Progettare le strutture in muratura

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Progettare le strutture in muratura
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SEBASTIANO FLORIDIA
GIOVANNI CONTICELLO
PROGETTARE LE STRUTTURE
IN MURATURA
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INDICE
Introduzione ..............................................................................................................
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2.1. Utilizzo dei modelli matematici........................................................................
2.1.1. Gradi di libertà ......................................................................................
2.1.2. Oscillatore semplice (non smorzato) ....................................................
2.1.3. Oscillatore semplice (smorzato) ............................................................
2.1.4. Estensione a più gradi di libertà ............................................................
2.2. Calcolo delle sollecitazioni sismiche ................................................................
2.2.1. Analisi modale ......................................................................................
2.2.2. Spettri di risposta ..................................................................................
2.2.3. Composizione degli spettri di risposta ..................................................
2.3. Cenni bibliografici ............................................................................................
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Capitolo 3 – Verifica delle strutture in muratura agli stati limite secondo la
normative vigente ......................................................................................................
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PARTE PRIMA
Cenni teorici
Capitolo 1 – Cenni di sismologia
1.1. Generalità ..........................................................................................................
1.2. Le faglie ............................................................................................................
1.3. Intensità dei terremoti ......................................................................................
1.3.1. Misura delle onde sismiche ..................................................................
1.3.2. Terremoti nella storia ............................................................................
1.4. L’attuale normativa sismica italiana..................................................................
Capitolo 2 – Cenni di dinamica delle strutture
PARTE SECONDA
Il programma allegato
Capitolo 4 – Progetto muratura istruzione per l’uso
4.1. Caratteristiche del programma ..........................................................................
4.1.1. Potenzialità generali ..............................................................................
4.1.2. Il solutore ..............................................................................................
4.1.3. Requisiti minimi hardware e software ..................................................
4.1.4. Convenzioni ..........................................................................................
4.2. Installazione ......................................................................................................
4.2.1. Attivazione del programma ..................................................................
4.2.1.1. Il sistema di protezione ............................................................
4.2.1.2. Istruzioni per la attivazione via internet ..................................
4.2.2. La chiave software ................................................................................
4.2.2.1. Come collegare la chiave per la priva volta ............................
4.2.2.2. Come scollegare la chiave........................................................
4.2.2.3. Come collegare una chiave scollegata ....................................
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4.2.2.4. Esempi riepilogativi sull’utilizzo della chiave software ..........
4.2.3. Assistenza tecnica..................................................................................
4.3. Comandi e menu ..............................................................................................
4.4. Menu file ..........................................................................................................
4.4.1. Comandi del MENU FILE ........................................................................
4.5. Menu dati di calcolo..........................................................................................
4.5.1. Comandi del menu ................................................................................
4.6. Menu nodi ........................................................................................................
4.6.1. Comandi del menu NODI ........................................................................
4.7. Menu pannelli....................................................................................................
4.7.1. Modo di operare ....................................................................................
4.7.2. Comandi del menu PANNELLI ................................................................
4.8. Menu carichi......................................................................................................
4.8.1. Modo di operare ....................................................................................
4.8.2. Tipi di carichi disponibili ......................................................................
4.8.2.1. Carichi ripartiti verticali ..........................................................
4.8.2.2. Carichi ripartiti flettenti............................................................
4.8.2.3. Carichi ortogonali ai pannelli ..................................................
4.8.3. Comandi del menu ................................................................................
4.9. Menu elaborazioni ............................................................................................
4.9.1. Comandi del menu ................................................................................
4.10. Menu risultati ....................................................................................................
4.10.1. Comandi del menu RISULTATI ................................................................
4.11. Menu seleziona..................................................................................................
4.11.1. Comandi del menu SELEZIONA ..............................................................
4.12. Menu VISUALIZZA ..............................................................................................
4.13. Menu HELP [?]....................................................................................................
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PROGETTARE LE STRUTTURE
UN CD BOOK PER OGNI ELEMENTO
Progettare le strutture è un’opera innovativa in cinque volumi nata come ausilio
a tutti i professionisti impegnati nel settore del calcolo strutturale, che collega un
valido supporto teorico e normativo a programmi immediatamente utilizzabili.
Il piano dell’opera prevede:
• elementi in acciaio
• elementi in cemento armato
• elementi in muratura
• elementi in legno
• cupole e volte
Il fine della collana è quello di dare una risposta unitaria ai problemi che, in
sede di progettazione, sorgono per la diversa natura dei materiali utilizzati, a
causa del mutare di volta in volta, a seconda che si tratti di strutture in cemento
armato, acciaio, muratura o legno, delle caratteristiche fisico-meccaniche, delle
modalità di calcolo, delle applicazioni richieste dalla normativa. L’unitarietà
della risposta si concretizza in un approccio omogeneo realizzato tanto nel
campo teorico che nei programmi allegati.
Per fornire i dati più accurati si è scelto di utilizzare, in Progetto acciaio,
Progetto legno e Progetto cemento armato una versione personalizzata per
Dario Flaccovio Editore del noto solutore MicroSap della Tesys, che consente di
giungere ad un dettaglio di ottima qualità nella identificazione del modello virtuale dei carichi e delle sollecitazioni e il calcolo anche di strutture di grandi
dimensioni (1000 nodi 500 elementi), mentre per gli altri programmi il solutore
è stato scritto dagli stessi autori e consente di calcolare strutture di qualsiasi
dimensione.
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PREMESSA
Il progetto della collana strutturale, nato qualche anno fa, continua a crescere, raggiungendo, opera dopo opera, quegli obiettivi che fin dall’inizio mi ero posto superando,
anzi, le mie stesse aspettative.
Dopo l’esordio di Progettare le strutture in Acciaio, a cui ha fatto seguito Progettare
le strutture in Legno, questa pubblicazione aggiunge alla collana “Progettare le strutture” un contributo importante nella verifica sismica di edifici nuovi o esistenti costruiti, in
zona sismica, con struttura portante in muratura.
Ritengo utile fornire ai professionisti sia una valida bibliografia che un software di
facile utilizzo per la verifica delle strutture in muratura, in un paese, come il nostro, in
cui la muratura portante è stata a lungo utilizzata per la costruzione delle strutture nei
centri storici.
Sin dall’inizio, durante lo studio di fattibilità del lavoro, capii la quantità di informazioni legislative e tecniche che il tema richiedeva, di gran lunga maggiori di quelli usati
nei primi cinque testi. Per cui, aiutato da un ritrovato buon senso da quarantenne, e dall’amore per le nuove sfide ed il sacrificio, decisi di cercare la collaborazione di validi
esperti di informatica e d’ingegneria per due scopi.
Il primo: realizzare un software di alta qualità a basso prezzo, facilmente accessibile
ai colleghi.
Il secondo: non deludere le aspettative della casa editrice Dario Flaccovio Editore che
aveva investito notevoli energie sul lavoro da me condotto fino a quel momento.
Gli ostacoli da superare, dunque, erano due: progettazione un’interfaccia grafica, che
rispecchiasse le esigenze dei professionisti e avere un solutore che fosse in grado di eseguire il calcolo statico e dinamico con spettri di risposta, aggiornati alla nuova normativa sismica, affidabili nei risultati.
Il caso mi ha aiutato nella soluzione del problema dell’interfaccia grafico, il cui esecutore trovai navigando alla ricerca di materiale in Internet: Marco Cantù, ricercatore che
da 20 anni si occupa di modelli matematici che simulano la realtà e straordinario programmatore delle librerie OPEN GL. Ciò mi consentì di sviluppare, con il suo fondamentale contributo, quello che adesso è l’interfaccia grafico di Progetto Muratura.
Per superare il secondo ostacolo, la mia intenzione era quella di affidare la soluzione
FEM ad un solutore che tranquillizzasse l’utente-collega per qualità ed affidabilità di
risultati. Dopo tante ricerche, ebbi la fortuna di intercettare Giovanni Conticello che ha
realizzato, in maniera egregia, sia il motore di calcolo che il verificatore, sviluppando in
maniera totalmente autonoma, tutto l’aspetto numerico legato al calcolo del modello tridimensionale ed alle verifiche dei singoli setti murari, relegando solo a me il compito di
sviluppare l’ambiente grafico in OPENGL. Il mio compito, dunque, fu limitato al montaggio di una bella carrozzeria ad un motore di nuovissima generazione, costruito con la
migliore tecnologia e nel migliore dei modi.
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Il programma allegato a questo libro è un software finalizzato al calcolo strutturale,
per la verifica di strutture in zona sismica, disposte nel piano o nello spazio, mediante un
insieme di elementi di tipo pannello, nel rispetto della Ordinanza 3274 del 20 marzo 2003
e delle successive modifiche e integrazioni. L’elemento pannello è un elemento tridimensionale a due nodi a sezione prismatica e può trasmettere nel piano azione normale,
taglio e momento flettente.
Tra le potenzialità di Progetto Muratura le principali sono:
– scegliere il calcolo nei diversi casi di edifici nuovi o esistenti
– definire un qualunque numero di spessori
– definire o richiamare, da un vasto archivio, qualsiasi tipo di materiale inerente alla
muratura
– definire, in forma semplificata, i carichi ripartiti sugli elementi muratura,
– eseguire, oltre l’analisi sismica statica lineare anche quella dinamica
– introdurre carichi di gravità in maniera versatile e spedita
– stampare la relazione di calcolo, in modo conforme alla normativa.
Il software è stato realizzato con tecniche di programmazione orientate agli oggetti di
nuova generazione e questo tipo di approccio, ha consentito di realizzare un software
senza limiti al numero di nodi, di pannelli, di piani e di materiali.
Spero che questo lavoro, frutto di notevoli sacrifici, possa portare ai risultati sperati
per tutti i colleghi - fruitori. A loro è rivolto il software Progetto Muratura, che consente di dimensionare velocemente tutte le strutture in muratura.
Gli autori non sono programmatori di professione, bensì liberi professionisti formati
nel pieno del miracolo informatico, che hanno voluto realizzare questo software all’insegna della semplicità e della velocità di input nonché alla partecipazione attiva dell’utente. Tutti i dati, spediti al modulo di calcolo, sono visionabili e stampabili facilmente in
ogni momento. Tutti i risultati sono in formato tabellare, anch’essi visionabili e stampabili facilmente, all’utente non viene nascosto niente, esso diventa, anzi, parte attiva, nel
processo di calcolo.
Questo consente al progettista di velocizzare il dimensionamento delle strutture e
soprattutto di vivere in prima persona la progettazione di ogni struttura.
Il testo è costituito da cinque capitoli, il primo raccoglie brevi cenni sulla sismologia,
il secondo brevi cenni di dinamica della strutture, il terzo rappresenta una rassegna di
tutta la normativa vigente da applicare per il corretto dimensionamento di strutture in
muratura, il quarto è il vero e proprio manuale, completo di tutti i riferimenti teorici. Il
quinto descrive due esempi pratici relativi al progetto di adeguamento strutturale di un
edificio scolastico, esistente, in muratura ed il dimensionamento di un nuovo edificio in
muratura ad uso residenziali.
Buon lavoro!
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PARTE PRIMA
Cenni teorici
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CAPITOLO 1
CENNI DI SISMOLOGIA
1.1. GENERALITÀ
I terremoti sono fenomeni naturali che si manifestano con rapidi scuotimenti
della superficie della Terra. A causarli è la rottura di rocce in profondità, che liberano in questo modo l’energia accumulata in seguito ai movimenti a cui è continuamente sottoposta la crosta terrestre. Infatti, secondo la teoria della tettonica
delle placche, la parte più esterna della Terra, la litosfera, è suddivisa in una ventina di placche in movimento le une rispetto alle altre.
Quando si verifica un terremoto si sviluppano onde sismiche di tipo P ed S, che si
propagano in ogni direzione: le onde sismiche di tipo P, che si sviluppano nella
prima fase del terremoto, passano attraverso solidi e liquidi. Le onde di tipo S, che
si sviluppano nella seconda fase del terremoto, attraversano solo materiali solidi.
Alcune onde (molto deboli, percepite solo dai sismografi) raggiungono la superficie terrestre anche dalla parte opposta rispetto a quella dove si è verificato il sisma.
La composizione chimica e la temperatura delle rocce attraversate incidono sulla
velocità delle onde. Inoltre, passando da uno strato di rocce a un altro con caratteristiche fisiche diverse, le onde possono essere deviate o riflesse. Studiando
queste proprietà e confrontando i sismogrammi registrati in diverse zone della
superficie terrestre, gli scienziati sono riusciti ad ottenere importanti informazioni sulla struttura interna della Terra. Nel 1909 il sismologo Andrija Mohorovich,
studiando i sismogrammi relativi a un terremoto avvenuto in Croazia in quello
stesso anno, scoprì che, a circa 60 km di profondità, la velocità delle onde sismiche aumentava improvvisamente. Ciò indicava un brusco cambiamento delle
proprietà fisiche delle rocce. Così fu scoperta la discontinuità di Mohorovich (o
più brevemente Moho), corrispondente al passaggio dalla crosta al mantello.
Pochi anni dopo fu rilevato che le onde S non riuscivano ad attraversare la parte
più interna della Terra: poiché le onde S possono attraversare solo i solidi, si
giunse alla conclusione che la Terra possedesse un nucleo costituito da materiali
fluidi. Le incertezze maggiori riguardano la parte più interna del nucleo, detta
nucleo interno, che si suppone sia solido a causa degli altissimi valori che la
pressione raggiunge a quella profondità.
1.2. LE FAGLIE
Le rocce possono fratturarsi in blocchi che scivolano l’uno rispetto all’altro. È
così che si formano le faglie, fratture della crosta terrestre più o meno profonde,
in corrispondenza delle quali si verifica un movimento relativo dei due blocchi
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Progettare le strutture in muratura
di roccia. Si osservi che non tutte le faglie producono terremoti: al centro delle
placche, ad esempio, esistono faglie createsi in tempi remotissimi e che oggi si
trovano in aree non più soggette a movimenti crostali; al contrario, altre faglie,
pur trovandosi in zone soggette a deformazione crostale, non sono in grado di
accumulare energia e quindi scivolano in moto relativo, accompagnando la
deformazione stessa. Gli autori anglosassoni chiamano queste ultime creeping
faults, e uno degli esempi più spettacolari è rappresentato dalla porzione centrale della faglia di San Andreas, in California.
1.3. INTENSITÀ DEI TERREMOTI
L’intensità dei terremoti è valutata secondo due scale: la Richter e la Mercalli
modificata. La prima fornisce una valutazione obiettiva (magnitudo) della quantità di energia liberata; la seconda assegna un grado agli effetti provocati dal terremoto sull’ambiente; proposta nel 1902 dallo studioso Giuseppe Mercalli, inizialmente era composta da 10 gradi. In seguito gli americani H.O. Wood e F.
Neumann la modificarono aggiungendo 2 gradi al fine di adattarla alle consuetudini costruttive vigenti in California. Con il medesimo intento, nell’Europa occidentale è in uso la scala MCS (Mercalli, Cancani, Sieberg), mentre nell’Europa
orientale si utilizza la scala MKS (Medvedv, Karnik, Sponheuer).
