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Prescrizioni Normative e Requisiti P restazionali

Prescrizioni Normative e Requisiti P restazionali. Riferimenti normativi italiani. DM 14/01/2008: “ Norme tecniche per le costruzioni ” relativa Circolare M.Infr.Trasp . N°617 del 02/02/2009 Entrando in vigore sono decadute:

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  1. Prescrizioni Normative e Requisiti Prestazionali

  2. Riferimenti normativi italiani • DM 14/01/2008: “Norme tecniche per le costruzioni” • relativaCircolare M.Infr.Trasp. N°617 del 02/02/2009 • Entrando in vigore sono decadute: • D.M.LL.PP. 20/11/87: “Norme tecniche per la progettazione, esecuzione e collaudo degli edifici in muratura e per il loro consolidamento” • relativaCircolare M.LL.PP. n° 30787 del 4/1/89: ”Istruzioni in merito alle norme tecniche per la progettazione, esecuzione e collaudo degli edifici in muratura e per il loro consolidamento” • D.M.LL.PP. 16/1/96: "Norme tecniche per le costruzioni in zone sismiche” • relativaCircolare M.LL.PP. n° 65/AA.GG del 10/4/97: Istruzioni per l'applicazione delle “Norme tecniche per le costruzioni in zona sismica di cui al D.M. 16/1/96” • Ordinanza del P.C.M. 03/05/05, n. 3431: “Primi elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche perle costruzioni in zona sismica” • in particolare Allegato 2: “Norme tecniche per il progetto, la valutazione e l'adeguamento sismico degli edifici”

  3. Principali riferimenti normativi Europei EUROCODICE 6 • UNI EN 1996-1-1 (2006) EUROCODICE 6: Progettazione delle strutture di muratura - Parte 1-1: Regole generali per strutture di muratura armata e non armata • UNI EN 1996-1-2 (2005) EUROCODICE 6 - Progettazione delle strutture di muratura - Parte 1-2: Regole generali - Progettazione strutturale contro l'incendio • UNI EN 1996-2 (2006) EUROCODICE 6 - Progettazione delle strutture di muratura - Parte 2: Considerazioni progettuali, selezione dei materiali ed esecuzione delle murature • UNI EN 1996-3 (2006) EUROCODICE 6 - Progettazione delle strutture di muratura - Parte 3: Metodi di calcolo semplificato per strutture di muratura non armata EUROCODICE 8 • UNI EN 1998-1 (2005) EUROCODICE 8: Progettazione delle strutture per la resistenza sismica - Parte 1: Regole generali, azioni sismiche e regole per gli edifici

  4. Concezione strutturale a “sistema scatolare” (§ 4.5.4) L'edificioa muraturaportantedeveessereconcepito come unastrutturatridimensionale. I sistemiresistenti di pareti di muratura, gliorizzontamenti e le fondazionidevonoesserecollegatitra di loro in modo da resisterealleazioniverticaliedorizzontali. Ai fini di un adeguatocomportamentostatico e dinamicodell'edificio, tutti le paretidevonoassolvere, per quantopossibile, sia la funzioneportanteche di controventamento. Gliorizzontamenti… devonoassicurare, per resistenza e rigidezza, la ripartizionedelleazioniorizzontalifraimuri di controventamento. L'organizzazionedell'interastruttura e l'interazioneedilcollegamentotra le sue partidevonoesseretali da assicurareappropriataresistenza e stabilità, ed un comportamentod'insieme “scatolare”.

