotta un’analisi statica non
lineare, in quanto le masse partecipanti non rispettano i limiti stabiliti al §7.3.4.1 delle NTC08. I dati
corrispondenti a questo tipo di analisi sono qui inseriti al fine di documentare il wizard nell’ipotesi di analisi
pushover.
E’ necessario, inoltre, caricare gli allegati contenenti le coordinate dei punti che descrivono le curve di pushover.
Dopo aver inserito il titolo dell’allegato nella colonna Titolo, il progettista deve selezionare, da menù a tendina, (i)
la distribuzione, (ii) la direzione e (iii) il verso (positivo o negativo); deve indicare se è la curva prevalente nella
direzione considerata e deve allegare il file corrispondente, premendo sul pulsante Sfoglia. Lo stesso
procedimento deve essere seguito per ciascuna curva, per un totale di 8. Per cui si avrà una curva per ciascuna
direzione (x,y), per ciascuna distribuzione (principale e secondaria) e per ciascun verso (positivo e negativo).
Importante: Ogni allegato deve essere caricato in formato .txt o .dat e deve essere costituito da 2 colonne (una
per gli spostamenti e una per le forze di taglio). Il file deve terminare col valore di spostamento ultimo. I valori
degli spostamenti devono essere indicati in metri, mentre quelli delle forze in kN.
80000
80000
70000
70000
60000
60000
50000
50000
Base Shear [kN]
Base Shear [kN]
Terminato l’inserimento, è possibile visualizzare ciascuna curva caricata premendo sul pulsante Visualizza. La
figura seguente mostra quattro delle otto curve caricate per l’esempio in esame. Ogni grafico indica, in aggiunta
alla curva di capacità nella direzione considerata, la curva bilineare ad essa relativa e il valore di taglio e di
spostamento corrispondenti allo SLV.
40000
30000
30000
20000
20000
MDOF curve
10000
0.10
0.20
MDOF Bilinear
0
dmax(SLV)
0.00
MDOF Curve
10000
MDOF Bilinear
0
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
dmax(SLV)
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
Displacement [m]
Displacement [m]
a)
b)
70000
70000
60000
60000
50000
50000
Base Shear [kN]
Base Shear [kN]
40000
40000
30000
0.50
0.60
40000
30000
20000
20000
MDOF curve
10000
MDOF curve
10000
MDOF Bilinear
0
0.00
0.10
0.20
MDOF Bilinear
0
dmax(SLV)
0.30
0.40
Displacement [m]
c)
0.50
0.60
dmax(SLV)
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
Displacement [m]
d)
Figura 2.11. a) Curva di pushover in direzione +X (distribuzione principale), b) Curva di pushover in direzione +X
(distribuzione secondaria), c) Curva di pushover in direzione +Y (distribuzione principale), d) Curva di pushover in
direzione +Y (distribuzione secondaria) (Esempio 2)
Infine si chiede, tramite menù a tendina, come sono state combinate le azioni sismiche nelle 3 direzioni in
riferimento al §7.3.5 delle NTC08. In questo caso si avrà:
71
72
Come vengono combinate le azioni sismiche nelle 3 direzioni? condizioni più gravose.
La schermata completa per il CASO B appare come segue:
Una volta completato l’inserimento è necessario premere sul pulsante Controllo Dati. Poiché per l’esempio in
esame non ci sono errori, appare il seguente messaggio: “I dati inseriti sono coerenti. Premere Avanti”.
2.2.12 Opere di sostegno.
Poiché alla pagina “Tipologia/Destinazione d’uso” è stata dichiarata la presenza di opere di sostegno e, per
l’esattezza, di un muro di sostegno in CA, è necessario compilare anche la presente pagina. In particolare è
richiesto l’inserimento dei dati riguardanti i carichi, le resistenze, la permeabilità del terreno, le caratteristiche del
muro, la geometria del muro e della fondazione con le rispettive sezioni, il tipo di analisi svolta e i coefficienti
sismici utilizzati e, infine, la risultante delle spinte applicate al muro e il relativo braccio.
Per quanto riguarda i carichi, si chiede: (i) il peso del muro, (ii) il peso della porzione stabilizzante del terreno
solidale con il muro, (iii) il braccio della risultante (lungo x e lungo y) e (iv) i coefficienti parziali (ai sensi del
§6.2.3 Tabella 6.2.I delle NTC08). Si chiede, inoltre, (v) il carico permanente e quello (vi) variabile sul terreno
sostenuto dal muro e i relativi coefficienti parziali (ai sensi del §6.2.3 Tabella 6.2.I delle NTC08). Nello specifico:
Peso del muro: 110 kN;
Braccio della risultante lungo x: 1.659 m;
Braccio della risultante lungo y: 1.3455 m;
Coefficienti parziali: 1 (EQU), 1 (STR), 1 (GEO);
Peso della porzione stabilizzante del terreno: 190 m;
Braccio della risultante lungo x: 2.75 m;
Braccio della risultante lungo y: 2.60 m;
Carico permanente sul terreno sostenuto dal muro: 0 kN/m2;
Carico variabile sul terreno sostenuto dal muro: 0 kN/m2;
Coefficienti parziali: 1 (EQU), 1 (STR), 1 (GEO).