Tabella 1.1 Scala Mercalli
Grado
Scossa
I
strumentale
II
leggerissima
III
leggera
IV
mediocre
V
forte
VI
molto forte
VII
fortissima
VIII
rovinosa
IX
disastrosa
X
disastrosissima
XI
catastrofica
XII
grande catastrofe
Descrizione
non avvertito
avvertito solo da poche persone in quiete, gli oggetti sospesi esilmente possono
oscillare
avvertito notevolmente da persone al chiuso, specie ai piani alti degli edifici; automobili ferme possono oscillare lievemente
avvertito da molti all’interno di un edificio in ore diurne, all’aperto da pochi; di notte
alcuni vengono destati; automobili ferme oscillano notevolmente
avvertito praticamente da tutti, molti destati nel sonno; crepe nei rivestimenti, oggetti rovesciati; a volte scuotimento di alberi e pali
avvertito da tutti, molti spaventati corrono all’aperto; spostamento di mobili pesanti,
caduta di intonaco e danni ai comignoli; danni lievi
tutti fuggono all’aperto; danni trascurabili a edifici di buona progettazione e costruzione, da lievi a moderati per strutture ordinarie ben costruite; avvertito da persone
alla guida di automobili
danni lievi a strutture antisismiche; crolli parziali in edifici ordinari; caduta di ciminiere,
monumenti, colonne; ribaltamento di mobili pesanti; variazioni dell’acqua dei pozzi
danni a strutture antisismiche; perdita di verticalità a strutture portanti ben progettate; edifici spostati rispetto alle fondazioni; fessurazione del suolo; rottura di cavi sotterranei
distruzione della maggior parte delle strutture in muratura; notevole fessurazione del
suolo; rotaie piegate; frane notevoli in argini fluviali o ripidi pendii
poche strutture in muratura rimangono in piedi; distruzione di ponti; ampie fessure
nel terreno; condutture sotterranee fuori uso; sprofondamenti e slittamenti del terreno in suoli molli
danneggiamento totale; onde sulla superficie del suolo; distorsione delle linee di
vista e di livello; oggetti lanciati in aria
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1 – Cenni di sismologia
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Per un confronto reale dell’intensità dei terremoti, e non solo degli effetti, è stata
introdotta la scala della magnitudo, o scala Richter (da notare che già il Cancani
aveva introdotto una gradazione non empirica, assegnando al 1° della omonima
scala il valore di 2.5 mm/s2, ed al 12° il valore di 10.000 mm/s2), che non ha divisioni in gradi, limiti inferiori (se non strumentali) e superiori. La valutazione dell’energia liberata da un sisma è associata ad un indice, detto magnitudo, che si
ottiene rapportando il logaritmo decimale dell’ampiezza massima di una scossa
e il logaritmo di una scossa campione. Lo zero della scala equivale ad una energia liberata pari a 105 Joule. Il massimo valore registrato, è stato di magnitudo
8.6 equivalente all’energia di 1018 Joule.
Tabella 1.2 Scala Richter
Magnitudo
Richter
meno di 3.5
3.5-5.4
sotto 6.0
6.1-6.9
7.0-7.9
8 o maggiore
Effetti del sisma
Generalmente non sentita, ma registrata
Spesso sentita, ma raramente causa dei danni
Al massimo lievi danni a solidi edifici. Causa danni maggiori su edifici non in c.a. edificati in piccole regioni
Può arrivare ad essere distruttiva in aree di quasi 100 km, attraversando anche zone abitate
Terremoto maggiore. Causa seri danni su grandi aree
Grande terremoto. Può causare seri danni su vaste aree di svariate centinaia km
Tabella 1.3 Confronto scala Richter – scala Mercalli
Magnitudo Richter
< 3.5
3.5
4.2
4.5
4.8
5.4
6.1
6.5
6.9
7.3
8.1
> 8.1
Energia liberata
(Joule)
< 1.6 E+7
1.6 E+7
7.5 E+8
4 E+9
2.1 E+10
5.7 E+11
2.8 E+13
2.5 E+14
2.3 E+15
2.1 E+16
1.7 E+18
> 1.7 E+18
Grado mercalli
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Tabella 1.4. Individuazione della quantità di dinamite (TNT) necessaria per uguagliare la potenza di ogni grado della scala
Richter
Magnitudo Richter
-1.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
TNT equivalente*
6 ounces
30 ounces
320 pounds
1 ton
4.6 tons
29 tons
73 tons
1000 tons
5100 tons
32000 tons
Magnitudo Richter
5.5
6
6.5
7
7.5
8
8.5
9
10
12
TNT equivalente*
80000 tons
1 milion tons
5 milion tons
32 milon tons
160 milion tons
1 bilion tons
5 bilion tons
32 bilion tons
1 trilion tons
160 trilion tons
* 1 ounce (oncia) corrisponde a 28,35 grammi; 1 pound (libbra) a 453 grammi; 1 ton a 907,18474 chilogrammi. Si presume che un’oncia di dinamite esplosa sotto terra produca 640 milioni di erg. di energia dell’onda sismica (1 erg = 1 · g · cm2 – s -2 = 10-7 J).
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Progettare le strutture in muratura
1.3.1. Misura delle onde sismiche
Il Dipartimento di protezione civile, con l’ausilio del Servizio sismico nazionale
e dell’Istituto di geofisica e vulcanologia, ha predisposto una fitta rete di sismografi gestiti da centrali di controllo che in tempo reale monitorizzano tutto il territorio nazionale, oltre a quello mondiale in coordinamento con gli altri paesi,
registrando solo in Italia da 1700 a 2500 terremoti l’anno.
5.0E+03
PN
-5.0E+03
Accelerogramma
tipo
Tempo (min)
BRT
T
7/09 11:58:15.39
11:59:17.54
A = 4096
A=
0
= 0.26 D = 48. W = 0
- 0.00 D - 0. W - 0
Evento sismico del 30 dicembre 2003 (ore 05:31) - MI = 4.3
Registrazione accelerometrica di S, croce di Magliano
Comp. EW
Comp. NS
Comp. V
Accelerogramma pubblicato
dal Servizio sismico nazionale
Tempo (sec)
INGV - Dipartimento di Geologia, Palermo
Rete sismometrica per lo studio degli effetti di sito
Settembre 2002
Rilevamento INGV del terremoto
di Palermo del 6 settembre 2002
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1.3.2. Terremoti nella storia
È difficile dire quali siano stati i disastri più violenti in epoca prescientifica, in
quanto le testimonianze sono poco attendibili e imprecise, e basate principalmente sugli effetti che essi hanno provocato sull’uomo. In Europa, ad esempio, uno
dei più celebri terremoti fu quello che rase al suolo Lisbona il primo novembre
1755, che provocò ben 30.000 morti. In Asia, una delle catastrofi più gravi di cui
si abbia notizia sembra quella che colpì la regione cinese dello Shansi nell’inverno del 1556 e che causò la morte di circa 830.000 persone.
In tempi più recenti un altro terremoto catastrofico ha colpito la Cina (Tientsin e
Tangshan) nel luglio 1976: raggiunse una magnitudo di 8,2 della scala Richter e,
nonostante le agenzie di stampa locali non diffusero dati ufficiali sul numero
delle vittime, si parlò di quasi 750.000 morti. Si ritiene infine che il terremoto più
intenso di cui esistano riscontri scientifici sia stato quello verificatosi il 22 maggio 1960 in Cile, nella regione a sud di Concepción. Finora è l’unico ad aver
misurato i 9,5 gradi della scala Kanamori, un sistema di valutazione di onde
sismiche più attendibile per terremoti estesi e molto intensi. Raggiunse la magnitudo di 8,3 della scala Richter e le vittime furono circa 4.000.
1.4. L’ATTUALE NORMATIVA SISMICA ITALIANA
Il territorio nazionale, già classificato dal 1974 in zone di maggiore o minore
rischio sismico, è stato riclassificato in quattro zone dall’O.P.C.M. 3274 del 20
marzo 2003.
Mappa pubblicata
dal Servizio sismico nazionale
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Progettare le strutture in muratura
Massima intensità macrosismica
nei comuni italiani pubblicata
dal Servizio sismico nazionale
I valori di ag espressi come frazione dell’accelerazione di gravità g, da adottare
in ciascuna delle zone sismiche del territorio nazionale sono:
• zona 1: 0,35
• zona 2: 0,25
• zona 3: 0,15
• zona 4: 0,05.
Questa riclassificazione è scaturita dal lavoro di un comitato scientifico che, aiutato da anni di rilevamenti strumentali, ha diviso il territorio in fasce di pericolosità eliminando le zone di sismicità nulla, imponendo l’utilizzo di tecniche di progettazione strutturale antisismica su tutto il territorio nazionale senza limitazioni.
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PARTE SECONDA
Il programma allegato
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CAPITOLO 4
PROGETTO MURATURA ISTRUZIONE PER L’USO
4.1. CARATTERISTICHE DEL PROGRAMMA
4.1.1. Potenzialità generali
Progetto muratura è un software finalizzato al calcolo strutturale per la verifica
di strutture in zona sismica, disposte nel piano o nello spazio, mediante un insieme di elementi di tipo pannello, nel rispetto dell’O.P.C.M. 3274 del 20 marzo
2003 e delle successive modifiche e integrazioni. L’elemento pannello è un elemento tridimensionale a due nodi a sezione prismatica. Può trasmettere azione
normale nel piano, taglio e momento flettente.
Tra le principali potenzialità di Progetto Muratura si evidenziano le seguenti:
– scegliere il calcolo relativamente ad edifici nuovi o esistenti;
– definire numero di sezioni illimitato;
– definire o richiamare, da un vasto archivio, qualsiasi tipo di materiale inerente la muratura;
– definire ed applicare, in modo semplificato, i carichi sugli elementi muratura;
– eseguire oltre l’analisi sismica statica lineare anche l’analisi dinamica;
– introdurre carichi di gravità versatile e spedita;
– stampare la relazione di calcolo, conforme alla normativa.
4.1.2. Il solutore
Progetto Muratura è un software dotato di un solutore interno autonomo e contiene
un pre-processore e post-processore capaci di risolvere qualsiasi tipo di struttura in
muratura ordinaria. Le caratteristiche principali sono riportate nella tabella 4.1.
Tabella 4.1
CARATTERISTICA
Dimensioni massime
Indirizzari e nomi files
Carichi distribuiti sui pannelli
Spettro di risposta analitico
Composizione dei modi
Relazione di calcolo
SOLUTORE INTERNO AUTONOMO
Nessuna limitazione
Linea di comando: massimo 256 caratteri
Percorso file: massimo 192 caratteri
Nomi file: massimo 32 caratteri
Definibili in qualunque ordine e numero. I carichi assegnati sullo stesso pannello
sono sommati
Aggiornato all'Ordinanza P.C.M. 3274/2003 e successive modifiche
SRSS – CQC
Stampa della relazione di calcolo secondo la vigente normativa
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Progettare le strutture in muratura
4.1.3. Requisiti minimi hardware e software
– Microsoft Windows 2000/XP/Vista;
– processore e memoria RAM in grado di gestire un sistema operativo a 32 bit;
– HD con almeno 40 Mb di spazio disponibile (esclusa l’installazione dei filmati di tutorial);
– lettore CD;
– qualunque scheda grafica progettata per la libreria grafica OPENGL (le schede
più moderne sono tutte predisposte);
– qualunque mouse e stampante, supportati dal sistema operativo utilizzato;
– risoluzione video minima indispensabile 1024 x 768.
Nel caso in cui si utilizzi un pc con processore datato, l’elaborazione di alcune
operazioni (ad esempio: cambio vista; zoom; pan; manipolazione dell’input;
rigenerazione a video) può risultare molto lenta, soprattutto con strutture costituite da un numero di nodi e pannelli elevati. In ogni caso, è prevista la possibilità di eliminare dalla rappresentazione, le linee di delimitazione tra le superfici
che compongono il pannello.
AVVERTENZA
Il programma richiede che Windows abbia impostati i parametri internazionali
sull’Italia (START> IMPOSTAZIONI> PANNELLO DI CONTROLLO);
– punto come separatore delle migliaia;
– virgola come separatore decimale;
– date rappresentate nella forma GG/MM/AAAA.
L’inserimento dei dati numerici deve essere effettuato utilizzando la virgola
come separatore decimale (come se si operasse con Excel). Per spostarsi da un
campo all’altro si potrà digitare [TAB] o utilizzare il mouse.
4.1.4. Convenzioni
Le unità di misura utilizzate sono:
– per le coordinate dei nodi: il centimetro;
– per i carichi: il decaNewton (daN), corrispondente a 1.019 kg;
– per l’area: il centimetro quadrato.
Il sistema di riferimento locale dei pannelli è quello rappresentato nella figura 4.1.
Dove i e j sono il nodo iniziale e quello finale, il sistema di riferimento locale xy-z è così schematizzato:
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4 – Progetto muratura istruzione per l’uso
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Z
y
j
X
i
Figura 4.1
Orientamento
pannelli
– asse x, ortogonale al piano della parete, con origine nel nodo i;
– asse y, coincidente con la linea d’asse della traccia del pannello in pianta,
orientato dal punto i al punto j asse y, verticale ed orientato verso l’alto;
– asse z, verticale ed orientato verso l’alto che completa la terna.
4.2. INSTALLAZIONE
Le operazioni da eseguire per installare Progetto Muratura sono
–
–
–
–
–
avviare il pc;
introdurre il CD allegato al testo nel lettore;
esplorare tramite Risorse del computer il contenuto del CD ed eseguire il file;
SetupProgettoMuratura.exe contenuto nella route principale del CD;
eseguire le operazioni richieste a video.
La durata dell’installazione dipende dal tipo di elaboratore: varia da 20 secondi a un minuto circa. I files copiati occupano uno spazio di circa 40 Mb, per il
programma (P rogettoMuratura.exe), librerie di sistema e control di Visual
Basic.
Una volta ultimata la procedura di installazione, è possibile avviare Progetto
muratura dal collegamento contenuto nel MENU AVVIO > PROGRAMMI.
4.2.1. Attivazione del programma
Dopo aver completato con successo l’installazione, per utilizzare il programma,
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sarà necessario eseguire – dallo stesso pc nel quale il programma è stato installato – una procedura di attivazione tramite internet.
4.2.1.1. Il sistema di protezione
Il programma allegato al testo è protetto con sistema Product Activation, sviluppato per contrastare la pirateria nel pieno rispetto dei diritti del consumatore finale. Product Activation permette infatti di:
– attivare via Internet il programma in qualsiasi momento dell’anno;
– riconoscere automaticamente il pc in caso di formattazione o sostituzione
del disco fisso (via Internet, se la prima attivazione è stata effettuata via
Internet);
– utilizzare la protezione con le stesse modalità di una chiave hardware, quindi con possibilità di effettuare più installazioni, con un solo utilizzo per
volta;
– effettuare la registrazione online del prodotto, indispensabile per usufruire del
servizio di assistenza tecnica gratuita Dario Flaccovio Editore, per problemi
legati alla funzionalità del software.
Per conoscere in dettaglio le diverse possibilità offerte da Product Activation è
consigliabile leggere con attenzione i paragrafi seguenti.
4.2.1.2. Istruzioni per la attivazione via Internet
Al primo avvio, il programma visualizzerà la finestra ATTIVAZIONE GUIDATA, con
una nota informativa sulla privacy.
Il mancato consenso al trattamento dei dati, pur consentendo il pieno utilizzo
del programma e della esclusiva funzionalità dell’utilizzo della protezione,
come chiave software (vedi paragrafo 4.2.2), non consentirà di effettuare una
nuova attivazione via Internet in caso di riformattazione o sostituzione del
disco fisso.
Effettuata la scelta di cui sopra, si visualizzerà la finestra ATTIVAZIONE GUIDATA.