  5. Concezione strutturale a “sistema scatolare” (§ 4.5.4) PER GARANTIRE IL COMPORTAMENTO “SCATOLARE”: muriedorizzontamentidevonoessereopportunamentecollegatifraloro. Tutte le paretidevonoesserecollegate al livellodeisolaimediantecordoli di piano di calcestruzzoarmato e, tra di loro, medianteammorsamentilungo le intersezioniverticali. Devonoinoltreessereprevistiopportuniincatenamential livellodeisolai, aventi lo scopo di collegaretraloroimuriparallelidellascatolamuraria. Le paretiportanti sono considerate resistenti anche alle azioni orizzontali quando hanno una lunghezza non inferiore a 0,3 volte l’altezza di interpiano; e devono avere spessore minimo di: La buonaconcezionestrutturaleedunacorrettarealizzazionedeidettaglistrutturaligarantisce un adeguatocomportamentostrutturale. Ciòè riconosciutodalle NTC: 'edificisemplici'.

  6. Caratteristiche generali delle costruzioniin zone sismiche (§ 7.2.2) LIMITAZIONI SULL'ALTEZZA DEGLI EDIFICI Vengono poste delle limitazioni sulle distanze minime, sull'altezza in funzione della larghezza stradale, ed in generale sull'altezza massima dei nuovi edifici. Per le costruzioni in muratura non armata, che non accedono alle riserve anelastiche delle strutture, ricadenti in zona 1, è fissata una altezza massima pari a 2 piani dal piano di campagna. Il solaio di copertura del secondo piano non può essere calpestio di volume abitabile. Per le altre zone l'altezza massima degli edifici dovrà essere opportunamente limitata, in funzione delle loro capacità deformative e dissipative e della classificazione sismica del territorio. UlterioridettaglisonopresentinelOPCM 3431 03/05/05:

  7. Caratteristiche generali delle costruzioniin zone sismiche (§ 7.2.2) REGOLARITÀ IN PIANTA a) Le piante degli edifici dovranno essere quanto più possibile compatte e simmetriche rispetto ai due assi ortogonali, in relazione alla distribuzione di masse e rigidezze. b) Il rapporto tra i lati di un rettangolo in cui la costruzione risulta inscritta è inferiore a 4; c) Nessuna dimensione di eventuali rientri o sporgenze supera il 25 % della dimensione totale della costruzione nella corrispondente direzione; d) Gli orizzontamenti possono essere considerati infinitamente rigidi nel loro piano rispetto agli elementi verticali e sufficientemente resistenti. REGOLARITÀ IN ELEVAZIONE e) Tutti i sistemi resistenti verticali (quali telai e pareti) si estendono per tutta l'altezza della costruzione; f) Massa e rigidezza rimangono costanti o variano gradualmente, dalla base alla sommità della costruzione (variazioni di massa ≤±25%, -30% ≤ variazioni di rigidezza ≤ +10%); ai fini della rigidezza si possono considerare regolari in altezza strutture dotate di … pareti e nuclei in muratura di sezione costante sull'altezza …; g) ….(requisito per strutture intelaiate); h) Eventuali restringimenti della sezione orizzontale della costruzione avvengono in modo graduale da un orizzontamento al successivo, rispettando i seguenti limiti: ad ogni orizzontamento il rientro ≤ 30% 1°orizzontamento, e rientro ≤ 20% orizzontamento sottostante. Fa eccezione l'ultimo orizzontamento di costruzioni di almeno quattro piani.

  8. Muraturacriteri di progetto e requisiti geometrici (§ 7.8.1.4) a) Le piante degli edifici dovranno essere quanto più possibile compatte e simmetriche rispetto ai due assi ortogonali. b) Le pareti strutturali, al lordo delle aperture, debbono avere continuità in elevazione fino alla fondazione, evitando pareti in falso. c) Le strutture costituenti orizzontamenti e coperture non devono essere spingenti. Eventuali spinte orizzontali, devono essere assorbite. d) I solai devono assolvere funzione di ripartizione delle azioni orizzontali tra le pareti strutturali, pertanto devono essere ben collegati ai muri e garantire un adeguato funzionamento a diaframma. La distanza massima tra due solai successivi ≤5 m. e) La geometria delle pareti resistenti al sisma, deve rispettare i requisiti in tabella, in cui t= spessore della parete, ho= altezza di libera inflessione della parete, h'= altezza massima delle aperture adiacenti alla parete, l= lunghezza della parete.