Nota: I coefficienti parziali da introdurre per il peso del muro e della porzione stabilizzante di terreno sono per
la condizione “favorevole”, mentre quelli per i carichi permanenti e variabili sul terreno sono quelli per la
condizione “sfavorevole” secondo la Tabella 6.2.I delle NTC08.
Per quanto riguarda le resistenze, si chiede: (i) l’angolo di attrito del terreno, (ii) l’angolo di attrito muro-terreno,
(iii) la coesione efficace, (iv) la resistenza non drenata, (v) il peso dell’unità di volume, (vi) il peso dell’unità di
volume di terreno secco, (vii) la resistenza del terreno a valle del muro e il suo braccio, (viii) la forza di
73
74
scorrimento e i rispettivi coefficienti parziali (ai sensi del §6.2.3 Tabella 6.2.II delle NTC08 e del §6.5.3 Tabella
6.5.I delle NTC08). Nello specifico:
Angolo di attrito del terreno: 36°;
Coefficienti parziali: 1.25 (EQU), 1 (STR), 1.25 (GEO);
Angolo di attrito muro-terreno: 24°;
Coesione efficace: 0 MPa (in quanto si tratta di un terreno non coesivo);
Resistenza non drenata: 0 MPa;
Peso dell’unità di volume: 19 kN/m3;
Peso dell’unità di volume di terreno secco: 16 kN/m3;
Resistenza del terreno a valle del muro: 0 kN;
Braccio della risultante: 0 m;
Coefficienti parziali: 1 (STR), 1.4 (GEO);
Forza di scorrimento: -;
Coefficienti parziali: 1 (STR), 1.1 (GEO).
Devono essere inseriti, inoltre, la permeabilità del terreno e alcune informazioni sulle caratteristiche del muro. In
particolare, si chiede se il muro è in grado di subire spostamenti relativi rispetto al terreno e si chiede di barrare
una casella se è libero di traslare e ruotare attorno al piede. Nel caso dell’esempio in esame la permeabilità del
terreno è elevata (il terreno è ghiaioso, per cui si ha k > 5 10-4 m/s) e le caselle sono barrate entrambe in
quanto:
Il muro è in grado di subire spostamenti relativi rispetto al terreno fino a 300 amax/g;
Il muro è libero di traslare e ruotare attorno al piede.
Si chiede, poi: (i) la quota del piano di falda rispetto alla base del muro (con origine alla base della fondazione e
direzione positiva verso l’alto), (ii) l’angolo d’inclinazione del terreno alle spalle del muro e quello dell’estradosso
del muro, (iii) l’altezza del muro, (iv) la larghezza della fondazione e (v) la larghezza della fondazione a valle e a
monte del muro, così come illustrato in Figura 2.12. Nello specifico:
Quota del piano di falda rispetto alla base del muro (H’): 0 m;
Angolo d’inclinazione del terreno alle spalle del muro ( ): 0°;
Angolo d’inclinazione dell’estradosso del muro ( ): 90°;
Altezza del muro (H): 4.6 m;
Larghezza della fondazione (Lf): 4 m;
Larghezza della fondazione a valle del muro (Lfv): 1.25 m;
Larghezza della fondazione a monte del muro (Lfm): 2.75 m.
Sm
0.50
b = 0°
Am = 4.40 mq
Sv
d
Wm
0.60
1.66
S
Sf
y = 90°
Sh
1.53
4.60
Htot
4.00
Wt
2.75
H
At = 10 mq
Lfm
Lfv
Piano di falda
1.25
H' = 0
2.75
Lf
4.00
Figura 2.12. Sezione verticale del muro di sostegno con indicazione del piano di falda, dei pesi propri, delle spinte e delle
rispettive coordinate (Esempio 2)
E’ necessario poi indicare, tramite un menù a tendina, il tipo di calcestruzzo e di acciaio utilizzati. Tramite
visualizzazione a tabella sono richiesti i dati che identificano le sezioni del muro e della fondazione, quali (i) lo
spessore della sezione, (ii) il copriferro e (iii) l’area di armatura al metro lineare sulle due superfici della sezione
(As e As1), così come mostrato in Figura 2.13. In particolare, per il muro in esame, si avrà:
Calcestruzzo utilizzato: C25/30;
Acciaio da armatura utilizzato: B450C.
Nella tabella seguente (Tabella 2.11) sono indicate le caratteristiche delle sezioni (muro e fondazione):
Tabella 2.11. Caratteristiche delle sezioni (muro e fondazione) del muro di sostegno (Esempio 2)
SEZIONE
Spessore [cm]
Copriferro [cm]
As [cm2/m]
As1 [cm2/m]
Muro
50
4
16.08
16.08
Fondazione
60
4
12.06
12.06
75
As1 = 16.08 cmq
As = 12.06 cmq
As1 = 12.06 cmq
8 16 (t = 446)
As = 16.08 cmq
8 16 (t = 165)
8 16 (t = 446)
8 16 (t = 165)
76
6 16 (t = 493)
6 16 (t = 493)
Figura 2.13. Sezione verticale del muro di sostegno con indicazione dell’armatura di progetto per il paramento murario e per
la fondazione (Esempio 2)
Nell’ultima parte della scheda si deve indicare, tramite menù a tendina, il tipo di analisi svolta e devono essere
inseriti i coefficienti sismici utilizzati per le verifiche allo Stato Limite Ultimo, kh e kv, calcolati secondo le
equazioni 7.11.3 e 7.11.4 riportate al §7.11.3.5.2 delle NTC08. Infine, per ognuno dei tre Stati Limite Ultimi, si
deve specificare il valore della risultante delle spinte applicate al muro e del suo braccio. Per l’esempio in esame si
ha:
Tipo di analisi: Analisi pseudostatica;
kh: 0.26;
kv: 0.13;
Risultante delle spinte applicate al muro: 314.120 kN (EQU), 90.934 kN (STR), 109.968 kN (GEO);
Braccio della risultante delle spinte applicate al muro: 1.53 m (EQU), 1.53 (STR), 1.53 (GEO).