Scegliere la opzione ATTIVARE TRAMITE INTERNET.
Cliccare il tasto AVANTI.
Permettere al sistema di collegarsi ad Internet.
Inserire il codice libro, riportato nel libro dietro la bustina del CD.
Compilare i dati relativi alla registrazione del prodotto per usufruire dell’assistenza tecnica gratuita.
6. Attendere il messaggio di corretta effettuazione della attivazione.
1.
2.
3.
4.
5.
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A questo punto l’attivazione è completata.
Una volta completata la attivazione, ci si può disconnettere da Internet.
4.2.2. La chiave software
Il sistema di protezione del software consente all’utente di utilizzare il programma su più computer; il funzionamento, identico a quello delle chiavi hardware;
in questo caso la chiave è virtuale ed è depositata nel server del sito www.dario flaccovio.it.
Grazie a questa potenzialità, un utente potrà quindi installare il programma su più
computer (ad esempio a casa, in ufficio e nel portatile) con piena possibilità decisionale di scelta su quale computer lavorare. La chiave potrà essere collegata e
scollegata infinite volte.
4.2.2.1. Come collegare la chiave per la prima volta
La chiave viene collegata per la prima volta contestualmente alla attivazione via
Internet del prodotto.
4.2.2.2. Come scollegare la chiave
1.
2.
3.
4.
Avviare il programma.
Selezionare dal menu GUIDA il comando TOGLI CHIAVE SOFTWARE.
Permettere al sistema di collegarsi a Internet.
Confermare di voler rimuovere la chiave, quando il messaggio contenuto in
una finestra lo richiederà.
4.2.2.3. Come collegare una chiave scollegata
La chiave rimossa potrà essere collegata su un qualsiasi pc dotato di collegamento Internet, previa installazione del programma, seguendo queste istruzioni:
1.
2.
3.
4.
5.
Avviare il programma.
Avviar la procedura ATTIVAZIONE VIA INTERNET.
Comunicare il codice libro, quando richiesto.
Collegarsi ad Internet.
Confermare di attivare la chiave, quando il messaggio contenuto in una finestra lo richiederà.
4.2.2.4. Esempi riepilogativi sull’utilizzo della chiave software
Un utente che desideri utilizzare il programma allegato al testo su un pc tower e
un portatile che siano entrambi dotati di collegamento a Internet, dovrà:
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Progettare le strutture in muratura
1. Installare il programma su uno dei due computer (ad esempio il tower).
2. Attivare on line il programma e lavorarci.
3. Nel momento in cui riterrà utile trasferire il lavoro sul portatile, richiamare il
comando TOGLI CHIAVE SOFTWERE e confermare.
4. Installare il programma sul portatile (se non lo ha già fatto) e avviarlo.
5. Selezionare l’opzione ATTIVAZIONE VIA INTERNET e cliccare su AVANTI.
6. Confermare di voler attivare la chiave.
Allo stesso modo, un utente che disponga di una rete composta da un numero
indefinito di pc (tutti collegati a Internet), potrà installare il programma su tutti
i pc e decidere su quale postazione lavorare, disattivando preventivamente la
chiave dalla postazione attiva (come sopra esposto) e attivandola poi in una
qualsiasi altra postazione, per tutte le volte che lo riterrà utile e per tutte le
postazioni.
4.2.3. Assistenza tecnica
La richiesta di assistenza tecnica per la risoluzione dei problemi legati alla funzionalità del softwere vanno inoltrate unicamente via fax (091525738) o via email ([email protected]).
4.3. COMANDI E MENU
4.4. MENU FILE
4.4.1. Comandi del menu FILE
NUOVO
Consente la creazione di un nuovo progetto. Vengono azzerate tutte le variabili
di calcolo da inserire.
APRI
[CTRL] + [F12]
Il comando consente l’apertura di un file contenente una struttura precedentemente calcolata. Il file di riferimento da selezionare ha estensione .mur.
STAMPA .RTF
Tramite questo comando si accede alla finestra STAMPE, mediante la quale è possibile gestire la creazione delle stampe, in formato .rtf, di tutti i dati di input e dei
risultati prodotti dal solutore interno. Nel caso in cui la struttura calcolata sia
molto grande, i file generati da questo comando possono raggiungere dimensio-
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ni piuttosto corpose. Pertanto, al fine di rendere più snella la loro gestione, è possibile operare una selezione della stampa che interessa.
La finestra
DATI GENERALI STRUTTURA
STAMPA INPUT
Consente la stampa di tutti i dati della struttura.
STRUTTURA
STAMPA ANALISI
STATICA
STAMPA RISULTATI
ANALISI SISMICA
(SLU)
Consente la stampa di tutti i risultati prodotti dal solutore
nelle varie condizioni di carico relativamente all’analisi statica.
Consente la stampa di tutti i risultati prodotti dal solutore
relativamente all’analisi sismica, e alle verifiche agli Stati
Limiti Ultimi.
(SLD)
Consente la stampa di tutti i risultati prodotti dal solutore
relativamente all’analisi sismica, e alle verifiche agli Stati
Limiti di Danno.
SALVA
[SHIFT] + [F12]
STAMPA RISULTATI
ANALISI SISMICA
Consente il salvataggio della struttura corrente. Occorre tenere presente che, nel
momento in cui verrà avviato il calcolo, verranno creati dei file di input che
avranno dei caratteri in più (prima del punto di separazione con l’estensione)
rispetto al nome impostato. Il percorso completo del file di input (ad esempio
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c:\ProgettoMuratura\Archivio\Edificio.mur) non deve superare i 189 caratteri ed
il nome del file non deve superare i 29 caratteri.
SALVA CON NOME
[CTRL] + [S]
Consente il salvataggio della struttura che si sta calcolando con un nuovo nome.
Verrà abbandonata la vecchia struttura e la nuova diventerà la corrente.
ATTENZIONE
Valgono le stesse considerazioni espresse sul comando
ghezza del percorso del file di input.
SALVA
riguardo la lun-
CREA DXF
Consente l’esportazione di tutte le piante della struttura, in formato di interscambio grafico vettoriale .dxf, riconoscibile dai principali programmi di disegno
automatico (ad esempio Autocad).
SALVA IMMAGINE BMP
Consente di esportare l’immagine visualizzata in formato grafico .bmp, riconoscibile dai principali programmi di fotoritocco (ad esempio Paint o Adobe
Photoshop),nonché dai programmi di scrittura (ad esempio Office Word).
ESCI
[CTRL] + [X]
Chiude la sessione di lavoro, previo salvataggio della struttura corrente.
4.5. MENU DATI DI CALCOLO
4.5.1. Comandi del menu
DATI GENERALI
Viene visualizzata la finestra DATI GENERALI STRUTTURA, che consente di memo-
La finestra
DATI GENERALI STRUTTURA
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4 – Progetto muratura istruzione per l’uso
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rizzare i dati generali del progetto corrente utili per la compilazione automatica
delle stampe finali.
PARAMETRI SISMICI
Questa permette di definire tutte le caratteristiche fondamentali che partecipano
alla definizione degli spettri di risposta allo stato limite ultimo e allo stato limite di danno, secondo l’O.P.C.M. 3274 del 20 marzo 2003 e successive modifiche.
La finestra
PARAMETRI SISMICI
TIPO DI VERIFICA
Selezionare dal menu a tendina la verifica che si intende
condurre scegliendo tra:
– analisi statica
– analisi sismica
– statica equivalente
– analisi sismica dinamica modale.
ZONA SISMICA
Selezionare, dal menu a tendina, la zona in cui verrà edificata o verificata la costruzione oggetto di calcolo, classificando l’area secondo le definizioni indicate al punto 3.1
dell’O.P.C.M. 3274/2003. Si ricorda, a tal proposito la divisione in zone sismiche che la suddetta ordinanza fa del territorio nazionale, ciascuna contrassegnata da un diverso
valore del parametro ag = accelerazione orizzontale massi -
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Progettare le strutture in muratura
ma su suolo di categoria A. I valori di ag , espressi come frazione dell’accelerazione di gravità g, da adottare in ciascuna delle zone sismiche del territorio nazionale, sono:
• per la zona 1: 0,35
• per la zona 2: 0,25
• per la zona 3: 0,15
• per la zona 4: 0,05.
CATEGORIA SUOLO
Selezionare dal menu a tendina la categoria del suolo su cui
verrà posta la fondazione della struttura da calcolare. Infatti,
ai fini della definizione dell’azione sismica di progetto, si
definiscono le seguenti categorie di profilo, stratigrafico, del
suolo di fondazione (le profondità si riferiscono al piano di
posa delle fondazioni):
A – Formazioni litoidi o suoli omogenei molto rigidi, caratterizzati da valori di VS30 superiori a 800 m/s, comprendenti eventuali strati di alterazione superficiale di spessore massimo pari a 5 m.
B – Depositi di sabbie o ghiaie molto addensate o arg i l l e
molto consistenti, con spessori di diverse decine di metri,
caratterizzati da un miglioramento delle proprietà meccaniche proporzionale all’aumento della profondità. I valori
di VS30 compresi tra 360 m/s e 800 m/s (ovvero resistenza
penetrometrica NSPT > 50, o coesione non drenata cu >
250 kPa).
C – Depositi di sabbie e ghiaie mediamente addensate, o di
a rgille di media consistenza, con spessori variabili da diverse
decine fino a centinaia di metri, caratterizzati da valori di VS30
compresi tra 180 e 360 m/s (15 < NSPT < 50, 70 < cu < 250
kPa).
D – Depositi di terreni granulari, da sciolti a poco addensati, oppure coesivi da poco a mediamente consistenti, caratterizzati da valori di VS30 < 180 m/s (NSPT < 15, cu < 70
kPa).
E – Profili di terreno costituiti da strati superficiali alluvionali, con valori di VS30 simili a quelli dei tipi C o D e spessore compreso tra 5 e 20 m, giacenti su di un substrato di
materiale più rigido con VS30 > 800 m/s.
DESTINAZIONE
Selezionare la destinazione d’uso della struttura da calcolare.
D’USO
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4 – Progetto muratura istruzione per l’uso
FATTORE
D’IMPORTANZA
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Selezionare i coefficienti che descrivono il fattore di importanza della struttura dacalcolare. Infatti, ai fini della definizione dell’azione sismica di progetto, ai sensi di quanto prescritto dalle “Norme tecniche per le costruzioni”, D.M. 14
settembre 2005, gli edifici sono suddivisi in tre categorie,
cui corrispondono le definizioni ed i fattori di importanza
indicati nella tabella 4.2. Edifici la cui funzionalità durante
il terremoto ha:
Tabella 4.2
Categoria
Edifici
Fattore di importanza
I
Importanza fondamentale per la protezione civile
(ad esempio ospedali, municipi, caserme dei vigili
del fuoco)
1,4
II
Edifici importanti in relazione alle conseguenze di
un eventuale collasso (ad esempio scuole, teatri)
1,2
III
Edifici ordinari, non compresi nelle categorie
precedenti
1,0
EDIFICIO
Dal menu a tendina selezionare:
– edificio nuovo;
– edifici esistente.
I criteri per la definizione di regolarità dell’edificio in altezza sono quelli prescritti al punto 4.3. dell’O.P.C.M del 20
marzo 2003 n. 3274.
REGOLARITÀ
Dal menu a tendina selezionare:
– edifici regolari in altezza;
– edifici non regolari in altezza.
I criteri per la definizione di regolarità dell’edificio in altezza sono quelli prescritti al punto 4.3. dell’O.P.C.M del 20
marzo 2003 n. 3274.
EDIFICIO
αu + αu
Dal menu a tendina selezionare:
– edifici in muratura ordinaria ad un piano;
– edifici in muratura ordinaria a due o più piani.
I dati della finestra appena analizzata, relativi alle voci EDIFICIO, REGOLARITÀ EDIFICIO ed al rapporto permettono di calcolare il fattore di struttura q. Nella tabella successiva vengono riportati, per ciascun tipo di edificio in muratura, i valori
del coefficiente di struttura q adottato dal programma
La tabella 4.3 mostra l’importanza del parametro REGOLARITÀ IN ELEVAZIONE
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Progettare le strutture in muratura
Tabella 4.3
Edificio
Nuovo
Esistente
Regolare in elevazione
Si
Si
No
No
Si
No
Numero di piani
Uno
Due o più piani
Uno
Due o più piani
Uno o più piani
αu/α1
1.4
1.8
1.4
1.8
1.5
1.5
q
2.8
3.6
2.1
2.7
3.0
2.25
che influenza notevolmente la reazione di un edificio all’azione sismica. Nei
casi in cui non sia possibile conoscere le caratteristiche di una elevazione è
utile procedere ipotizzando, prima, l’esistenza di tale regolarità e verificandone, poi, l’effettiva rispondenza attraverso l’uso di un preciso metodo di controllo.
Il controllo della regolarità dell’edificio in altezza viene secondo le seguenti prescrizioni:
– tutti i sistemi resistenti verticali dell’edificio (pareti) si estendano per tutta l’altezza dell’edificio;
– la massa e la rigidezza rimangano costanti o variino gradualmente, senza bruschi cambiamenti dalla base, all’ultimo livello dell’edificio (le variazioni di
massa da un piano all’altro non superano il 25%, la rigidezza non si abbassa
da un piano al sovrastante più del 30% e non aumenta più del 10%);
– eventuali restringimenti della sezione orizzontale dell’edificio avvengono in
modo graduale da un piano al successivo, rispettando i seguenti limiti: ad ogni
piano il rientro non supera il 30% della dimensione corrispondente al primo
piano, ne il 20% della dimensione corrispondente al piano immediatamente
sottostante.
COMPOSIZIONE
MODALE
COEFFICIENTE
PARTECIPAZIONE
MASSE ASSOCIATE
CARICHI
GRAVITAZIONALI
È possibile scegliere tra 2 metodi di composizione modale:
SRSS (consigliato per le strutture in muratura); CQC. Le
basi teoriche dei singoli metodi di composizione sono riportate nella prima parte del testo.
La massa complessiva della struttura è la somma della
massa propria permanente e di quella accidentale. Anche
quest’ultima, quindi, risponderà attivamente alla forza
sismica proporzionalmente al suo valore. Poiché tale valore
cambia a seconda della tipologia dell’edificio, è d’obbligo
riferirsi alla normativa che adotta dei coefficienti diversi a
seconda delle diverse destinazioni d’uso.
Progetto Muratura tiene conto della masse, esplicitamente
applicate ai pannelli, i moltiplicandone i valori per i coefficienti riportati di seguito.
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4 – Progetto muratura istruzione per l’uso
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Le Norme tecniche, al punto 3.2.3, prescrivono che la verifica allo stato limite ultimo (SLU) o di danno (SLD) deve essere effettuata per la seguente combinazione degli effetti dell’azione sismica con le altre azioni:
γE · E + γG · Gk + γP · Pk + ∑(2i · γQ · Qki)
dove
E azione sismica per lo stato limite in esame
Gk carichi permanenti al loro valore caratteristico
Pk valore caratteristico dell’azione di precompressione, a
cadute di tensione avvenute
Ψ2i coefficiente di combinazione della azione variabile Qi
γE; γG; γP; γQ coefficienti parziali = 1
Qki valore caratteristico dell’azione variabile.
Gli effetti dell’azione sismica saranno valutati tenendo conto delle masse associate ai seguenti carichi gravitazionali:
Gk + ∑(Ψ2 · Qki)
dove
Ψ2i coefficiente di combinazione dell’azione variabile Qi.