  9. Muraturacriteri di progetto e requisiti geometrici (§ 7.8.1.4) Configurazione strutturale ammissibile Configurazione strutturale non-ammissibile

  10. Classificazione sismica del Territorio Nazionale ZONA 4 OPCM 3519, 2006

  11. Elementi resistenti artificiali: prescrizioni (§4.5.2.2) In zona sismica 4 è possibile usare le seguenti regole/prescrizioni fornite per le azioni non-sismiche nel §4.5 delle NTC 2008: • Percentuale di foratura dei blocchi ϕ ≤ 55%; • Spessore minimo della muratura portante: • Comportamento scatolare della struttura; • Snellezza delle pareti: λ= h0/t ≤ 20 • Le pareti resistenti alle azioni orizzontali devono avere larghezzaL ≥ 0.3·H, altrimenti possono essere considerati come portanti ai soli verticali.

  12. Elementi resistenti artificiali: tipologie (§ 4.5.2.2; § 11.10.1) Principali tipologie di elementi resistenti in relazione al materiale costituente: Elementiartificiali in laterizio Elementiartificiali in calcestruzzo Elementi di laterizionormale o alleggerito in pasta, con miglioriproprietà di isolamentotermico Elementi in calcestruzzodi aggregatodenso, di aggregatoleggero, o calcestruzzoareatoautoclavato Gli elementi resistenti artificiali possono essere dotati di fori in direzione normale al piano di posa (foratura verticale) oppure in direzione parallela (foratura orizzontale). Gli elementi possono essere rettificati. Sono classificati in base alla percentuale di foratura ϕedall'area media di ogni foro f.

  13. Edifici in muratura portante in zona 4 (NTC cap. 7) Esempio: blocchi in laterizio che possono essere usati in zona 4 Semipieni - ϕ≤ 45% - spessore minimo 200 mm sp. 25-38 cm sp. 30-40 cm sp. 20 cm sp. 40 cm Forati - 45% < ϕ≤ 55% - spessore minimo 240 mm sp. 25-45 cm sp. 24-31 cm sp. 25-40 cm sp. 25-45 cm

  14. Prescrizioni per le zone sismiche 1, 2, 3 (§ 7.8.1.2) Prescrizioni per gliedificinelle zone sismiche 1, 2, 3: • Per muraturaportante, sidevonoutilizzareelementipieni o semipieni: j ≤ 45% • I settidispostiparallelamente al piano del murodevonoesserecontinui e rettilinei, unicheinterruzionisonoammesse per ifori di presa e di alloggiamentodelle armature; • la resistenzacaratteristica a rotturanelladirezioneportante (fbk) non siainferiore a 5 MPa, calcolatasull'areaal lordodelleforature; • la resistenzacaratteristica a rotturanelladirezioneperpendicolare a quellaportante, nel piano di sviluppodellaparete(fbk), calcolatanellostessomodo, non siainferiore a 1.5 MPa. fbk ≥ 5 N/mm² • La malta di allettamento dovrà avere fm ≥5 N/mm2(per muratura armata fm ≥10 N/mm2) • I giunti verticali dovranno essere riempiti con malta fbk ≥ 1.5 N/mm² L'utilizzo di materiali o tipologie murarie diverse rispetto a quanto specificato deve essere autorizzato preventivamente dal Servizio Tecnico Centrale su parere del Cons. Sup. dei LL. PP. Sono ammesse murature realizzate con elementi artificiali o elementi in pietra squadrata. È consentito utilizzare la muratura di pietra non squadrata o la muratura listata solo nei siti ricadenti in zona 4.