Importante: Con la precedente schermata termina la parte d’inserimento dei dati progettuali comune a tutte le
tipologie di edifici. Dal momento che l’edificio in esame presenta una tipologia strutturale per la quale il wizard
prevede la compilazione di ulteriori pagine riguardanti le caratteristiche degli elementi strutturali, si prosegue con
la descrizione della fase successiva.
2.2.13 CA – Dati strutturali
In questa pagina del wizard il progettista deve selezionare da un menù a tendina il tipo di calcestruzzo e di acciaio
d’armatura utilizzati per gli elementi orizzontali (travi) e verticali (pilastri/pareti) e deve indicare se sono presenti
dettagli antisismici. Per l’esempio in esame si ha:
Calcestruzzo utilizzato per le travi: C25/30;
Calcestruzzo utilizzato per pilastri/pareti: C25/30;
Sono presenti dettagli antisismici: No;
Acciaio d’armatura utilizzato per le travi: B450C;
Acciaio d’armatura utilizzato per pilastri/pareti: B450C;
77
78
A questo punto, la compilazione del SI-ERC prosegue nelle pagine successive con l’inserimento dei dati relativi
ad alcuni elementi strutturali opportunamente selezionati. Nel seguito è descritta la procedura di selezione
effettuata al piano terra dell’edificio in esame. A tal scopo, le seguenti definizioni risultano utili:
Pilastro interno: Elemento strutturale verticale che si sviluppa tra un solaio e il successivo e al cui nodo
superiore convergono 4 campate di travi di cui due in direzione x e due in direzione y;
Pilastro esterno lungo x: Elemento strutturale verticale che si sviluppa tra un solaio e il successivo e al
cui nodo superiore convergono 3 campate di travi di cui due in direzione x e una in direzione y;
Pilastro esterno lungo Y: Elemento strutturale verticale che si sviluppa tra un solaio e il successivo e al
cui nodo superiore convergono 3 campate di travi di cui una in direzione x e due in direzione y;
Pilastro d’angolo: Elemento strutturale verticale che si sviluppa tra un solaio e il successivo e al cui
nodo superiore convergono 2 campate di travi di cui una in direzione x e una in direzione y. Il pilastro è
da considerarsi d’angolo anche nel caso in cui è presente soltanto la campata in una delle due direzioni x
o y;
Trave interna in direzione x: Elemento strutturale orizzontale che ha tra gli appoggi un “pilastro
interno” e un “pilastro esterno lungo Y”;
Trave interna in direzione y: Elemento strutturale orizzontale che ha tra gli appoggi un “pilastro
interno” e un “pilastro esterno lungo x”;
Trave esterna in direzione x: Elemento strutturale orizzontale che ha tra gli appoggi un “pilastro
esterno lungo x” e un “pilastro d’angolo”;
Trave esterna in direzione y: Elemento strutturale orizzontale che ha tra gli appoggi un “pilastro
esterno lungo y” e un “pilastro d’angolo”.
Nota: Con riferimento alle definizioni appena fornite, nella pagina “CA - Travi” devono essere inserite un
massimo di 4 travi per il solaio del “piano tipo” e 4 travi per il solaio di “copertura”, per un totale di 8 travi le cui
tipologie sono già state descritte. Nella pagina “CA - Pilastri” si dovranno, invece, inserire i pilastri appartenenti
alle tipologie sopraelencate (uno per tipologia), da un minimo di 1 ad un massimo di 4 per piano.
2.2.13.1 PROCEDURA DI SELEZIONE DEGLI ELEMENTI STRUTTURALI
Per l’edificio in esame (Figura 2.14):
1. Posizionarsi al piano terra della struttura e selezionare tra i pilastri interni, il pilastro interno
rappresentativo dell’edificio (A, denominato nel seguito Pil_1);
2. Evidenziare le 2 travi interne, 1 in direzione x e 1 in direzione y, che si appoggiano sul pilastro interno
(in questo caso rispettivamente BC in direzione x e DE in y);
3. Scegliere, tra i quattro pilastri esterni (due in direzione x e due in direzione y che sono gli appoggi
rispettivamente delle travi interne in direzione x e y), un pilastro rappresentativo sul lato x (pilastro
esterno lungo x) e uno sul lato y (pilastro esterno lungo y) (in questo caso tra B, C, D, E si selezionano E
ed B che diventano rispettivamente Pil_2 e Pil_3);
4. Evidenziare le due travi esterne, una in direzione x e una in direzione y, che si appoggiano sui pilastri
esterni individuati al punto precedente (in questo caso rispettivamente FG in direzione x e HI in y);
5. Il pilastro d’angolo è posizionato all’intersezione delle travi esterne x e y (in questo caso si seleziona F
che diventa Pil_4).