Tabella 4.4
Destinazione d’uso
Abitazioni, uffici, scale
Uffici aperti al pubblico, scuole, negozi, autorimesse
Tetti e coperture
Magazzini, archivi
COEFFICIENTI
CONSIGLIATI
Coefficienti ψ2i
0,20
0,60
0,20
0,80
Per facilitare la scelta dei coefficienti delle masse associate
al sisma, è stata predisposta una finestra che, in funzione
della destinazione d’uso, assegna i coefficienti corretti. Tale
assegnazione è stata fatta considerando:
– una azione permanente (caso A)
– una azione variabile di base (caso B)
– una azione variabile indipendente (caso C).
Eventuali azioni supplementari devono essere inserite
manualmente nei campi di input.
QUOTE
È fondamentale definire una QUOTA ATTIVA per i pannelli: ogni piano viene definito dalla sua quota, calcolata dall’estradosso delle fondazioni. Tale specificazione semplifica la fase di selezione dei pannelli.
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Progettare le strutture in muratura
La finestra
GESTIONE QUOTE DELLA STRUTTURA
QUOTA ATTIVA
Definisce la quota attiva.
CHIUDI
Chiude la finestra di gestione delle quote, apportando al
progetto le nuove variazioni.
NUOVO
Consente l’inserimento di una nuova quota.
MODIFICA
Consente di modificare la quota selezionata.
ELIMINA
Consente di eliminare la quota selezionata.
Cliccando sui tasti NUOVO E MODIFICA verrà visualizzata una nuova finestra.
La finestra
INSERIMENTO NUOVA QUOTA
NUOVA QUOTA
Consente di definire o modificare la quota, definita a partire dall’estradosso delle fondazioni.
PIANO SISMICO
Specifica se il piano in esame è definito come piano sismico.
VEDI
Consente la temporanea esclusione di visualizzazione dell’intera quota.
COLORE
Consente di definire un colore che contraddistingue la quota.
SPESSORE SOLAIO
Consente di definire lo spessore del solaio della quota.
PESO SPECIFICO
Consente di definire il peso specifico del cordolo.
CORDOLO
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Considerazioni sulle quote
La definizione di piano sismico presuppone l’ipotesi di impalcati rigidi: solo in
questi casi vengono applicate le forze sismiche Nel caso di piani non sismici,
ovvero per i casi in cui l’ipotesi di impalcato rigido non sia verificata (esempio:
solai in latero cemento con soletta in c.a. inferiore a 40 mm, solai in legno o
acciaio con soletta in cemento armato inferiore a 50 mm, volte, ecc.) le masse
corrispondenti ai piani non sismici, vengono ridistribuiti nei piani sismici limitrofi.
La definizione dello spessore del solaio di piano è indispensabile per le verifiche statiche Infatti, Progetto Muratura, adotta il modello basato sullo schema
dell’articolazione completa alle estremità, quindi l’altezza del pannello verrà
considerata al netto dello spessore del solaio (corrisponde alla lunghezza libera
d’inflessione).
MATERIALI
Viene visualizzata la finestra GESTIONE MATERIALI DEL PROGETTO, che consente di
definire i materiali che si utilizzano. Sarà indispensabile definire un materiale
attivo durante la generazione di nuovi pannelli che sarà il materiale di tutti quelli generati successivamente alla sua definizione.
La finestra
GESTIONE MATERIALI DEL P R O G E T TO
MATERIALE ATTIVO
Definisce il materiale attivo selezionato.
CHIUDI
Chiude la finestra di gestione materiale di progetto apportando al progetto le nuove variazioni.
ANNULLA
Esce dalla finestra di gestione materiale di progetto senza
apportare variazioni (annulla eventuali cambiamenti).
NUOVO
Consente l’inserimento di un nuovo materiale, nell’archivio
del progetto corrente.
MODIFICA
Consente di modificare il materiale selezionato, presente
nell’archivio del progetto corrente.
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Progettare le strutture in muratura
Consente di eliminare il materiale selezionato, nell’archivio
del progetto corrente.
ELIMINA
Ai comandi NUOVO e MODIFICA viene visualizzata la finestra per l’inserimento o
la modifica dei materiali presenti in un archivio generale utilizzabile per tutti i
progetti, o dall’archivio relativo al progetto corrente.
La finestra
MATERIALE
MURATURA
Stringa univoca che definisce il materiale. È possibile scegliere dal menu a tendina il tipo di muratura esistente nell’archivio o inserire una nuova descrizione.
INSERISCI
Il nuovo materiale verrà inserito in un archivio generale da
cui è possibile accedere da qualsiasi progetto; è importante
sottolineare che le descrizioni devono essere singole (descrizione univoca). Nel caso venga inserita una descrizione
già presente, Progetto Muratura avverte se si vuole sostituire il materiale esistente nell’archivio generale.
NELL’ARCHIVIO
MATERIALI
ELIMINA
DALL’ARCHIVIO
Consente di eliminare il materiale selezionato dall’archivio
generale.
MATERIALI
RIFERIMENTO NORMATIVO PER LA SCELTA DELLE CARATTERISTICHE MECCANICHE
MURATURA NUOVA
Selezionare questa opzione per elementi murari di nuova
costruzione.
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4 – Progetto muratura istruzione per l’uso
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Progetto Muratura prevede il calcolo automatico delle
caratteristiche della muratura secondo le “Norme tecniche
per le costruzioni”, D.M. 14 punto 11.9 e delle resistenze,
secondo il punto 5.4.6.1 della citata norma. I valori, calcolati in automatico, possono essere liberamente modificati.
Per ritornare ai valori calcolati in automatico basta rigenerarne alcuni così come sarà descritto nei paragrafi successivi.
MURATURA
ESISTENTE
Selezionare questa opzione per elementi murari presenti su
costruzioni esistenti. Progetto Muratura prevede il calcolo
automatico delle caratteristiche della muratura e delle resistenze in funzione del livello di conoscenza e del fattore di
confidenza secondo l’O.P.C.M. del 20 marzo 2003 n. 3274.
punto 11.5. I valori calcolati in automatico possono essere
liberamente modificati, per ritornare ai valori calcolati in
automatico basta rigenerare alcuni così come sarà descritto
nei paragrafi successivi.
CARATTERISTICHE DEL BLOCCO
TIPO ELEMENTO
Dal menu a tendina, selezionare il tipo di elemento. La lista
cambia a seconda se è stata scelta l’opzione di materiali
nuovi oppure esistenti. Nel caso sia stata scelta l’opzione di
materiali nuovi saranno presenti tre tipi di materiali: laterizio, calcestruzzo, pietra naturale. Nel caso sia stata attivata
l’opzione materiali esistenti la lista visualizzerà i principali
elementi comuni alle tipologie di materiali per edifici esistenti, elencati nell’O.P.C.M. del 20 marzo 2003 n. 3274
allegato 11.D tabella 11.D.1.
ATTENZIONE
Nel caso fosse stata attivata l’opzione materiali esistenti, l’assegnazione o la
modifica di questo valore permette il calcolo automatico delle principali caratteristiche della muratura (fk, fkv0, peso specifico, modulo di elasticità secante E,
modulo di elasticità tangenziale secante G). Il parametro tipo di ogni elemento
è correlato alla definizione del livello di conoscenza e del coefficiente corretti vo. Il calcolo automatico dei valori viene eseguito secondo l’O.P.C.M. del 20
marzo 2003 n. 3274.
CATEGORIA
Dal menu a tendina selezionare la categoria
– PIENO
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Progettare le strutture in muratura
– SEMIPIENO
– FORATO.
N.B. Parametro non attivo nel caso in cui sia stata avviata
l’opzione materiali esistenti.
DIREZIONE
Dal menu a tendina selezionare la direzione della foratura.
– VERTICALE
– ORIZZONTALE.
N.B. Questo parametro non è attivo nel caso in cui sia stata
avviata l’opzione materiali esistenti.
Φ (%)
Percentuale di foratura per una sezione ortogonale al verso
dei fori.
N.B. Parametro non attivo nel caso in cui sia stata avviata
l’opzione materiali esistenti. È strettamente collegato
alla definizione della categoria di appartenenza del
blocco; il Decreto Ministeriale del 14 Settembre 2005,
Norme Tecniche per le Costruzioni, distingue i blocchi
in funzione della percentuale dei fori: pieno (Φ ≤
15%), semipieno (15 < Φ ≤ 45%), forati (45 < Φ ≤
55%).
A (mm2)
Area lorda della faccia dell’elemento di muratura, delimitata dal suo perimetro.
N.B. Parametro non attivo nel caso in cui sia stata avviata
l’opzione materiali esistenti. Questo parametro è utile
per gli elementi in calcestruzzo.
f (mm2)
Area media della sezione normale di ogni singolo foro.
N.B. Parametro non attivo nel caso in cui sia stata avviata
l’opzione materiali esistenti. Come per la percentuale
di foratura l’area dei fori è strettamente legata alla definizione della categoria di appartenenza del blocco, il
Decreto Ministeriale del 14 Settembre 2005 – “Norme
Tecniche per le Costruzioni” prescrive le seguenti limitazioni: Pieno (f ≤ 900 mm2), Semipieno ((f ≤ 1200
mm2), Forati (f ≤ 1500 mm2).
Si riportano, per comodità, le tabelle 4.5 e 4.6, relative alla classificazione degli
elementi artificiali in laterizio e in calcestruzzo.
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4 – Progetto muratura istruzione per l’uso
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Tabella 4.5. Elementi in laterizio
Elementi
Pieni
Semipieni
Forati
Percentuale di foratura
ϕ ≤ 15%
15% < ϕ ≤ 45%
45% < ϕ ≤ 55%
f
f ≤ 900 mm2
f ≤ 1200 mm2
f ≤ 1500 mm2
Tabella 4.6. Elementi in calcestruzzo
Elementi
Pieni
Semipieni
Forati
Percentuale di foratura
ϕ ≤ 15%
15% < ϕ ≤ 45%
45% < ϕ ≤ 55%
f
A ≤ 90000 mm2
≤ 10 A
≤ 10 A
≤ 10 A
A ≤ 90000 mm2
≤ 10 A
≤ 10 A
≤ 10 A
fbk (N/mm2)
Resistenza caratteristica a rottura nella direzione portante.
N.B. Parametro non attivo nel caso in cui sia stata attivata
l’opzione materiali esistenti. L’assegnazione o la modifica di questo valore (assieme alla definizione del tipo di
elemento) permette il calcolo automatico delle principali caratteristiche della muratura (fk, fkv0, Modulo di elasticità secante E, Modulo di elasticità tangenziale secante
G) secondo il Decreto Ministeriale del 14 Settembre
2005 – “Norme Tecniche per le Costruzioni”.
f’bk (N/mm2)
Resistenza caratteristica a rottura nella direzione perpendicolare a quella portante.
N.B. Parametro non attivo nel caso in cui sia stata attivata
l’opzione materiali esistenti.
CARATTERISTICHE DELLA MURATURA
TIPO DI MALTA
Dal menu a tendina selezionare il tipo di malta.
N.B. Parametro non attivo nel caso in cui sia stata attivata
l’opzione materiali esistenti. L’assegnazione o la modifica di questo valore (assieme alla definizione del tipo
di elemento) permette il calcolo automatico delle principali caratteristiche della muratura (fk, fkv0, modulo di
elasticità secante E, modulo di elasticità tangenziale
secante G) secondo il Decreto Ministeriale del 14
Settembre 2005 – Norme tecniche per le costruzioni.
(liv.
conoscenza)
Dal menu a tendina selezionare il livello di conoscenza.
– LIMITATA
– ADEGUATA
– ACCURATA.
LC
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Progettare le strutture in muratura
N.B. Parametro non attivo nel caso in cui sia stata avviata
l’opzione materiali nuovi. L’assegnazione o la modifica di questo valore (assieme alla definizione del tipo di
elemento ed al coefficiente correttivo) permette il calcolo automatico della resistenza di progetto fd.
FC
Mostra il fattore di confidenza in funzione del livello di
conoscenza.
N.B. Parametro non attivo nel caso in cui sia stata avviata
l’opzione materiali nuovi. Questo parametro non è modificabile.
COEFFICIENTE
Coefficiente correttivo che tiene conto delle caratteristiche
della malta, di ricorsi, ecc.
N.B. Parametro non attivo nel caso in cui sia stata avviata
l’opzione materiali nuovi.
CORRETTIVO
MOSTRA TABELLA
Consente di visualizzare la tabella 11.D.2 di cui all’O.P.C.M.
del 20 marzo 2003 n. 3274, per il calcolo del coefficiente
correttivo.
N.B. Parametro non attivo nel caso in cui sia stata attivata
l’opzione materiali nuovi. Il calcolo del coefficiente
correttivo va condotto selezionando dalla tabella i valori d’interesse (malta, ricorsi, ecc.) relativi al tipo di
muratura selezionata, i singoli valori verranno successivamente moltiplicati al fine di ootenere il definitivo
coefficiente correttivo.
Finestra
COEFFICIENTI CORRETTIVI
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4 – Progetto muratura istruzione per l’uso
(N/mm2)
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Resistenza caratteristica a compressione della muratura.
Nel caso in cui sia stata attivata l’opzione materiali nuovi, questo parametro
viene calcolato, in automatico, ogni qualvolta venga variato uno dei seguenti
parametri:
– tipo di elemento, fbk;
– tipo di malta.
I dati derivano dall’interpolazione del punto 11.9 di cui al Decreto Ministeriale
del 14 Settembre 2005 – Norme Tecniche per le Costruzioni. Questo parametro,
utilizzato prevalentemente in fase di progetto, può comunque essere modificato
e si sconsiglia di farlo a meno che non sia giustificato il diverso valore. Nel caso
in cui sia venga variato, per ottenere il valore ottenuto dalle tabelle di normativa,
basta modificare o rigenerare i valori ad esso correlati: tipo di elemento, fbk, tipo
di malta.
Nel caso in cui sia stata attivata l’opzione materiali esistenti, verrà considerato il
valore minimo di cui alla tabella 11.D.2 dell’O.P.C.M. del 20 marzo 2003 n.
3274, in funzione del tipo elemento. Questo parametro può comunque essere
modificato, ma si sconsiglia di non eccedere rispetto al valore massimo consigliato dalla tabella 11.D.2 dell’O.P.C.M. Nel caso in cui sia stato modificato, per
ottenere il valore originario ottenuto dalle tabelle di normativa, basta modificare
o rigenerare i valori ad esso correlati come il tipo di elemento.
(N/mm2)
Resistenza caratteristica a taglio della muratura in assenza di
carichi verticali.
N.B. Valgono le stesse considerazioni di cui al valore di fk.
γ (kN/m3)
Peso specifico.
E (N/mm2)
Modulo di elasticità secante.
Nel caso in cui sia stata attivata l’opzione materiali nuovi, questo parametro
viene calcolato in automatico ogni qualvolta venga variato uno dei seguenti parametri: tipo di elemento, fbk, tipo di malta. I dati derivano dall’interpolazione del
punto 11.9 di cui al Decreto Ministeriale del 14 Settembre 2005 – Norme
Tecniche per le Costruzioni. Questo parametro, utilizzato prevalentemente in
fase di progetto, può comunque essere modificato, si sconsiglia di non variarlo a
meno che non sia giustificato il diverso valore. Nel caso in cui sia stato modificato, per ottenere il valore ottenuto dalle tabelle di normativa basta modificare o
rigenerare i valori ad esso correlati: tipo di Elemento, fbk, tipo di malta.