  15. Prescrizioni per le zone sismiche 1, 2, 3 (§ 7.8.1.2) Esempio: blocchi in laterizio che possono essere usati nelle zone sismiche 1, 2, 3 'Semipieni' - ϕ≤ 45% - spessore minimo 240 mm Con tasca di malta (tasca di malta > 40% dello spessore del blocco) Rettificato con tasca di malta (tasca di malta > 40% dello spessore del blocco) Blocco ordinario Blocchi che possono essere usati solo in zona 4 Blocco ordinario'forato' (45% < ϕ≤ 55%) Blocco ad incastro

  16. Malte: classificazione (§ 11.10.2) e prescrizioni Classificazione delle malte a prestazione garantita: Classificazione delle malte a composizione prescritta: NTC: Per l'impiegoin muraturaportante è ammesso solo l'impiegodi malte con resistenzafm≥ 2,5 N/mm2. Ulterioriprescrizioni per costruzioni in zonasismica: NTC: La malta di allettamento dovrà avere fm ≥5 N/mm2 (per muratura ordinaria) e i giunti verticali dovranno essere riempiti con malta. Per muratura armata fm ≥10 N/mm2.

  17. Corretto uso dei giunti di malta e dei blocchi rispetto alle zone sismiche Riassunto per il corretto utilizzo dei vari tipi di blocchi e dei corrispondenti giunti di malta rispetto alle zone sismiche. From ManualeTecnico POROTON® - IsoProject, 2011

  18. Costruzioni in muratura armata (§ 4.5.7) Le barre di armatura possono essere costituite da acciaio al carbonio, o da acciaio inossidabile o da acciaio con rivestimento speciale, conformi a §11.3. È ammesso, per le armature orizzontali, l'impiego di armature a traliccio elettrosaldato o l'impiego di altre armature conformate in modo da garantire adeguata aderenza ed ancoraggio… In ogni caso dovrà essere garantita una adeguata protezionedell'armatura nei confronti della corrosione. Le barre di armatura devono avere un diametro minimo di 5 mm. Per armatura orizzontale che fornisce resistenza ai carichi fuori piano, contribuisce al controllo della fessurazione o fornisce duttilità, l'area totale dell'armatura non deve essere minore dello 0,030%dell'area lorda della sezione trasversale della parete (0,015% per faccia). La lunghezza di ancoraggio… deve in ogni caso essere in grado di evitare la fessurazione longitudinale o lo sfaldamento della muratura. Per barre dritte calcolata in analogia a c.a.. L'ancoraggio dell'armatura a taglio, staffe incluse, deve essere ottenuto mediante ganci o piegature, con una barra d'armatura longitudinale inserita nel gancio o nella piegatura. Le sovrapposizioni devono garantire la continuità nella trasmissione degli sforzi di trazione... In mancanza di dati sperimentali, la lunghezza di sovrapposizione deve essere almeno 60ø. La resistenza a compressione minima richiesta per la malta è di 10 MPa, mentre la classe minima richiesta per il conglomerato cementizio è C12/15.

  19. Costruzioni in muratura armata (§ 4.5.7) Qualora l'armatura sia utilizzata negli elementi di muratura armata per aumentare la resistenza nel piano, la percentuale di armatura orizzontale, non potrà essere inferiore allo 0,040%né superiore allo 0,500%,e non potrà avere interasse superiore a 60 cm. La percentuale di armatura verticale, non potrà essere inferiore allo 0,050%,né superiore allo 1,000%. Armature verticali con sezione complessiva non inferiore a 200 mm2 dovranno essere collocate a ciascuna estremitàdi ogni parete portante, ad ogni intersezione tra pareti portanti, in corrispondenza di ogni apertura e comunque ad interasse non superiore a 4 m. La malta o il conglomerato di riempimento deve avvolgere completamente l'armatura. Lo spessore di ricoprimento deve essere tale da garantire la trasmissione degli sforzi e tale da costituire un idoneo copriferro. L'armatura verticale dovrà essere collocata in apposite cavità o recessi, di dimensioni tali che in ciascuno di essi risulti inscrivibile un cilindro di almeno 6 cm di diametro.