Questa procedura permette di selezionare le quattro tipologie rappresentative di pilastri. La selezione, effettuata
al piano terra (chiamato piano 1 in seguito), è mantenuta ai piani superiori. In particolare, i pilastri delle varie
tipologie selezionati ai piani superiori al piano terra devono rappresentare la continuazione lungo la verticale dei
corrispondenti pilastri del piano 1. A tutti i piani viene chiesto di identificare la tipologia del pilastro al piano 1
secondo il criterio di selezione sopra esplicitato e la tipologia del pilastro al piano a cui si riferiscono i dati della
pagina. Queste due tipologie in generale possono non coincidere a causa di variazioni della pianta dell’edificio da
un piano all’altro.
H
D
14
13
12
11
10
9
Pil_3
B
Y
Pil_1
C
A
2° Sez.
8
2° Sez.
X
7
6
5
4
3
2
1° Sez.
F
1° Sez.
I
1
Pil_4
2
G
E
3
Pil_2
4
5
1
6
Figura 2.14. Selezione degli elementi rappresentativi dell’edificio – piano 1
Le travi, definite in precedenza, vengono selezionate al piano tipo e al piano di copertura e devono avere come
appoggi i pilastri selezionati con la metodologia sopra illustrata. Per ciascuna trave si richiede l’inserimento dei
dati delle due seguenti sezioni:
79
80
Sezione di appoggio esterno (1° sezione):
- nel caso di trave interna, questa
selezionato;
- nel caso di trave esterna, questa
selezionato;
Sezione di appoggio interno (2° sezione):
- nel caso di trave interna, questa
selezionato;
- nel caso di trave esterna, questa
selezionato.
sezione è scelta in corrispondenza del pilastro esterno
sezione è scelta in corrispondenza del pilastro d’angolo
sezione è scelta in corrispondenza del pilastro interno
sezione è scelta in corrispondenza del pilastro esterno
Per l’edificio in esame la selezione degli elementi è riassunta nella figura seguente:
Pil_3
B
Pil_1
A
2° Sez.
2° Sez.
1° Sez.
1° Sez.
F
E
Pil_4
Pil_2
Figura 2.15. Selezione degli elementi rappresentativi dell’edificio (dettaglio) – piano 1
2.2.14 CA – Travi e CA – Dati travi
Nella pagina “CA – Travi” del wizard il progettista, premendo sul pulsante Inserisci Trave, deve caricare, una per
volta, tutte le travi che sono state selezionate seguendo la procedura indicata nel paragrafo precedente (§2.2.13.1).
Nota: In questo esempio, dal momento che l’edificio presenta telai nella sola direzione y, verranno inserite
solamente le due travi in direzione y al piano tipo e una trave in direzione y in copertura.
La nuova pagina che si presenta, “CA – Dati travi”, prevede l’inserimento dei dati relativi a ciascuna trave,
effettuabile sia manualmente che attraverso foglio Excel in formato 97-2003, cliccando su Sfoglia. Al termine
dell’inserimento dei dati, il sistema rimanda alla pagina “CA – Travi”, in cui è possibile vedere l’elenco degli
elementi inseriti.
Alla pagina “CA – Dati travi”, per ognuna delle travi selezionate (§2.2.13.1), si chiede: (i) il tipo di solaio, (ii) il
tipo di trave e poi, per ciascuna sezione (1° sezione e 2° sezione ), (iii) la base superiore Bsup, (iv) la base inferiore
Binf, (v) l’altezza totale Htot, (vi) l’altezza dell’ala Hala e (vii) il copriferro.
Nota: Le sezioni rettangolari sono un caso particolare delle sezioni a “T”, quindi la base superiore e quella
inferiore avranno lo stesso valore.
Devono, inoltre, essere inseriti: (vi) la luce della campata esterna (1° sezione), (vii) la luce della campata interna
(2° sezione), (viii) la lunghezza della zona critica adiacente alla 1° sezione e (ix) quella adiacente alla 2° sezione e
infine (x) il carico lineare che agisce sulla campata esterna (1° sezione) e (xi) quello che agisce sulla campata
interna (2° sezione).
(x,y)
q
(z)
(z)
(y,x)
L crit. 1
L
L crit. 2
(y,x)
(a)
(b)
Figura 2.16. Dimensioni della trave (a) e carico distribuito (b)
Si chiede, poi, la definizione dell’armatura longitudinale per ciascuna sezione, ipotizzando una distribuzione di
barre longitudinali su 4 strati (Az1, Az2, Az3 e Az4 posizionati rispettivamente dall’alto al basso della sezione). Se
il numero degli strati è inferiore a 4, si devono inserire valori nulli in corrispondenza degli strati in cui non c’è
armatura. Viceversa, se gli strati di armatura sono in numero superiore a 4, le barre devono essere concentrare in
corrispondenza di 4 predefiniti strati in modo tale da conservare la resistenza flessionale della sezione reale. Fatte
queste precisazioni, quindi, per entrambe le sezioni della trave (1° sezione e 2° sezione), si chiede: (i) l’area dei 4
strati di armatura, come indicato in Figura 2.17, e (ii) il numero di barre d’armatura presenti. Deve essere inserito,
poi, (iii) il diametro minimo delle barre e (iv) la lunghezza di sovrapposizione delle armature longitudinali.