Nel caso in cui sia stata attivata l’opzione materiali esistenti, questo parametro
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Progettare le strutture in muratura
viene calcolato in automatico estrapolando i valori minimi di cui alla tabella
11.D.2 dell’O.P.C.M. del 20 marzo 2003 n. 3274, in funzione del tipo elemento.
Questo parametro può comunque essere modificato, ma si sconsiglia di mantenersi a valori minori rispetto ai valori massimi dalla tabella 11.D.2 dell’O.P.C.M.
Nel caso in cui sia stato modificato, per ottenere il valore originario ottenuto
dalle tabelle di normativa basta modificare o rigenerare i valori ad esso correlati: tipo elemento.
G (N/mm2)
Modulo di elasticità tangenziale secante.
N.B. Valgono le stesse considerazioni di cui al valore del
Modulo di elasticità secante E.
γm
Coefficiente parziale di sicurezza.
Questo parametro viene calcolato, in automatico, ogni qualvolta venga variato il tipo di elemento
RESISTENZE DI PROGETTO
γrd
Coefficiente parziale di sicurezza.
f
d
Resistenza di progetto.
CALCOLA
Permette di calcolare le resistenze fd, che verranno ai fini del
calcolo della struttura.
Parametro non attivo nel caso in cui sia stata attivata l’opzione
materiali esistenti. Nel caso sia stata attivata l’opzione materiali nuovi, questo parametro viene calcolato in automatico ogni
qualvolta venga variato uno dei seguenti parametri: tipo di ele m e n t o, fbk, tipo di malta. I dati derivano dall’interpolazione
delle del punto 11.9 di cui al Decreto Ministeriale del 14 Settembre 2005 Norme Tecniche per le Costruzioni. Questo parametro utilizzato prevalentemente in fase di progetto, può
comunque essere modificato, si sconsiglia di modificarlo a
meno che non sia giustificato il diverso valore. Nel caso in cui
sia stato modificato, per ottenere il valore ottenuto dalle tabelle di normativa basta modificare o rigenerare i valori ad esso
correlati: Tipo di Elemento, fd, tipo di malta.
Nel caso in cui sia stata attivata l’opzione materiali esistenti, verrà calcolata la resistenza di progetto in funzione del
livello di conoscenza, del fattore di confidenza e del Tipo
Elemento. Questo parametro può comunque essere modificato, difatti basterà modificare i dati della resistenza caratte-
RESISTENZE
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4 – Progetto muratura istruzione per l’uso
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ristica, del livello di conoscenza e del fattore di confidenza,
per aggiornarlo a nuovi valori.
VERIFICA
DI NORMATIVA
Questo tasto si usa nel caso si volesse effettuare una verifica
delle caratteristiche della muratura, nel rispetto dell’O.P.C.M. del 20 marzo 2003 n. 3274. Scegliendo l’opzione no si effettua una verifica delle caratteristiche della muratura nel rispetto del Decreto Ministeriale del 14 Settembre
2005 – Norme Tecniche per le Costruzioni. In tal caso verrà
visualizzata una finestra contenete le caratteristiche del
blocco, della muratura e delle verifiche di normativa.
Finestra
VERIFICA DATI DEI MATERIALI
INSERISCI
MATERIALE
ANNULLA
Consente di inserire il materiale, creato o modificato,
nell’archivio del progetto. L’inserimento sarà valido solo se
tutti i parametri sono stati inseriti, in caso contrario, le celle
che non contengono nessun valore, saranno evidenziate di
rosso. Se il materiale non è presente nell’archivio generale,
verrà visualizzato il seguente messaggio VUOI INSERIRE IL
MATERIALE NELL’ARCHIVIO GENERALE.
Esce dalla finestra materiale senza apportare variazioni (annulla eventuali cambiamenti).
4.6. MENU NODI
4.6.1. Comandi del menu NODI
I comandi contenuti in questo menu sono relativi a tutte le procedure per la creazione e la modifica dei nodi della struttura.
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Progettare le strutture in muratura
INSERISCI NODO
Viene visualizzata la finestra INSERISCI NODI, che consente l’inserimento delle
coordinate x e y relative ad un singolo nodo. Non è necessario selezionare prima
un nodo.
Finestra
INSERISCI NODO
MODIFICA COORDINATE NODO
Viene visualizzata la finestra MODIFICA NODO, che consente la modifica delle
coordinate x e y di un nodo singolo. È necessaria la selezione preliminare di un
nodo singolo. Nel caso in cui si esegua questo comando avendo selezionato più
di un nodo, viene visualizzato il messaggio di errore SONO STATI SELEZIONATI PIÙ
NODI. È NECESSARIO AVERE UN SOLO NODO SELEZIONATO.
Finestra
MODIFICA NODO
CANCELLA NODI
Consente di eliminare uno o più nodi. Necessita di selezione preliminare di almeno un nodo. Una volta eseguito il comando, per procedere all’eliminazione,
occorre digitare il tasto SI alla richiesta di conferma VUOI CANCELLARE I NODI
SELEZIONATI?.
SPOSTA NODI
Consente lo spostamento di uno o più nodi. Viene visualizzata la finestra SPOSTA
NODI, in cui occorre inserire i valori dello spostamento richiesto nelle direzioni x
e y. È necessaria la selezione preliminare di almeno un nodo.
Finestra
SPOSTA NODI
COPIA NODI
Consente di copiare uno o più nodi. Viene visualizzata la finestra COPIA NODI, in
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4 – Progetto muratura istruzione per l’uso
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cui occorre inserire i valori dello spostamento richiesto nelle direzioni x e y per
un numero definito di copie. È necessaria la selezione preliminare di almeno un
nodo.
Finestra
COPIA NODI
GENERA N NODI TRA DUE
Consente di generare uno o più nodi, equidistanti, tra i due nodi selezionati, dopo
l’esecuzione del comando. Viene visualizzata la finestra GENERA N NODI TRA DUE,
nella quale occorre specificare il numero di nodi da inserire. È necessaria la selezione successiva dei due nodi.
Finestra
GENERA N NODI TRA DUE
GENERA NODO A DISTANZA PREDEFINITA TRA DUE NODI
Questa finestra consente la generazione di un nodo, a distanza predefinita, tra i
due nodi selezionati dopo l’esecuzione del comando. Viene visualizzata la finestra GENERA UN NODO A DISTANZA DEFINITA, nella quale occorre inserire il valore
della distanza in cm. Inserendo valori negativi il nodo viene generato nella parte
opposta alla direzione tra il primo e secondo nodo. È necessaria la selezione successiva dei due nodi.
Finestra
GENERA NODO A DISTANZA PREDEFINITA
RUOTA NODI
Consente la rotazione e/o la copia di uno o più nodi secondo l’asse principale z.
È necessaria la selezione preliminare di almeno un nodo. Viene visualizzata la
finestra RUOTA NODI, nella quale è possibile immettere tutti i dati relativi alla rotazione richiesta.
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Progettare le strutture in muratura
Finestra
RUOTA NODI
COPIA RUOTANDO
Consente di generare nuovi nodi, ruotando quelli selezionati.
Senza l’attivazione di questa opzione, i nodi selezionati,
vengono ruotati intorno all’asse prescelto ma non vengono
generati nuovi nodi.
NUMERO COPIE
Campo di input nel quale occorre inserire il numero complessivo delle copie che si intende realizzare. Attivo solo nel
caso in cui si vogliano generare nuovi nodi.
ANGOLO
Campo di input nel quale occorre inserire il valore dell’angolo di rotazione. Sono accettati valori positivi da 1 a 359.
DI ROTAZIONE
COORDINATE
PUNTO
Campi di input relativi alle coordinate del punto intorno al
quale verte la rotazione. Nel caso in cui il punto sia coincidente con un nodo già inserito, è possibile selezionarlo
direttamente, dopo aver cliccato su SELEZIONA NODO.
INTERROGA DISTANZA TRA NODI
Consente di conoscere la distanza tra due nodi che compongono la struttura. Non
necessita di selezione preliminare di nodi.
Finestra
RUOTA NODI
MODIFICA COORDINATE NODO (SCELTA NUMERICA)
Consente di modificare le coordinate di un nodo, richiamandone il numero identificativo. Il comando si rivela particolarmente utile quando il disegno della struttura è sovraffollato e diventa difficile selezionare il singolo nodo graficamente.
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Finestra
MODIFICA COORDINATE NODI
VERIFICA DUPLICATI NODI
Consente di conoscere la posizione reciproca dei nodi, partendo dall’input del
valore del raggio di ricerca impostato. Una volta eseguito il comando, il sistema
comunica quali nodi risultano posti a una distanza minore o uguale al raggio di
ricerca impostato. Risulta utile nel caso in cui siano stati definiti erroneamente
pannelli su nodi troppo vicini.
Finestra
VERIFICA VICINANZA NODI
RIEPILOGO NODI
[F2]
Viene visualizzata una finestra con tutte le informazioni sui nodi che compongono la struttura.
Finestra
VERIFICA VICINANZA NODI
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Progettare le strutture in muratura
4.7. MENU PANNELLI
4.7.1. Modo di operare
Prima di definire e/o generare dei pannelli, è indispensabile definirne, attraverso
gli appositi comandi, i contenuti nel menu DATI GENERALI:
– la quota attiva;
– il materiale attivo.
Oltre ai precedenti dati, si deve definire lo spessore attivo, presente nel presente
menu. L’elemento di libreria utilizzato è l’elemento pannello a sezione prismatica, definito tridimensionalmente attraverso i due nodi di estremità i e j. Esso può
trasmettere azione assiale, taglio e momento flettente. La definizione delle proprietà geometriche è effettuata considerando gli assi locali X e Z orientati come
nella figura 4.2:
Z
y
j
Figura 4.2
Proprietà geometrica
considerando gli assi X e Z
X
i
4.7.2. Comandi del menu PANNELLI
I comandi di questo menu contengono tutte le procedure per la creazione, la modifica e l’interrogazione delle pannelli che compongono la struttura da calcolare.
PANNELLO TRA DUE PUNTI
Consente l’inserimento di un singolo pannello selezionando il nodo iniziale i e il
nodo finale j.
Il pannello avrà le seguenti caratteristiche:
– quota
– materiale
– sezione
quota attiva;
materiale attivo;
sezione attiva.
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4 – Progetto muratura istruzione per l’uso
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Dopo avere eseguito il comando, il cursore si trasforma in un puntatore a croce,
con a fianco il numero 1. Una volta selezionato il primo nodo, il numero 1 viene
sostituito con il 2. Durante la selezione dei nodi è conveniente eliminare la visualizzazione solida in quanto i nodi potrebbero risultare coperti dalla superficie dei
pannelli.
PANNELLO TRA DUE PUNTI (INPUT NUMERICO)
Consente l’inserimento di un singolo pannello secondo una selezione numerica,
secondo i seguenti parametri:
– spessore pannello;
– nodo iniziale e nodo finale.
L’opzione AGGIORNA
uscire dalla finestra.
VISTA
consente di visualizzare il pannello inserito senza
Finestra
PANNELLO INPUT NUMERICO
PANNELLO CONSECUTIVO
Consente l’inserimento di pannelli, consecutivi, selezionando il nodo iniziale i ed
i successivi nodi finali j di ogni singolo pannello consecutivo. I pannelli avranno
le seguenti caratteristiche:
– quota
– materiale
– sezione
quota attiva;
materiale attivo;
sezione attiva.
COPIA PANNELLI
Il comando consente di copiare uno o più pannelli presenti nel progetto. Viene
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Progettare le strutture in muratura
visualizzata la finestra COPIA PANNELLI nella quale è possibile inserire l’input
relativo al numero delle copie e alle coordinate dello spostamento relativo
rispetto:
– al pannello selezionato, per la prima copia o nel caso di copia singola
– all’ultimo pannello, nel caso di copie multiple.
I pannelli avranno le seguenti caratteristiche:
– quota
– materiale
– sezione
quota attiva;
materiale attivo;
sezione attiva.
È necessaria la selezione preventiva di uno o più pannelli.
Finestra
COPIA PANNELLI
COPIA PANNELLI INTERO PIANO
Il comando consente di copiare l’intero piano, selezionando la quota di partenza
e quella di arrivo, con la possibilità di copiare anche le bucature. I pannelli avranno le seguenti caratteristiche:
– quota
– materiale
– sezione
quota di destinazione;
materiale attivo;
sezione attiva.
Finestra
COPIA PANNELLI
FORATURE PANNELLI
Permette la creazione delle bucature dei singoli pannelli. Ognuno di questi, può
avere solo una singola bucatura, nel caso in cui nel progetto architettonico siano
presenti più bucature, basterà creare più pannelli.
– quota
quota di destinazione;
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4 – Progetto muratura istruzione per l’uso
– materiale
– sezione
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materiale attivo;
sezione attiva.
È necessaria la selezione preventiva di uno o più pannelli.
Finestra
FORATURA PANNELLI
CANCELLA PANNELLI
Serve a cancellare dal progetto uno o più pannelli. Necessita di preventiva selezione dei pannelli da cancellare e richiede una conferma prima di procedere con
l’effettiva eliminazione.
DISASSAMENTI
Consente di effettuare dei disassamenti sui pannelli. Il valore dX discosta il pannello rispetto al suo asse che, per definizione, viene individuato dal segmento che
congiunge il nodo iniziale a quello finale. Il disassamento è positivo se concorde con il sistema locale del pannello. È necessaria la selezione preventiva dei
pannelli.
Finestra
FORATURA PANNELLI
INVERTI I-J
Questo comando consente di invertire i valori di i e j di tutti i pannelli selezionati precedentemente.
RIEPILOGO PANNELLI
Viene visualizzata una finestra con tutte le informazioni sui pannelli che compongono la struttura.
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Progettare le strutture in muratura
Finestra
RIEPILOGO PANNELLI
SPESSORE ATTIVO
Consente di definire lo spessore attivo, che sarà utilizzato per tutti i pannelli,
inseriti dopo l’inserimento di questo valore. Cambiando lo stesso, tutti i pannelli inseriti successivamente avranno il rispettivo spessore attivo.
Finestra
RIEPILOGO PANNELLI
4.8. MENU CARICHI
4.8.1. Modo di operare
L’assegnazione dei carichi è uno dei passi più importanti per il dimensionamento di una struttura, soprattutto alla luce della recente normativa sismica che definisce precise direttive per l’assegnazione dei carichi statici in zona sismica e per
la contemporanea presenza dei cariche stessi.
Il percorso tipico da seguire è quello di:
– definire una lista di carichi base;
– assegnare i carichi base ai pannelli dividendoli per famiglie (A, B, ..., H);
– definire le condizioni di carico.
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4 – Progetto muratura istruzione per l’uso
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4.8.2. Tipi di carichi disponibili
Programma Muratura consente di definire tre tipi di carico, che combinati tra di
loro danno le principali condizioni di carico a cui può essere soggetto un edificio in muratura.
4.8.2.1. Carichi ripartiti verticali
Questo tipo di carichi sono introdotti specificando:
– i valori iniziali (qA) dei carichi ed i punti di inizio (αA);
– i valori finali (qB) dei carichi ed i punti di fine carico (αB).
– eccentricità dei carichi.
Nel caso particolare in cui il carico sia esteso a tutta la lunghezza del Pannello, è
necessario solamente definire i valori qA e qB e porre αA = 0 eαB =1 nel caso di
carico uniformemente ripartito. Tuttavia, per assegnare un carico triangolare,
agente su tutto il Pannello, con valore nullo all’estremo destro, è possibile assegnare a qB un valore pari a zero, e porre αB = 1 (vedi figura 4.3).