  20. Muratura armata in zona sismicacriteri di progettazione e regole di dettaglio (§ 7.8) CRITERI DI PROGETTO (§ 7.8.2.1 – muratura ordinaria) ... debbono avere le aperture praticate nei muri verticalmente allineate. Se così non fosse, dovrà essere prestata particolare attenzione alla definizione di un adeguato modello strutturale e nelle verifiche. In assenza di valutazioni più accurate, si prenderanno in considerazione esclusivamente le porzioni di muro che presentino continuità verticale fino alle fondazioni. CRITERI DI PROGETTO (§ 7.8.3.1) Tutte le pareti murarie devono essere efficacemente connesse da solai - diaframmi rigidi (vedi § 7.8.5.1)… L'insieme strutturale deve essere in grado di reagire alle azioni esterne orizzontali con un comportamento di tipo globale, al quale contribuisce la resistenza delle pareti nel loro piano. REGOLE DI DETTAGLIO (§ 7.8.5.2) Si applica quanto indicato al § 7.8.2 (muratura ordinaria) e al § 4.5.7 (muratura armata). Gliarchitravisoprastanti le aperture possonoessererealizzati in muraturaarmata. Le barre di armaturadebbonoessere del tipo ad aderenzamigliorata… In alternativapossonoessereutilizzate, per le armature orizzontali, armature a traliccio… Agliincrocidelleparetiperimetrali è possibilederogare dal requisito di averesuentrambe le pareti zone di paretemuraria di lunghezza non inferiore a 1 m.

  21. Analisi strutturale (§ 4.5.5) e verifiche di sicurezza (§ 4.5.6) ANALISI STRUTTURALE La rispostastrutturale è calcolatausando: - analisisemplificate. - analisilineari, assumendoivalorisecantidei moduli di elasticità - analisi non lineari. Per la valutazione di effettilocaliè consentitol'impiegodi modelli di calcolorelativi a parti isolate dellastruttura. VERIFICHE DI SICUREZZA Le verifiche sono condotte con l’ipotesi di conservazione delle sezioni piane e trascurando la resistenza a trazione per flessione della muratura. Oltre alle verifiche sulle pareti portanti, si dovrà eseguire anche la verifica di travi di accoppiamento in muratura ordinaria, quando prese in considerazione dal modello della struttura. Gli stati limite ultimi da verificare sono: - presso flessione per carichi laterali (resistenza e stabilità fuori dal piano), - presso flessione nel piano del muro, - taglio per azioni nel piano del muro, - carichi concentrati. - flessione e taglio di travi di accoppiamento Non è generalmente necessario eseguire verifiche nei confronti di stati limite di esercizio di strutture di muratura, quando siano soddisfatte le verifiche nei confronti degli stati limite ultimi.

  22. Esempio di calcolo – Analisi Statica Lineare

  23. Esempio di Edificio Residenziale Edificio di tre piani fuori terra, superficie di circa 273 mq (per piano) Lombardia, as≤ 200m slm, Terreno tipo C Muratura portante armata, blocchi laterizio semipieni, sp. 30 cm, f ≤ 45%, fori verticali Solaio laterocemento h. 20+4 cm, travetti interasse 50 cm, luce 4.8 m Cordolo di ripartizione in c.a. • Procedura di calcolo: • Determinazionecaratt. geometrichedellastruttura e delle caratt. meccaniche delle murature • Analisi dei carichiagenti e combinazioni di caricopreviste per le verificheaglistati limite ultimi • Distribuzione dei carichi sui vari elementistrutturali e calcolo delle azionisullepareti • Verificaaglistati limite dei vari elementistrutturali • Ripetizione dei punti da 2 a 4 per la combinazione dei carichisismica