81
Per l’esempio in esame, nel seguito vengono riassunte le caratteristiche della sola trave esterna in direzione y
del solaio tipo.
Tabella 2.12. Geometria della trave esterna in direzione y per il solaio tipo (Sezioni 1 e 2)
SEZIONE 1
SEZIONE 2
Bsup
[cm]
Binf
[cm]
Htot
[cm]
Hala
[cm]
Copriferro
[cm]
Bsup
[cm]
Binf
[cm]
Htot
[cm]
Hala
[cm]
Copriferro
[cm]
60
60
73
0
2.5
30
30
211
0
2.5
Tabella 2.13. Armatura longitudinale (trave esterna in direzione y – solaio tipo)
SEZIONE 1
SEZIONE 2
Az1
[cm2]
Az2
[cm2]
Az3
[cm2]
Az4
[cm2]
N.
barre
Az1
[cm2]
Az2
[cm2]
Az3
[cm2]
Az4
[cm2]
N.
barre
24.132
4.022
4.022
24.132
26
10.055
0
0
10.055
10
SEZIONE 1
SEZIONE 2
Bsup
0.60
Bsup
0.30
Az1
min
[mm]
L sovr.
barre
[m]
16
1
Az1
Az2
a
b
Htot
0.7 3
Az3
Az4
Binf
0.60
a
b
Htot
2.11
82
Z
X
Az4
Binf
0.30
Figura 2.17. Geometria della trave esterna in direzione y per il solaio tipo (Sezioni 1 e 2), con indicazione delle dimensioni e
degli strati di armatura longitudinale
La porzione di schermata riguardante la geometria e l’armatura longitudinale della trave appare come segue:
Per quanto riguarda l’armatura trasversale, per ciascuna sezione di ogni trave si chiede (i) il diametro delle barre
che costituiscono la staffatura in zona critica, (ii) il numero di bracci della staffa in direzione z (in questo caso 2:
bracci a e b in Figura 2.17) e (iii) il passo delle staffe in zona critica. Per la precedente trave le caratteristiche sono
riassunte in Tabella 2.14 e Figura 2.17:
Tabella 2.14. Armatura trasversale (trave esterna in direzione y – solaio tipo)
SEZIONE 1
SEZIONE 2
Diametro barre
[mm]
N. bracci dir. z
[-]
Passo staffe in
zona critica
[cm]
Diametro barre
[mm]
N. bracci dir. z
[-]
Passo staffe in
zona critica
[cm]
8
2
15
8
2
15
83
84
La porzione di schermata riguardante l’armatura trasversale della trave appare come segue:
Infine, sempre per ciascuna trave, si chiedono i risultati delle analisi in termini di: (i) momento nella 1° sezione,
(ii) rotazione del nodo della 1° sezione, (iii) momento nella 2° sezione e (iv) rotazione del nodo della 2° sezione.
Per la trave in esame si ha:
Momento nella 1° sezione: -249.31 kN-m;
Rotazione del nodo della 1° sezione: 0.00136 rad;
Momento nella 2° sezione: -2109.56 kN-m;
Rotazione del nodo della 2° sezione: -0.00045 rad.
La porzione di schermata riguardante le sollecitazioni sulla trave appare come segue:
Una volta completata la pagina è necessario premere sul pulsante Avanti. Il sistema torna alla pagina “CA –
Travi” e si può procedere allo stesso modo con l’inserimento dei dati delle travi rimanenti. Dopo aver dichiarato
tutti i dati relativi alle travi, il SI-ERC prosegue con le pagine relative ai pilastri. E’ richiesto di inserire i dati
relativi ai pilastri appartenenti alle seguenti tipologie, da un minimo di 1 ad un massimo di 4 per piano:
pilastro interno;
pilastro esterno in x;
pilastro esterno in y;
pilastro d’angolo.
2.2.15 CA – Pilastri e CA – Dati pilastri
Nella pagina “CA – Pilastri” del wizard il progettista, premendo sul pulsante Inserisci Pilastro, deve caricare, uno
per volta, tutti i pilastri che sono stati selezionati seguendo la procedura indicata al §2.2.13.1.
Nota: In questo esempio, dal momento che solamente una delle quattro tipologie di pilastro selezionate al piano
1 procede fino all’ultimo piano, verranno inseriti quattro pilastri per piano, per i piani dall’1 al 3, e un pilastro al
quarto piano.
La nuova pagina che si presenta, “CA – Dati pilastri”, prevede l’inserimento dei dati relativi a ciascun pilastro. Al
termine dell’inserimento dei dati il sistema rimanda alla pagina “CA – Pilastri”, in cui è possibile vedere l’elenco
degli elementi inseriti.
Come per le travi, anche per i pilastri (circolari e rettangolari) è possibile caricare i dati sui dettagli e sui risultati
delle analisi mediante un file Excel in formato 97-2003. Un esempio di file Excel è scaricabile cliccando su Scarica
esempio in basso nella finestra “CA - PILASTRI”.