L’eccentricità verrà definita sempre positiva, tale da produrre una rotazione che
porti l’asse z su l’asse x (assi locali), sarà possibile come si vedrà successivamente cambiare il verso. Tale eccentricità può essere valutata pari ad un sesto del cordolo del solaio, che generalmente ha lo spessore del solaio stesso.
Z
Z
Eccentricità
qB
qA
y
i
A
B
X
j
a
h
L
αA = a/L qA < 0
αB = a/L qB < 0
4.8.2.2. Carichi ripartiti flettenti
Questi tipi di carichi sono introdotti specificando:
Figura 4.3
Esempi di carichi
verticali ripartiti
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Progettare le strutture in muratura
– i valori iniziali (mfA) dei carichi ed i punti di inizio (αA);
– i valori finali (mfB) dei carichi ed i punti di fine carico (αB).
Nel caso particolare in cui il carico sia esteso a tutta la lunghezza del Pannello, è
necessario solamente definire i valori mfA e mfB e porre αA = 0 eαB =1 nel caso
di carico uniformemente ripartito. Tuttavia, per assegnare un carico triangolare
agente su tutto il Pannello con valore nullo all’estremo destro, è possibile assegnare a mfB un valore pari a zero, e porre αB = 1 (vedi figura 4.4).
Z
Z
mfB
mfA
B
A
i
mf
j
y
x
mfA > 0
a
h
L
Figura 4.4
Esempi carichi
flettenti ripartiti
αA = a/L
αB = b/L
4.8.2.3. Carichi ortogonali ai pannelli
Questo tipo di carichi sono introdotti specificando il valore uniforme del carico
ortogonale (carico da vento, da spinta terra, ecc.)
Il suo significato è riportato nella figura 4.5.
Z
q
Figura 4.5
Esempi carichi
ortogonali
X
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4 – Progetto muratura istruzione per l’uso
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4.8.3. Comandi del menu
I comandi contenuti in questo menu sono relativi a tutte le procedure per l’assegnazione dei carichi nella struttura.
DEFINISCI CARICHI BASE
Consente l’inserimento di tutti i set di carico che si possono usare nel dimensionamento della struttura da calcolare.
Finestra
GESTIONE CARICHI BASE
DA INSERIRE NEI PANNELLI
Eseguendo il comando, viene visualizzata la finestra GESTIONE CARICHI BASE
INSERIRE NEI PANNELLI, che riassume la lista dei carichi inseriti nel progetto.
DA
NUOVA
Consente di aggiungere un nuovo carico. Dalla finestra INSERIMENTO NUOVO
CARICO, scegliere il tipo di carico dall’albero di sinistra, definire una descrizione
del carico ed assegnare i valori secondo la tipologia scelta.
Finestra
INSERIMENTO NUOVO CARICO
MODIFICA
Consente di modificare il carico selezionato.
ELIMINA
Consente di eliminare il carico selezionato.
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Progettare le strutture in muratura
ASSEGNA I CARICHI ALLE TRAVI
Consente di assegnare ai pannelli, preventivamente selezionate, i carichi scegliendo tra i set di carico precedentemente definiti, inquadrandoli in otto casi di
carico che si omogeneizzano alle condizioni definite dal metodo dello stato limite ultimo:
A
B
C-D
E
F
G
H
azioni permanenti a sfavore di sicurezza
azioni variabili di base
azioni variabili tra loro indipendenti
azioni variabili tra loro indipendenti
azioni variabili tra loro indipendenti
azioni variabili tra loro indipendenti
azioni permanenti a favore di sicurezza.
Questa suddivisione, ideata dall’autore, e pertanto modificabile (facendo attenzione a cambiare la posizione dei coefficienti di partecipazione della massa negli
spettri SLD e SLU), agevola l’applicazione dei coefficienti moltiplicativi per l’assegnazione dei carichi e delle masse agli stati limite.
Una volta eseguito il comando, viene visualizzata la finestra SCELTA CARICO DA
ASSEGNARE.
Finestra
SCELTA CARICO DA ASSEGNARE
SCEGLI IL TIPO
DI CARICO DA
ASSEGNARE
Lista dei tipi di carico da assegnare ai pannelli selezionati.
Appariranno nella lista i carichi base definiti precedentemente.
AI PANNELLI GIÀ
SELEZIONATI
SCEGLI IL CASO
DI CARICO IN CUI
Menu a tendina da cui occorre selezionare uno dei tre casi di
carico previsti.
INSERIRE IL CARICO
ASSEGNA
Assegna il tipo e il caso di carico scelti ai pannelli selezionati.
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4 – Progetto muratura istruzione per l’uso
ESCI SENZA
ASSEGNARE
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Chiude la finestra senza avere applicato alcuna modifica ai
pannelli selezionati.
Nel caso sia stato selezionato un carico verticale, al comando ASSEGNA seguirà
una finestra su cui definire il verso dell’eccentricità: l’eccentricità sarà positiva
se concorde a quanto stabilito per i carichi flessionali.
Finestra
ECCENTRICITÀ DEI CARICHI VERTICALI
AZZERA CARICHI SUI PANNELLI
Consente di azzerare tutti i carichi precedentemente assegnati ai pannelli preventivamente selezionati. Una volta eseguito il comando, per operare l’effettiva eliminazione dei carichi occorre digitare il tasto SI alla richiesta di conferma che
viene visualizzata.
VEDI CARICHI SUI PANNELLI
Per una struttura di dimensioni considerevoli, può risultare difficoltoso capire
quale dei pannelli è caricato e con quali carichi. Per ovviare a questo inconveniente è possibile eseguire questo comando, che permette di osservare graficamente come sono caricate i pannelli. Viene visualizzata la finestra SCELTA CARICO DA VISUALIZZARE, nella quale è possibile inserire i filtri di visualizzazione,
scegliendo pertanto cosa effettivamente visualizzare, tra i tipi e i casi di carico.
La visualizzazione mostrerà in rosso i pannelli caricati.
LISTA CARICHI SUI PANNELLI
Permette di vedere la lista dei pannelli caricati, con il tipo e l’entità di carico.
COMBINAZIONI DI CARICO
Progetto Muratura consente di esaminare contemporaneamente qualunque nume-
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Progettare le strutture in muratura
Finestra
LISTA PANNELLI CARICATI
ro di condizioni di carico strutturale. Ciascuno di questi è, nel caso più generale,
formato dalla compresenza di:
– una combinazione lineare casi di carico di elemento (massimo otto), denominati A – B – C – D – H.
Indicando con ai, bi, ci, di, ..., hi i moltiplicatori dei casi A – B – C – D – E – F
– G – H si ha
Carico i = a i A + b i B + c i C + di D + ... + h i H
I carichi A – B – C – D – E – F – G – H vengono definiti nella procedura di assegnazione dei carichi dei pannelli (menu CARICHI > ASSEGNA CARICHI AI PANNELLI),
i coefficienti della combinazione lineare ai, bi, ..., vengono assegnati (in maniera totale o parziale) mediante questo comando. Con i moltiplicatori ai, bi, ci e di
è possibile amplificare o eventualmente escludere uno o tutti i casi di carico.
Questo è l’ultimo e più importante passo per la definizione dei carichi nella struttura.
La Circolare P.C.M. 3276/2003, al punto 3.3, prescrive che la verifica allo stato
limite ultimo (SLU) o di danno (SLD) deve essere effettuata per la seguente combinazione degli effetti della azione sismica con le altre azioni:
y1 · E + Gk + Pk + ∑
. (Ψji · Qki)
dove
γ1 · E
Gk
Pk
Ψji = Ψ2i (SLU)
azione sismica per lo stato limite in esame;
carichi permanenti al loro valore caratteristico;
valore caratteristico dell’azione di precompressione, a cadute
di tensione avvenute;
coefficiente di combinazione che fornisce il valore quasi-permanente della azione variabile Qi;
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Ψ0i · Qki (SLD)
Qki
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coefficiente di combinazione che fornisce il valore raro della
azione variabile Qi;
valore caratteristico dell’azione variabile.
Gli effetti dell’azione sismica saranno valutati tenendo conto delle masse associate ai seguenti carichi gravitazionali:
Gk ∑2i (Ψ2i · Qki)
dove
Ψ2i coefficiente di combinazione dell’azione variabile Qi.
DESTINAZIONE D’USO
Abitazioni, uffici, Scale
Uffici aperti al pubblico, Scuole, Negozi, Autorimesse
Tetti e coperture
Magazzini, archivi
Coefficienti (ψ2i)
0,20
0,60
0,20
0,80
Attraverso il comando COMBINAZIONI DI CARICO è possibile inserire tutte le combinazioni di carico che si ritengono indispensabili per descrivere lo stato più gravoso in termini di resistenza e deformabilità. È possibile inserire condizioni di
carico solo statiche o statiche contemporaneamente al calcolo sismico, usando
l’opzione dello spettro SLD o SLU.
Finestra
GESTIONE CONDIZIONE DEI CARICHI
Viene visualizzata la finestra GESTIONE CONDIZIONI DI CARICO, dalla quale è possibile selezionare le singole condizioni di carico e nella quale occorre inserire i
coefficienti per ogni singola famiglia di carichi. Progetto Muratura esegue separatamente il calcolo statico e il calcolo sismico che tiene conto del peso proprio
e delle masse sia in regime di stato limite di danno che di stato limite ultimo. È
possibile, pertanto, inserire contemporaneamente alle azioni statiche anche le
azioni sismiche provenienti dal calcolo dell’analisi sismica con spettro di risposta SLD o SLU.
NUOVA
Viene visualizzata la finestra INSERIMENTO NUOVA CONDIZIONE DI CARICO, che consente l’inserimento di una nuova con-
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Progettare le strutture in muratura
dizione di carico. È possibile denominarla attraverso l’input
nel primo campo di testo in alto, selezionare i valori da inserire per A – B – C – D – E – F – G – H e selezionare l’opportuna categoria cui essa appartiene tra le quattro opzioni
disponibili.
Finestra
INSERIMENTO
NUOVA CONDIZIONE DI CARICO
4.9. MENU ELABORAZIONI
4.9.1. Comandi del menu
I comandi contenuti in questo menu consentono di attivare le procedure di calcolo.
CALCOLO MODELLO
[F4]
Tramite questo comando, si procede al calcolo e alle verifica della struttura. I dati
vengono trasferiti al solutore interno. Durante la modellazione Progetto Mura tura verifica i dati di input: alcuni errori verranno segnalati durante la fase di cal-
Finestra
CALCOLO DELLA STRUTTURA
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4 – Progetto muratura istruzione per l’uso
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colo, altri saranno visualizzati nella tabella dei CODICE ERRORE. In caso di errore
il calcolo sarà interrotto, per cui basta visualizzare la tabella dei CODICE ERRORE
per individuare le cause.
CALCOLO STATICO
Esegue il calcolo del modello strutturale, tenendo conto di
tutte le condizioni di carico definite senza esecuzione del
modulo dinamico.
CALCOLI SISMICI
Se attivo, indica l’inizio del calcolo sismico, secondo i parametri definiti dalla normativa, selezionabili attraverso il menu DATI DI CALCOLO nella finestra PARAMETRI SISMICI con il
contributo di massa secondo i coefficienti di partecipazione,
definiti per lo stato limite ultimo, sempre nella stessa finestra. La norma prevede che, in aggiunta all’eccentricità
effettiva, dovrà essere considerata un’eccentricità accidentale e ai, spostando il centro di massa di ogni piano i, in ogni
direzione considerata, di una distanza pari a +/– 5% della
dimensione massima del piano in direzione perpendicolare
all’azione sismica. Verranno effettuati 4 elaborazioni separate nel calcolo dell’eccentricità totale considerando, per
ogni caso, l’eccentricità accidentale con in seguenti segni:
SLU
1) + 5%
2) – 5%
3) + 5%
4) – 5 %
in direzione X
in direzione X
in direzione Y
in direzione Y.
Per ogni setto verrà considerata l’eccentricità accidentale
che provoca la condizione più gravosa effettuati.
CALCOLI SISMICI
SLD
Se attivo, indica l’inizio del calcolo sismico secondo i parametri definiti dalla normativa e selezionabili attraverso il
menu DATI DI CALCOLO nella finestra PARAMETRI SISMICI, con
la partecipazione di massa secondo i coefficienti di partecipazione definiti per lo stato limite ultimo sempre nella stessa finestra. La norma prevede che, in aggiunta all’eccentricità effettiva, dovrà essere considerata un’eccentricità accidentale eai, spostando il centro di massa di ogni piano i, in
ogni direzione considerata, di una distanza pari a +/– 5%
della dimensione massima del piano in direzione perpendicolare all’azione sismica.
Verranno effettuati 4 elaborazioni separate nel calcolo del-
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Progettare le strutture in muratura
l’eccentricità totale considerando, per ogni caso, l’eccentricità accidentale con in seguenti segni:
1) + 5%
2) – 5%
3) + 5%
4) – 5 %
in direzione X
in direzione X
in direzione Y
in direzione Y.
Per ogni setto verrà considerata l’eccentricità accidentale
che provoca la condizione più gravosa effettuati.
ESEGUI CALCOLO
Permette di avviare il calcolo.
TABELLA ERRORI
Eventuali errori di elaborazione vengono riportati nella tabella accessibile dal tasto.
VERIFICA MURATURA
[F5]
Tramite questo comando è possibile accedere alla visualizzazione delle principali caratteristiche della muratura e dei dati relativi all’analisi statica e sismica.
PARAMETRI MURATURA
Selezionare tra le seguenti opzioni:
– dati muratura
– parametri di regolarità
cliccare il tasto OK per visualizzare la tendina associata all’opzione.
Nei parametri della muratura vengono richiamati i maschi murari, vedi figura
4.6. I maschi sono derivati dai pannelli, la loro individuazione sarà utile per le
verifiche statiche e per le verifiche al sisma ortogonale.
Z
Y
Figura 4.6
Esempio maschi murari
i
j
Maschio 1
Maschio 2
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4 – Progetto muratura istruzione per l’uso
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Finestra
RISULTATI
– PARAMETRI MURATURA
DATI MURATURA
Vengono visualizzate le principali caratteristiche dei maschi.
QUOTA
Quota dove è presente il pannello e i relativi maschi.
PANNELLO
Numero del pannello, la numerazione è relativa alla quota di
appartenenza.
MASCHIO
Numero del maschio relativo al pannello.
SPESSORE
Spessore del pannello e del maschio.
LUNGHEZZA
Lunghezza del maschio.
MATERIALE
Numero di materiale associato al pannello ed al maschio
presente nell’archivio di progetto.
TIPO MATERIALE
Descrizione del materiale che forma il pannello ed il maschio.
SNELLEZZA
Snellezza del panello ovvero del maschio, definita come
rapporto tra la lunghezza libera d’inflessione del pannello e
lo spessore del pannello, con fattore di vincolo ρ = 1 a favore di sicurezza.
Finestra
DATI MURATURA
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Progettare le strutture in muratura
PARAMETRI DI REGOLARITÀ
Vengono visualizzate le principali caratteristiche di regolarità dell’edificio.
NUMERO DI PIANI
Numero di piani sismici.
REGOLARITÀ
Questo parametro è gestito nel menu parametri sismici.
IN ALTEZZA
DIM. MAX DIR X
Dimensione massima dell’edificio in direzione X.