  24. Caratteristiche meccaniche della muratura (NTC, cap. 11) Resistenza caratteristica a compressione: Dalle NTC tabella 11.10.V: malta M10 (fmk10N/mm2) e blocchi fbk= 15N/mm2si ottiene fk=6.70 N/mm2 Resistenza di calcolo fd (con blocchi di categoria II e classe di esecuzione 2, condizione peggiore da tab. 4.5.II): fd= fk/ γM= 6.7/3 =2.23N/mm2; per il progetto sismico (§7.8.1.1) fd= fk/ γM= 6.7/2 =3.35N/mm2 Resistenza caratteristica a taglio: La resistenza caratteristica a taglio della muratura è definita dalla relazione fvk=fvk0+0.4σnin cui: fvk0 è la resistenza caratteristica a taglio in assenza di carichi verticali σnè la tensione media dovuta ai carichi verticali agenti nella sezione di verifica deve risultare inoltre fvk< fvklimcon fvklim =1.4 fbk (valore caratteristico della resistenza a compressione degli elementi in direzione orizzontale e nel piano del muro) I valori della resistenza a taglio in assenza di carichi vericali fvk0 sono dedotti dalla tabelle 11.10.VII dalle quali nel caso in esame, per fbk15 N/mm2 e malta M10 si ottiene fvk0=0.2N/mm2 Resistenza a taglio di calcolo fvd = fk/γM: fvd = fvk/3 (tab. 4.5.II, situazioni ordinarie); fvd = fvk/2 (par. 7.8.1.1, progetto sismico); Modulo di elasticità longitudinale e tangenziale: Riferimento: par. 11.10.3.4 Il modulo di elasticità normale è dato da E = 1000·fk; → E = 6700 N/mm2 Il modulo di elasticità tangenziale è dato da G = 0.4 E, → G = 2680 N/mm2 Calcestruzzo e armature: CLS: C28/35 Rck35 N/mm2; fcd= 18.75 N/mm2 Acciaio B450C: fyk = 450 N/mm2; fyd= 391 N/mm2

  25. Analisi dei carichi (NTC, cap. 3) LUCE SOLAIO: 480 cm H ≥ 1/25 L = 19,2 cm → uso solai 20+4 cm tipo BAUSTA Sulla base dell'analisi dei carichi, effettuare un predimensionamento del solaio.

  26. Analisi dei carichi (NTC, cap. 3) SOVRACCARICHI ACCIDENTALI: AZIONI DELLA NEVE (par. 3.4) Il carico neve sarà valutato con la seguente espressione: Dove: qs è il carico neve sulla copertura mi è il coefficiente di forma della copertura qsk è il valore di riferimento del carico neve al suolo CE è il coefficiente di esposizione Ct è il coefficiente termico Zona I – Alpina: Bergamo qsk = 1,50 kN/m2 as≤ 200 m s.l.m. Per classe di topografia normale e in assenza di documentati studi sull'isolamento termico delle coperture: CE =1,0; Ct=1,0 Coefficienti di forma per coperture a due falde (a = 30°), in caso di carico da neve senza vento: m1 (a1) = 0,8 q1 = 1,2 kN/m2

  27. Analisi dei carichi (NTC, cap. 3) SOVRACCARICHI ACCIDENTALI: AZIONI DEL VENTO (par. 3.3) La pressione del vento è data dall'espressione: Dove: qb è la pressione cinetica di riferimento ce è il coefficiente di esposizione cp è il coefficiente di forma cd è il coefficiente dinamico Zona 1 – Regione Lombardia: vb =vb,0 = 25 m/s per a ≤ a0= 1000 m s.l.m. qb =0,5 ρ v2b = 390,625 N/m2 Zona 1 – Rugosità B – Categoria IV ce = 1,65 Edificio a pianta rettangolare con coperture a falde, pressione esterna: Edificio in muratura con larghezza 22,50 m ed altezza 9 m: cd = 1,0 p = sopravento, cp = +0,8 sottovento, cp = -0,4 sopravento, 516 N/m2 sottovento, -259 N/m2