Alla pagina “CA – Dati pilastri”, per ogni pilastro si chiedono le seguenti informazioni: (i) il piano (a cui si trova
il pilastro), (ii) la tipologia del pilastro al piano 1, (iii) la tipologia del pilastro nel piano corrente, (iv) la
dimensione lungo x, (v) la dimensione lungo y e (vi) la lunghezza della zona critica (Figura 2.18).
Importante: Ai piani superiori al primo, la tipologia del pilastro al piano 1 e la tipologia del pilastro nel piano corrente
possono non coincidere a causa delle variazioni della pianta dell’edificio da un piano all’altro.
85
86
L crit
(z)
(x )
(y)
Ly
Lx
Figura 2.18. Dimensioni delle sezioni dei pilastri (lungo x e y) e lunghezza della zona critica
Si chiede, poi, la definizione dell’armatura longitudinale. A questo proposito è necessario specificare che,
diversamente dal caso delle travi, i pilastri sono soggetti a flessione lungo entrambi gli assi della sezione. Pertanto,
l’area di armatura longitudinale viene rappresentata sia da 4 strati di armatura paralleli all’asse x, sia da 4 strati di
armatura paralleli all’asse y della sezione, come indicato in Figura 2.19. Come precedentemente sottolineato, se il
numero degli strati è inferiore a 4, si devono inserire valori nulli in corrispondenza degli strati in cui non c’è
armatura. Viceversa, se gli strati di armatura sono in numero superiore a 4, le barre devono essere concentrate in
corrispondenza di 4 strati in modo tale da conservare la resistenza flessionale della sezione reale. Fatte queste
precisazioni, quindi, si inserisce (i) la posizione di ciascuno strato parallelo ad x, (ii) l’area di ciascuno strato
parallelo ad x, (iii) la posizione di ciascuno strato parallelo ad y, (iv) l’area di ciascuno strato parallelo ad y, (v) il
numero dei ferri, (vi) il diametro minimo delle barre, (vii) il diametro delle barre d’angolo e (viii) la lunghezza di
sovrapposizione delle armature longitudinali.
Nel presente esempio, per il pilastro interno al piano 1 le caratteristiche sono riassunte nel seguito (Tabella
2.15, Tabella 2.16, Tabella 2.17 e Figura 2.19).
Tabella 2.15. Geometria del pilastro interno – piano 1
Dimensione lungo X [cm]
Dimensione lungo y [cm]
Lunghezza zona critica [cm]
40
90
02
Tabella 2.16. Armatura longitudinale // x (pilastro interno – piano 1)
Posizione degli strati di armatura // X
2
Area degli strati di armatura // X
dY1 [cm]
dY2 [cm]
dY3 [cm]
dY4 [cm]
Ax1 [cm2]
Ax2 [cm2]
Ax3 [cm2]
Ax4 [cm2]
2.5
23.75
66.25
87.5
12.06
8.044
8.044
12.06
Non è presente una zona di infittimento delle armature trasversali nel pilastro in esame.
Tabella 2.17. Armatura longitudinale // y (pilastro interno – piano 1)
Posizione degli strati di armatura // Y
Area degli strati di armatura // Y
dX1 [cm2]
dX2 [cm2]
dX3 [cm2]
dX4 [cm2]
Ay1 [cm2]
Ay2 [cm2]
Ay3 [cm2]
Ay4 [cm2]
2.5
11.25
28.75
37.5
12.06
8.044
8.044
12.06
Il numero dei ferri e i diametri dell’armatura longitudinale presente nel pilastro in esame sono i seguenti:
Numero dei ferri: 20;
Diametro minimo barre: 16 mm;
Diametro barre d’angolo: 16 mm;
Lunghezza di sovrapposizione delle armature longitudinali: 1 m.
dX1
dX2
dX3
dY1
dY1
dX4
dY3
dY2
dY3
dY2
Ax1
Ly
0.90
dY4
Ly
0.90
dY4
Ax2
Ax3
Y
Ax4
Ay4 Ay3
X
Lx
0.40
Ay2 Ay1
Lx
0.40
Figura 2.19. Geometria del pilastro interno (piano 1), con indicazione delle dimensioni e degli strati di armatura longitudinale
La porzione di schermata riguardante la geometria e l’armatura longitudinale del pilastro appare come segue:
87
Per quanto riguarda l’armatura trasversale, per ciascun pilastro si chiede: (i) il diametro delle barre delle staffe, (ii)
il numero di bracci delle staffe in direzione x (c,d,e,f,g,h indicati in Figura 2.20 per l’esempio in esame), (iii) il
numero di bracci delle staffe in direzione y (a,b indicati in Figura 2.20 per l’esempio in esame), (iv) il passo delle
staffe in zona critica, (v) il passo delle staffe fuori dalla zona critica e (vi) il passo delle staffe nel nodo. Per il
precedente pilastro le caratteristiche sono riassunte in Tabella 2.18 e Figura 2.20:
Tabella 2.18. Armatura trasversale (pilastro interno – piano 1)
Diametro
barre staffe
[mm]
N. bracci in
direzione X [-]
N. bracci in
direzione Y [-]
Passo staffe in
zona critica
[cm]
Passo staffe fuori
zona critica [cm]
Passo staffe nel nodo
[cm]
8
6
2
24
24
24
c
d
e
a
f
b
Ly
0.90
88
g
h
Lx
0.40
Figura 2.20. Dettaglio dell’armatura trasversale del pilastro interno (piano 1)
La porzione di schermata riguardante l’armatura trasversale del pilastro appare come segue:
Infine, sempre per ciascun pilastro, si chiedono le sollecitazioni provenienti dall’analisi, ossia (i) il taglio nella 1°
sezione in direzione x, (ii) il taglio nella 1° sezione in direzione y, (iii) il momento nella 2° sezione in direzione x,
(iv) il momento nella 2° sezione in direzione y, (v) l’azione assiale, (vi) lo spostamento in direzione x del nodo in
corrispondenza della 1° sezione, (vii) lo spostamento in direzione x del nodo in corrispondenza della 2° sezione,
(viii) lo spostamento in direzione y del nodo in corrispondenza della 1° sezione e (ix) lo spostamento in direzione
y del nodo in corrispondenza della 2° sezione.