DIM. MAX DIR Y
Dimensione massima dell’edificio in direzione Y.
REGOLARITÀ
Controlla se l’edificio è regolare in pianta secondo il punto
4.3.1 b) dell’O.P.C.M. 3274.
IN PIANTA
Finestra
PARAMETRI DI REGOLARITÀ
ANALISI STATICA
Premette di visualizzare i dati e i risultati dell’analisi statica. Selezionare tra le
seguenti opzioni
–
–
–
–
–
forza statica in testa
forza statica in mezzeria
forza statica al piede
verifica a flessione
verifica a presso flessione.
Ciccare il tasto OK per visualizzare la tendina associata all’opzione.
RISULTATI
Finestra
– ANALISI STATICA
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4 – Progetto muratura istruzione per l’uso
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ATTENZIONE
Nelle finestre relative all’analisi statica vengono richiamati i maschi murari come per i PARAMETRI MURATURA.
FORZA STATICA
IN TESTA
In queste finestre vengono visualizzate le azioni normali di
calcolo agenti sui maschi relativamente alla combinazione
di carico più gravosa.
FORZA STATICA
IN MEZZERIA
FORZA STATICA
AL PIEDE
QUOTA
Quota dove è presente il pannello e i relativi maschi.
PANNELLO
Numero del pannello, la numerazione è relativa alla quota di
appartenenza.
MASCHIO
Numero del maschio relativo al pannello.
COMB.
Combinazione di carico dove è massima l’azione normale.
ND
Azione normale di calcolo che verrà utilizzata per le verifiche.
SIGMA
Tensione normale di calcolo associata all’azione normale.
Finestra
FORZA STATICA IN TESTA
VERIFICA A FLESSIONE
I questa finestra vengono visualizzati tutti i dati relativi alla verifica a flessione,
per la sezione di testa e di mezzeria. Le verifiche a flessione vengono effettuate
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Progettare le strutture in muratura
secondo il punto 5.4 del Decreto Ministeriale del 14 Settembre 2005 – Norme
Tecniche per le Costruzioni.
Quota
Quota dove è presente il pannello e i relativi maschi.
Pannello
Numero del pannello, la numerazione è relativa alla quota di
appartenenza.
Maschio
Numero del maschio relativo al pannello.
Combinazione
(testa)
Combinazione
(mezzeria)
Combinazione di carico che viene considerata nelle verifiche. Corrisponde alla condizione più gravosa.
ea
Eccentricità dovuta a tolleranze di esecuzione par a:
h
ea =
200
dove
h è l’altezza del maschio.
ev
Eccentricità dovuta alle azioni orizzontali (vento, spinta
della terra, ecc.) considerata agente in direzione normale al
piano della muratura, valutata con la relazione:
M
ea = v
N
dove
Mv ed N sono, rispettivamente, il massimo momento flettente dovuto alle azioni orizzontali e lo sforzo normale.
es
Eccentricità totale dei carichi verticali es = es1 + es2, con:
es1 =
∑ N 2 d2
N1d1
es 2 =
N1 + ∑ N 2
N1 + ∑ N 2
dove
es1 dovuta alla eventuale posizione eccentrica del muro del
piano superiore rispetto piano medio del muro da verificare;
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4 – Progetto muratura istruzione per l’uso
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es2 eccentricità delle reazioni di appoggio dei solai soprastanti la sezione di verifica;
N1 carico trasmesso dal muro sovrastante supposto centrato
rispetto al muro stesso;
N2 reazione di appoggio dei solai sovrastanti il muro da
verificare;
d1 eccentricità di N1 rispetto al piano medio del muro da
verificare;
d2 eccentricità di N 2 rispetto al piano medio del muro da
verificare.
Tali eccentricità sono da considerarsi positive o negative a
seconda che diano luogo a momenti con verso orario o
antiorario, rispetto al sistema di riferimento locale.
e1
Eccentricità combinata per la verifica a flessione in testa:
e1 =es+ ea.
e2
Eccentricità combinata per la verifica a flessione in mezzee
eria: e2 = 1 + ea .
2
M1 – M2
Coefficienti di eccentricità m = 6e/t, rispettivamente per la
sezione di testa e di mezzeria.
Fi1 – Fi2
Coefficienti di riduzione della resistenza φ, interpolato dalla
tabella 5.4.IV del del Decreto Ministeriale del 14 Settembre
2005 – Norme Tecniche per le Costruzioni.
Nd testa
Nd mezzerria
Azione normale di calcolo.
Nrd testa
Nrd mezzerria
Resistenza di calcolo.
Stringa
di Controllo
Stringa di controllo che indica se la verifica è soddisfatta.
N.B. La muratura, per sua natura, non è un materiale che resiste a trazione per
cui l’azione normale deve ricadere all’interno del nocciolo d’inerzia, per
ogni azione deve essere rispettata la condizione:
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Progettare le strutture in muratura
e1 ≤ 0.33 t
e2 ≤ 0.33
dove t lo spessore della muratura.
Nel caso in cui l’eccentricità superi questi valori limite Progetto Muratura
interromperà il calcolo, e riporterà nella TABELLA ERRORI i maschi che
hanno eccentricità eccessiva.
Finestra
VERIFICA STATICA A FLESSIONE
VERIFICA A PRESSOFLESSIONE
I questa finestra vengono visualizzati tutti i dati relativi alla verifica a pressoflessione, per la sezione al piede. La verifica a pressoflessione viene effettuata
secondo il punto 5.4 del Decreto Ministeriale del 14 Settembre 2005 Norme
Tecniche per le costruzioni.
Quota
Quota dove è presente il pannello e i relativi maschi.
Pannello
Numero del pannello, la numerazione è relativa alla quota di
appartenenza.
Maschio
Numero del maschio relativo al pannello.
Combinazione
Combinazione di carico che viene considerata nelle verifiche. Corrisponde alla condizione più gravosa.
e1
Eccentricità combinata per la verifica a pressoflessione al
piede: e1 =es+ ea.
M1
Coefficienti di eccentricità m = 6e/t per la sezione al piede.
Fi1
Coefficienti di riduzione della resistenza φ, interpolato dalla
tabella 5.4.IV del del Decreto Ministeriale del 14 Settembre
2005 – “Norme Tecniche per le Costruzioni.
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4 – Progetto muratura istruzione per l’uso
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Nd
Azione normale di calcolo.
Nrd
Resistenza di calcolo.
Stringa
di Controllo
Stringa di controllo che indica se la verifica è soddisfatta.
N.B. La muratura, per sua natura, non è un materiale che resiste a trazione per
cui l’azione normale deve ricadere all’interno del nocciolo d’inerzia, per
ogni azione deve essere rispettata la condizione:
e1 ≤ 0.33t e2 ≤ 0.33t
dove t spessore della muratura.
Nel caso in cui l’eccentricità superi questi valori limite Progetto Muratura
interromperà il calcolo, e riporterà nella TABELLA ERRORI i maschi che
hanno eccentricità eccessiva.
Finestra
VERIFICA STATICA A PRESSOFLESSIONE
ANALISI STATICA LINEARE
Nel caso in cui sia stata eseguita un’analisi sismica statica lineare equivalente, da
questa finestra è possibile scegliere i dati relativi all’analisi. Selezionare tra le
seguenti opzioni:
– Forze di piano
– Baricentri
– Verifica sisma ortogonale
– Verifica sismica SLU
– Verifica sismica SLD
– Spostamenti di piano (SLU)
– Spostamenti dei setti (SLU)
– Deformata.
Digitare il tasto OK per visualizzare la tendina associata all’opzione.
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Progettare le strutture in muratura
RISULTATI
Finestra
– ANALISI STATICA LINEARE
FORZE DI PIANO
Vengono visualizzati le coordinate dello spettro di risposta utilizzato per l’analisi sismica statica lineare equivalente, l’azione sismica e le forze sismiche applicate ad ogni piano. Si faccia attenzione a non confondere le forze di piano con il
tagliante di piano, somma delle forze sismiche dal piano i al piano N, dove i è il
piano considerato ed N il numero di piani, ad esempio volendo conoscere il
tagliante del piano secondo di un edificio a quattro piani, basta sommare le forze
di piano che vanno dal secondo piano al quarto, ovviamente il tagliante a piano
delle fondazioni corrisponde con l’azione sismica applicata alla struttura.
T
Primo periodo di vibrazione.
Wtot
Peso complessivo della struttura.
Sd
Ordinata dello spettro di risposta.
Fh
Risultante delle forze sismiche applicate alla struttura.
Fi
Forza di piano, applicata al piano “i”.
Mt
Momento torcente effettivo di piano dovuto all’eccentricità
fra centro delle rigidezze e centro delle masse.
Mtacc 5%
Momento torcente accidentale di piano secondo la normativa, si aggiunge all’eccentricità effettiva, considerando
un’eccentricità accidentale eai, spostando il centro di massa
di ogni piano i, in ogni direzione considerata, di una distanza pari a +/– 5% della dimensione massima del piano in
direzione perpendicolare all’azione sismica.
Il valore del momento torcente viene figurato come valore
assoluto.
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4 – Progetto muratura istruzione per l’uso
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Finestra
FORZEDI PIANO
BARICENTRI
Individuazione dei baricentri di rigidezza e delle masse: il calcolo del baricentro
delle masse, viene effettuato considerando la posizione del baricentro delle
masse di ogni maschio, non dell’intero piano. Il fine di tale metodo è una maggiore precisione dei risultati.
XG – YG
Coordinate del baricentro delle masse.
XR – YR
Coordinate del baricentro delle rigidezze.
Finestra
BARICENTRI
VERIFICA SISMA ORTOGONALE
I questa finestra vengono visualizzati i dati e le verifiche dei maschi soggetti ad
azione sismica ortogonale al loro piano.
Pa
Pressione uniforme applicata al maschio dovuta all’azione
sismica ortogonale al piano del maschio.
Mv
Momento flettente in mezzeria del maschio dovuto all’azione sismica.
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Progettare le strutture in muratura
Mecc
Momento dovuto alle eccentricità dei carichi statici applicati al maschio.
Nd
Azione normale di calcolo.
Md
Momento risultante di calcolo.
Mrd
Momento resistente.
Stringa
Controllo
Stringa di controllo che indica se la verifica è soddisfatta.
Finestra
VERIFICA SISMA
O RTOGONALE
VERIFICA SISMICA SLU
Consente di visualizzare i risultati a seguito dell’analisi statica lineare per azione del
sisma, agente in due direzioni. Le verifiche si riferiscono a pressoflessione nel piano
e a taglio come previsto dall’O.P.C.M del 20 marzo 2003 n. 3274. Le verifiche vengono effettuate sui setti, pannelli continui dal piano oggetto di verifica fino alle fondazioni come nella figura seguente. La numerazione dei setti avviene per piano.
Z
Figura 4.7
Setto
i
Setto
j
Y
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4 – Progetto muratura istruzione per l’uso
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Nd
Azione normale di calcolo.
Mx – My
Momento di calcolo agente sul setto secondo il sistema di
riferimento locale.
Vx – Vy
Taglio di calcolo agente sul setto secondo il sistema di riferimento locale.
Mrd
Momento resistente.
Vrd
Taglio resistente.
Stringa
di Controllo
Stringa di controllo che indica se la verifica è soddisfatta.
Finestra
BARICENTRI
VERIFICA SISMICA SLD
Per l’azione sismica di progetto di cui al punto 3.2.6, dovrà essere verificato che gli
spostamenti strutturali non producano danni tali da rendere temporaneamente inagibile l’edificio. Questa condizione si potrà ritenere soddisfatta quando gli spostamenti interpiano ottenuti dall’analisi (d r) siano inferiori ai limiti indicati nel seguito:
a) per edifici con tamponamenti collegati rigidamente alla struttura che interferiscono con la deformabilità della stessa dr < 0.005 h
b) per edifici con tamponamenti progettati in modo da non subire danni a seguito di spostamenti di interpiano drp, per effetto della loro deformabilità intrinseca ovvero dei collegamenti alla struttura:
dr≤ drp ≤ 0.01 h
c) per edifici con struttura portante in muratura ordinaria:
dr < 0.003 h
d) per edifici con struttura portante in muratura armata:
dr < 0.004 h
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Progettare le strutture in muratura
dove
dr spostamento interpiano, ovvero la differenza tra gli spostamenti al solaio
superiore e inferiore, calcolati secondo il punto 4.8;
h altezza del piano.
In caso di coesistenza di diversi tipi di tamponamento o struttura portante nel
medesimo piano dell’edificio, dovrà essere assunto il limite di spostamento più
restrittivo. Se gli spostamenti di interpiano sono superiori a 0.005 h (caso b) le
verifiche della capacità di spostamento degli elementi non strutturali vanno estese a tutti i tamponamenti, alle tramezzature interne e agli impianti.
La verifica viene effettuata solo per il caso edifici in muratura ordinaria, e considerando gli spostamenti tra due piani rigidi.
Quota
Quota dove viene calcolatolo lo spostamento relativo.
dr sismax
– dr sismax
Spostamento relativo per sisma in direzione X e direzione Y.
Spostmax
Spostamento relativo massimo consentito dalla normativa.
Stringa
di Controllo
Stringa di controllo che indica se la verifica è soddisfatta.
Finestra
VERIFICA SISMA SLD
SPOSTAMENTI DI PIANO (SLU)
Vengono visualizzati gli spostamenti relativi di piano, per l’effetto del sisma in
direzione x ed in direzione y. Ad ogni azione sismica corrisponde una rototraslazione, le rotazioni del piano sono calcolate considerando l’eccentricità effettiva,
una volta sommata e una volta detratta, dall’eccentricità accidentale come definita nel presente capitolo.
Quota
Quota di riferimento per il calcolo dello spostamento relativo.
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4 – Progetto muratura istruzione per l’uso
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Ux – Uy
Spostamento relativo per sisma in direzione X e direzione Y.
TetaxPos –
TetayPos
Rotazione relativa dovuta al momento torsionale, applicato
al piano, per una forza sismica agente in direzione X e una
in direzione Y. Il momento torsionale totale è la somma
del momento torsionale dovuto all’eccentricità effettiva
con il momento torsionale dovuto all’eccentricità accidentale. In questo caso viene considerata l’eccentricità accidentale con il segno + 5% in direzione X e + 5% in direzione Y.
TetaxNeg –
TetayNeg
In questo caso viene considerata l’eccentricità accidentale
con il segno – 5% in direzione X e – 5% in direzione Y.
Finestra
SPOSTAMENTI DI PIANO SLU
SPOSTAMENTI DEI SETTI (SLU)
Rappresentato gli spostamenti del baricentro dei setti a causa di una forza sismica agente in direzione X e una in direzione Y, somma del contributo traslazionale e rotazionale.
Gli spostamenti hanno un particolare significato deformativo, come il controllo
della duttilità o la verifica di spostamenti fuori piano, questi ultima risulta utile
se vi è la necessità di verificare particolari condizioni (es. impianti). Nelle verifiche vengono considerati solo gli spostamenti che sono in asse con il setto, in
quanto vengono trascurate le rigidezze ortogonali al piano; se il setto è parallelo alla direzione del sisma, per esempio, verrà considerato solo lo spostamento
in tale direzione, se invece il setto è obliquo verranno considerati i contributi dei
due spostamenti in direzione x ed in direzione y secondo l’inclinazione del
setto.
Quota
Quota di riferimento per il calcolo dello spostamento del
setto.
Pannello – Setto
Pannello di piano. Numero del setto associato al pannello.