Per il pilastro in esame, quindi, si ha:
Taglio nella 1° sezione in direzione x: -83.31 kN;
Taglio nella 1° sezione in direzione y: -591.51 kN;
Momento nella 2° sezione in direzione x: 170.86 kN-m;
Momento nella 2° sezione in direzione y: -1392.75 kN-m;
Azione assiale: 2361.85 kN;
Spostamento in x del nodo in corrispondenza della 1° sezione: 0 cm;
Spostamento in x del nodo in corrispondenza della 2° sezione: 1.916 cm;
Spostamento in y del nodo in corrispondenza della 1° sezione: 0 cm;
Spostamento in y del nodo in corrispondenza della 2° sezione: 3.996 cm;
La porzione di schermata riguardante le sollecitazioni sul pilastro appare come segue:
Una volta completata la pagina è necessario premere sul pulsante Avanti. Il sistema torna alla pagina “CA –
Pilastri” e si può procedere allo stesso modo con l’inserimento dei dati dei pilastri rimanenti.
Nota: Dal momento che la struttura in oggetto, in direzione y, ha una tipologia mista telai/pareti in CA, il SIERC prosegue chiedendo le informazioni descritte nel prossimo paragrafo per gli edifici a setti/nuclei in CA.
89
90
2.2.16 CA – Parete e CA – Dati parete
Nella pagina “CA – Parete” del wizard il progettista, premendo sul pulsante Inserisci Parete, deve caricare, una per
volta, tutte le pareti presenti nel progetto.
La nuova pagina che si presenta, “CA – Dati parete”, prevede l’inserimento dei dati relativi a ciascuna parete. Al
termine dell’inserimento dei dati il sistema rimanda alla pagina “CA – Parete”, in cui è possibile vedere l’elenco
degli elementi inseriti.
Un metodo alternativo di inserimento dei dati sui dettagli e sui risultati delle analisi per le pareti in CA consiste
nel caricare un file Excel in formato 97-2003, così come già stato descritto nei paragrafi precedenti.
Attenzione! Per le pareti i dati vengono richiesti per ciascun piano in cui la parete è presente.
Una volta entrati nella pagina relativa ad una singola parete, si dovranno inserire i dati generali, ossia: (i) le
coordinate del baricentro (x e y), (ii) l’angolo di inclinazione rispetto alla direzione principale x dell’edificio
(Figura 2.21), (iii) la tipologia della parete (si chiede se è debolmente o fortemente armata), (iv) la lunghezza
(Figura 2.21), (v) lo spessore (Figura 2.21), (vi) l’altezza critica (Figura 2.22), (vii) la lunghezza del pilastrino
confinato (Figura 2.21) e (viii) il copriferro.
Nota: All’inizio della pagina viene anche chiesto se devono essere caricati i dati di una parete precedente. Il
progettista può scegliere tra (i) nessuna parete precedente e (ii) il nome di una parete precedentemente inserita
(es. Piano_1_Nome parete:_Parete 2 x).
(z)
(y)
h ez
za
L upnilags trino
S pessore
A ltezza
I nclinazione
L
he
un g
zz a
(x)
Figura 2.21. Geometria della parete
91
H1
h Cr-1
h Cr-2
H2
H3
H4
H5
H6
H7
h Cr-tot
92
LW
Figura 2.22. Altezza critica di una generica parete
Per l’edificio in esame devono essere inserite 28 pareti in direzione x (o meglio, 7 pareti di 4 conci l’una) e 24
pareti in direzione y (o meglio, 6 pareti di 4 conci l’una). Ai fini del presente tutorial, di seguito viene descritto il
procedimento di inserimento dei soli dati relativi ad una delle pareti sopraccitate. In particolare, si avrà (Tabella
2.19):
Tabella 2.19. Dati generali della parete 2x – piano 1
Tipologia
parete
[fortemente/
debolmente
armata]
Lunghezza
(Lw) [m]
Spessore
(bw0) [m]
Altezza
critica
(hcr)
[m]
Lungh.
pilastrino
confinato
[m]
Copriferro
[m]
PIANO
XC
[m]
YC
[m]
Inclin.
risp. ad
X( )
[°]
1
18.53
5.33
0
Debolm. arm.
7.5
0.2
5.13
0
2.5
2
18.53
5.33
0
Debolm. arm.
7.5
0.2
0
0
2.5
3
18.53
5.33
0
Debolm. arm.
7.5
0.2
0
0
2.5
4
18.53
5.33
0
Debolm. arm.