Ux – Uy
Spostamento del setto per sisma in direzione X e direzione Y.
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Progettare le strutture in muratura
Finestra
SPOSTAMENTI DEI SETTI SLU
DEFORMATA
Vengono visualizzati gli spostamenti assoluti per ogni singolo piano. Questi
valori sono utili al fine di verificare l’effetto del martellamento tra strutture contigue, di cui al punto 5.7.7.1.4 del Decreto Ministeriale del 14 Settembre 2005 –
Norme Tecniche per le Costruzioni che vengono prescritti i distacchi tra edifici
come somma degli spostamenti allo stato limite ultimo.
Nel rispetto della norma, si considera lo spostamento massimo della struttura in
muratura sommando il risultato con lo spostamento assoluto della struttura contigua, verificando che la distanza mutua sia superiore alla somma degli spostamenti.
Quota
Quota di riferimento per il calcolo dello spostamento assoluto.
Ux – Uy
Spostamento assoluto per l’azione di una forza sisma in direzione X e direzione Y.
Finestra
DEFORMATA
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4 – Progetto muratura istruzione per l’uso
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ANALISI MODALE
Nel caso in cui sia stata eseguita un’analisi sismica modale, da questa finestra è
possibile scegliere i dati relativi all’analisi.
Selezionare tra le seguenti opzioni:
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Frequenze
Baricentri
Verifica sisma ortogonale
Verifica sismica SLU
Verifica sismica SLD
Spostamenti modali di piano (SLU)
Spostamenti combinati di piano (SLU)
Spostamenti modali dei setti (SLU)
Spostamenti combinati dei setti (SLU)
Deformata.
Cliccare il tasto OK per visualizzare la tendina associata all’opzione.
Finestra
RISULTATI
– ANALISI MODALE
FREQUENZE
Vengono visualizzate le frequenze, i periodi, i fattori di partecipazione, le masse
eccitate dal sisma e la percentuale delle masse eccitate.
Massa totale
Massa totale dell’edificio.
Modo
Numero del modo di vibrare.
Frequenza
Frequenza associato al modo.
T
Periodi di vibrazione associato al modo.
Fattore
partecipazione
Fattore di partecipazione associato al modo.
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Progettare le strutture in muratura
Massa Modale
Rappresenta la massa che viene considerata per il modo in
esame.
Massa Modale (%) Percentuale della massa modale eccitata al modo.
Massa
Accumulata (%)
Percentuale della massa accumulata.
FREQUENZE
Finestra
– FORZEDI PIANO
BARICENTRI
La finestra contiene i dati di: baricentri delle rigidezza e baricentri delle masse.
La finestra è simile a quella esposta per l’analisi statica lineare, a cui si rimanda.
VERIFICA SISMA ORTOGONALE
I questa finestra vengono visualizzati i dati e le verifiche dei maschi, soggetti ad
azione sismica ortogonale al loro piano. La finestra è simile a quella esposta per
l’analisi statica lineare, a cui si rimanda.
VERIFICA SISMICA SLU
Consente di visualizzare i risultati agli SLU, a seguito dell’analisi sismica modale. La finestra è simile a quella esposta per l’analisi statica lineare, i valori sono
abbinati secondo la combinazione prescelta (SRSS o CQC).
VERIFICA SISMICA SLD
Consente di visualizzare i risultati agli SLD a seguito dell’analisi sismica modale.
La finestra è simile a quella esposta per l’analisi statica lineare, i valori sono abbinati secondo la combinazione prescelta (SRSS o CQC).
SPOSTAMENTI MODALI DI PIANO (SLU)
Vengono visualizzati gli spostamenti relativi di piano, per ogni modo di vibrare.
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4 – Progetto muratura istruzione per l’uso
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SPOSTAMENTI COMBINATI DI PIANO (SLU)
La finestra è simile a quella esposta per l’analisi statica lineare, i valori sono
abbinati secondo la combinazione prescelta (SRSS o CQC).
SPOSTAMENTI MODALI DEI SETTI (SLU)
Vengono visualizzati gli spostamenti dei setti, per ogni modo di vibrare.
SPOSTAMENTI COMBINATI DEI SETTI (SLU)
La finestra è simile a quella esposta per l’analisi statica lineare, i valori sono
abbinati secondo la combinazione prescelta (SRSS o CQC).
DEFORMATA
Vengono visualizzati gli spostamenti assoluti per ogni singolo piano. La finestra
è simile a quella esposta per l’analisi statica lineare, i valori sono combinati
secondo la combinazione prescelta (SRSS o CQC).
4.10. MENU RISULTATI
4.10.1. Comandi del menu RISULTATI
VISUALIZZA SPESSORI
Con questo comando si evidenzia lo spessore di ogni pannello mediante la diversa colorazione.
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Progettare le strutture in muratura
VISUALIZZA MATERIALI
Con questo comando si evidenzia il tipo di materiale di ogni pannello mediante
la diversa colorazione.
VISUALIZZA SNELLEZZA
Con questo comando si evidenzia il valore della snellezza di ogni pannello
mediante la diversa colorazione.
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4 – Progetto muratura istruzione per l’uso
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VISUALIZZA FORZE STATICHE IN TESTA
Con questo comando si evidenzia il valore della forze statiche in testa di ogni
pannello mediante la diversa colorazione.
VISUALIZZA FORZE STATICHE IN MEZZERIA
Con questo comando si evidenzia il valore della forze statiche in mezzeria di
ogni pannello mediante la diversa colorazione.
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Progettare le strutture in muratura
VISUALIZZA FORZE STATICHE AL PIEDE
Con questo comando si evidenzia il valore della forze statiche al piede di ogni
pannello mediante la diversa colorazione.
VISUALIZZA VERIFICA A FLESSIONE
Con questo comando si evidenzia la verifica a flessione, positiva o negativa, di
ogni pannello murario mediante la diversa colorazione.
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4 – Progetto muratura istruzione per l’uso
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VISUALIZZA VERIFICA A PRESSOFLESSIONE
Con questo comando si evidenzia la verifica a presso flessione, positiva o negativa, di ogni pannello murario mediante la diversa colorazione.
VISUALIZZA VERIFICA A SISMA ORTOGONALE
Con questo comando si evidenzia la verifica a sisma ortogonale positiva o negativa di ogni pannello murario mediante la diversa colorazione.
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Progettare le strutture in muratura
VISUALIZZA VERIFICA A SISMA SLU
Con questo comando si evidenzia la verifica a Sisma SLU positiva o negativa di
ogni pannello murario mediante la diversa colorazione.
4.11. MENU SELEZIONA
4.11.1. Comandi del menu SELEZIONA
SELEZIONA BOX
[ALT] + [B]
Consente di selezionare tutti i nodi ed i pannelli che si trovano all’interno di una
finestra di selezione. Dopo avere eseguito il comando è necessario digitare sui
due punti che rappresentano i vertici opporti della finestra di selezione.
SELEZIONA TUTTI I NODI
[ALT] + [N]
Consente di selezionare tutti i nodi che costituiscono la struttura.
SELEZIONA TUTTI I PANNELLI
[ALT] + [A]
Consente di selezionare tutti i pannelli che costituiscono la struttura.
SELEZIONA SINGOLO NODO NUMERICAMENTE
Viene visualizzata la finestra SELEZIONE NODO SINGOLO (NUMERICAMENTE) mediante la quale è possibile richiamare, tramite il suo numero identificativo, uno specifico nodo della struttura. Ciò risulta particolarmente utile quando si ha una struttura molto complessa e risulta impegnativo individuare un nodo con precisione.
SELEZIONA SINGOLO PANNELLO NUMERICAMENTE
Viene visualizzata la finestra SELEZIONE PANNELLO SINGOLO (NUMERICAMENTE) m ediante la quale è possibile richiamare, tramite il suo numero identificativo, un singolo pannello della struttura. Ciò risulta particolarmente utile quando si ha una struttura molto complessa e risulta impegnativo individuare un nodo con precisione.
SELEZIONA I PANNELLI PER QUOTA
Consente di selezionare tutte le aste che appartengono alla quota evidenziata. La
finestra dispone di una serie di comandi che facilitano la procedura di selezione.
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4 – Progetto muratura istruzione per l’uso
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TUTTI
Evidenzia tutte le quote nella listbox.
NESSUNO
Riazzera la lista delle quote.
DESELEZIONA
Deseleziona tutti i pannelli che appartengono alle quote evidenziate.
SELEZIONA
Seleziona tutti i pannelli che appartengono alle quote evidenziate.
SELEZIONE I PANNELLI PER MATERIALE
Consente di selezionare tutti pannelli che appartengono al materiale evidenziato.
La finestra dispone di una serie di comandi che facilitano la procedura di selezione.
TUTTI
Evidenzia tutti i materiali nella listbox.
NESSUNO
Riazzera la lista dei materiali.
DESELEZIONA
Deseleziona tutte le aste che appartengono i materiali evidenziati.
SELEZIONA
Seleziona tutti le aste che appartengono i materiali evidenziati.
SELEZIONA I PANNELLI PER SPESSORE
Consente di selezionare tutti i pannelli che appartengono agli spessori evidenziati. La finestra dispone di una serie di comandi che facilitano la procedura di selezione.
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Progettare le strutture in muratura
TUTTI
Evidenzia tutti gli spessori nella listbox.
NESSUNO
Riazzera la lista degli spessori.
DESELEZIONA
Deseleziona tutti i pannelli che appartengono i materiali evidenziate.
SELEZIONA
Seleziona tutti i pannelli che appartengono i materiali evidenziati.
DESELEZIONE PUNTUALE
Consente di effettuare una deselezione puntuale dei singoli nodi.
DESELEZIONA TUTTI I NODI
Consente di deselezionare tutti i nodi precedentemente selezionati.
DESELEZIONA TUTTI I PANNELLI
Il comando consente di deselezionare tutti pannelli precedentemente selezionate.
DESELEZIONA TUTTO
[ESC]
Consente di deselezionare tutti i nodi e tutti pannelli precedentemente selezionati. Questo comando può essere sostituito dalla pressione del tasto [ESC].
4.12. MENU VISUALIZZA
VISUALIZZA STANDARD
Consente di visualizzare la struttura centrata nello schermo.
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4 – Progetto muratura istruzione per l’uso
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VISTA 1X
Consente di visualizzare la struttura con zoom 1X. L’utilizzo di questo comando
è indicato quando attraverso il comando VISTA STANDARD non si riesce a visualizzare la struttura nella sua totalità.
VISTA BOX
Consente di visualizzare esclusivamente tutti i nodi e i pannelli che si trovano
all’interno di una finestra di selezione, escludendo gli elementi che si trovano al
di fuori di essa. La vista completa può essere ripristinata utilizzando il comando
VISUALIZZA STANDARD.
ZOOM AVVICINA-ALLONTANA
Consente di utilizzare il mouse per avvicinare ed allontanare la scena premendo
il tasto destro del mouse la procedura avrà termine.
RUOTA VISTA
Consente di utilizzare il mouse per ruotare la scena. Premendo il tasto destro del
mouse la procedura avrà termine.
PAN
Consente di utilizzare il mouse per spostare a destra, sinistra, sopra e sotto la scena. Premendo il tasto destro del mouse la procedura avrà termine.
VISTA XY
Consente di visualizzare la scena, dall’alto, verso il piano XY.
VISTA YZ
Consente di visualizzare la scena, lateralmente, verso il piano YZ.
VISTA XZ
Consente di visualizzare la scena, lateralmente, verso il piano XZ.
VISTA XY PER UN PUNTO
Consente di visualizzare la struttura per una sezione XY, selezionando un nodo
che la definisce.
SEZIONE YZ PER UN PUNTO
Consente di visualizzare la struttura per una sezione YZ, selezionando un nodo
che la definisce.
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Progettare le strutture in muratura
SEZIONE XZ PER UN PUNTO
Consente di visualizzare la struttura per una sezione XZ, selezionando un nodo
che la definisce.
SEZIONE PER DUE PUNTI
Consente di visualizzare la struttura per un piano definito da tre punti, selezionando i tre nodi che lo definiscono.
VISTA MODELLO
Selezionare una delle due opzioni disponibili: WIRE FRAME
per la visualizzazione schematica dei pannelli; SOLIDO per la
visualizzazione solida di pannelli.
VEDI NODI
Consente di includere, se selezionato, la visualizzazione dei
nodi.
VEDI NUMERO
Consente di visualizzare il numero dei nodi della struttura.
NODI
VEDI PANNELLI
Consente di includere, se selezionato, la visualizzazione dei
pannelli.
VEDI NUMERO
PANNELLI
Consente di visualizzare il numero identificativo di ogni
singolo pannello.
GRIGLIA
Consente di visualizzare una griglia di riferimento.
N. PASSI
Consente di definire il numero dei passi che compongono la
griglia.
PASSO IN CM
Consente di definire il passo della griglia (interasse tra le
linee che compongono la griglia).
GRANDEZZA NODI
Consente di definire la grandezza dei nodi, che può cambiare da una risoluzione all’altra.
DISTANZA MINIMA
Consente di definire la distanza minima dei nodi che viene
utilizzata nella fase di generazione degli stessi (copia, ruota,
ecc.). Tutti i nodi nuovi, ad una distanza minore di questa,
non vengono generati; vengono utilizzati, in quest’ultimo
caso, quelli già esistenti.
I tasti + e – permettono la variazione della distanza del testo
dai nodi e dalle aste e di cambiare la dimensione del font.
NODI
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4 – Progetto muratura istruzione per l’uso
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Finestra
PARAMETRI DI VISUALIZZAZIONE
4.13. MENU HELP [?]
I comandi di questo contenuti in questo menu sono relativi alla gestione delle utilità a disposizione dell’utenza.
FILMATI TUTORIAL
Viene visualizzata una finestra che invita a visualizzare l’omonima sezione presente nel CD, che contiene, in alcuni filmati in formato .avi, la definizione di un
intero progetto partendo da zero.
MODULO ASSISTENZA
Il comando consente di inviare una e-mail agli autori per comunicare critiche,
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Progettare le strutture in muratura
commenti, suggerimenti o richiesta di assistenza. Il continuo confronto con i colleghi è molto gradito agli autori e rappresenta uno spunto insostituibile per l’aggiornamento continuo del software.
L’ing. Giovanni Conticello ([email protected]), in qualità di autore di tutto il modulo di verifica numerica, presterà assistenza in merito a problematiche legate all’input, al calcolo ed ai risultati.
L’ing. Sebastiano Floridia ([email protected]), in qualità
di autore di tutta l’interfaccia grafica del software, nonché del motore grafico
opengl, presterà assistenza in merito a problemi di installazione, configurazione
e problemi generali del software.
VERIFICA AGGIORNAMENTO INTERNET
Consente di collegarsi automaticamente alla pagina www.progettoarchimede.it
dove vengono continuamente inseriti aggiornamenti al programma ed eventuali
integrazioni al testo. Per effettuare questa operazione è ovviamente indispensabile essere preventivamente collegati ad internet.
INFORMAZIONI
Visualizza una finestra contenente le informazioni sull’autore, il luogo in cui
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stato sviluppato il software e piccoli riferimenti storici della denominazione
ProgettoArchimede Software & Engineering s.r.l.
DARIO FLACCOVIO EDITORE SUL WEB
Consente di accedere al sito www.darioflaccovio.it, dove è presente il catalogo
continuamente aggiornato della casa editrice.
HELP
Con questo comando si accede all’help in formato PDF.

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