7.5
0.2
0
0
2.5
5.325
Y
18.525
X
Figura 2.23. Coordinate x e y del baricentro della parete in esame (piano 1)
La porzione di schermata riguardante la geometria della parete appare come segue:
Si chiede, poi, la definizione dell’armatura di pelle della parete, distribuita uniformemente lungo tutta la sua
lunghezza. Sia per l’armatura distribuita verticale (barre di colore rosso in Figura 2.24 a)) che per quella distribuita
orizzontale (Figura 2.24 b)) sono richiesti: (i) l’area distribuita, (ii) il numero delle barre d’armatura al metro e (iii)
il diametro minimo delle barre. Si chiede, inoltre, (iv) il numero di cravatte. Nel presente esempio, per la parete in
esame le caratteristiche sono riassunte nel seguito (Tabella 2.20 e Figura 2.25).
93
94
Tabella 2.20. Armatura di pelle della parete 2x – piano 1
Barre verticali
Barre orizzontali
PIANO
Area distrib.
verticale
[cm2/m]
N. barre
[al m]
Diametro
minimo
[mm]
Area distrib.
orizz.
[cm2/m]
N. barre
[al m]
Diametro
minimo
[mm]
N. cravatte
[1/m2]
1
8.04
4
16
2.01
4
8
0
2
8.04
4
16
2.01
4
8
0
3
8.04
4
16
2.01
4
8
0
4
8.04
4
16
2.01
4
8
0
Figura 2.24. Armatura orizzontale e verticale di una generica parete
La porzione di schermata riguardante l’armatura di pelle appare come segue:
Area distribuita armatura verticale (4
16)
bw0
0.20
1 metro
8 passo 25)
1 metro
Area distribuita armatura orizzontale (4
1 metro
Lw
7.5
Figura 2.25. Geometria, armatura e altezza critica della parete 2x – piano 1
Riguardo all’armatura dei pilastrini confinati il progettista deve inserire (i) l’area totale delle barre verticali (barre
di colore giallo in Figura 2.24 a)), (ii) il diametro minimo (iii) e il numero delle barre verticali, (iv) il diametro delle
staffe aggiuntive, (v) il passo delle staffe nel pilastrino confinato (Figura 2.24 b)), (vi) il numero dei bracci lungo
la direzione parallela allo spessore della parete (nell’esempio di Figura 2.24 a) il numero dei bracci (a,b,c) è pari a
3) e lungo la direzione parallela alla lunghezza della parete (nell’esempio di Figura 2.24 a) il numero dei bracci (d,
e) è pari a 2). Per il muro in esame non sono previsti pilastrini confinati, quindi tutti i valori da inserire saranno
nulli (Tabella 2.21).
Tabella 2.21. Armatura aggiuntiva del pilastrino confinato
Area totale
barre
verticali
[cm2]
Diametro
minimo barre
verticali [mm]
N. barre
verticali
[-]
Area
distribuita
orizzontale
[cm2/m]
Diametro
staffe
aggiuntive
[mm]
Passo staffe
nel
pilastrino
confinato
[cm]
N. bracci
//
spessore
della
parete
N. bracci
//
lunghezza
della
parete
0
0
0
0
0
0
0
0
95
96
La porzione di schermata riguardante l’armatura aggiuntiva del pilastrino appare come segue:
Sempre per ciascun piano, si chiedono le sollecitazioni provenienti dall’analisi, ossia (i) il momento all’estremo
iniziale nel piano della parete, (ii) il taglio all’estremo iniziale nel piano della parete e (iii) l’azione assiale. Per la
parete in esame, quindi, si ha:
Momento all’estremo iniziale nel piano della parete: 7798 kN-m;
Taglio all’estremo iniziale nel piano della parete: -2214 kN;
Azione assiale: 1606 kN.
La porzione di schermata riguardante le sollecitazioni sulla parete appare come segue:
Infine il progettista deve inserire i dati delle travi di accoppiamento e più precisamente: (i) la base, (ii) l’altezza,
(iii) la luce netta, (iv) l’inclinazione dei fasci di armatura e (v) la relativa armatura, (vi) il passo delle staffe dei fasci
di armatura, (vii) il diametro minimo delle barre dell’armatura di pelle, (viii) il passo minimo delle barre
dell’armatura di pelle, (ix) il numero delle barre di bordo e (x) il relativo diametro (Figura 6.13) e infine (xi) il
taglio di calcolo.
Nota: La parete di questo esempio non presenta aperture e pertanto non sono presenti travi di accoppiamento.
Per questo motivo, nei campi appena descritti, si dovranno inserire valori nulli.
La porzione di schermata riguardante le travi di accoppiamento per la parete in esame appare come segue:
2.2.17 Riepilogo dati del progetto
Al termine del wizard viene visualizzata una pagina riassuntiva in cui sono riepilogati i dati del progetto in esame,
quali: (i) i dati del progettista, (ii) i dati della pratica, (iii) i dati del progetto e (iv) gli allegati relativi al progetto.
Alla fine della pagina è possibile premere sul pulsante Invia Progetto. In questo caso i dati inseriti nel wizard non
potranno più essere modificati. Se si intende effettuare ancora delle modifiche è consigliato premere sul pulsante
Torna alla Pratica.
97

2 capitolo 2. struttura mista telaio-pareti in ca - Si

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