  28. Analisi dei carichi (NTC, cap. 3) In relazione alle caratteristiche costruttive dell'edificio, l'analisi dei carichi fornisce: Peso proprio manto di copertura, solaio di copertura e muretti a sostegno delle falde del tetto 6,0 kN/mq Carico accidentale sul tetto (neve) 1,2 kN/mq Peso proprio murature (per metro lineare di sviluppo, con altezza 2,70 m) 13,0 kN/m Peso proprio solaio intermedio del 1° piano e tramezze 5,3 kN/mq Sovraccarico accidentale per civile abitazione 2,0 kN/mq Vento: spinta + 0,52 kN/mq aspirazione - 0,26 kN/mq Le azioni orizzontali, quali quella del vento, o del sisma, si ripartiscono tra le pareti di controventamento in base alla rigidezza e alla disposizione planimetrica delle pareti stesse.

  29. Schema geometrico e resistente

  30. Dettagli costruttivi dei solai

  31. Altri dettagli costruttivi

  32. Dimensionamento semplificatoEdificio Semplice (§4.5.6.4) Per edifici semplici è consentito eseguire le verifiche, in via semplificativa, con il metodo delle tensioni ammissibili, adottando le azioni previste nelle presenti Norme Tecniche, ponendo il coefficiente γM= 4,2 ed utilizzando il dimensionamento semplificato di seguito riportato con le corrispondenti limitazioni: • Le pareti strutturali della costruzione siano continue dalle fondazioni alla sommità;   • Nessuna altezza di interpiano sia superiore a 3,5 m;  (2.7m)  • Numero di piani ≤ 4 entro e fuori terra per RM (e ≤ 3 per URM);  (3)  • La planimetria dell'edificio sia inscrivibile in un rettangolo con rapporti ≥ 1/3;  (0.53)  • la snellezzadellamuratura ≤ 12;  (9)  • Il carico variabile per i solai non sia superiore 3,00 kN/m2.  (2kN/m2)  La verifica si intende soddisfatta se: σ= N / (0,65 A) fk / γM in cui: N: carico verticale totale alla base di ciascun piano dell'edificio, ponendo γG= γQ= 1,0; A: area totale dei muri portanti allo stesso piano; fk: resistenza caratteristica a compressione; γM= 4,2 σ= N/ (0,65 A) = 0,48 N/mm26,7/4,2 = 1,59 N/mm2  PER GLI EDIFICI SEMPLICI CHE RISPETTANO QUESTE CONDIZIONI, NON È OBBLIGATORIO EFFETTUARE ALTRE VERIFICHE DI SICUREZZA.

  33. Combinazione di carichi non sismiciper gli SLU (§§2.5.3÷2.6.1) Ai fini delle verifiche dello stato limite ultimo, si definisce tale combinazione fondamentale delle azioni. Con riferimento a § 2.6.1. Tab. 2.6.I, si considerano le seguenti combinazioni di calcolo: Combinazione A, azione base, carichi di esercizio (1°IMP e 2°IMP) o neve (3°IMP), vento Fd= 1,3 Gk1 + 1,5 (Qk+0,60Wk) Combinazione B, azione base, vento, carichi di esercizio (1°IMP e 2°IMP) o neve (3°IMP) Fd= 1,3 Gk1 + 1,5(Wk+0,70÷0,50Qk) Dove: Gk1: carichi permanenti; Qk: carichi variabili; Wk: forza orizzontale dovuta al vento.

  34. Analisi dei carichi verticali agenti 1) Combinazione A : CARICO PERMANENTE + SOVRACCARICO ACCIDENTALE Fd= 1,3 Gk1 + 1,5 (Qk+0,60Wk) Wkforza orizzontale dovuta al vento ( =0 per pareti interne; = + 0,52 o -0,26 per pareti esterna) La combinazione A diventa Fd=1,3 Gk+ 1,5 Qk + 0,9 Wk Con questa combinazione si ottiene il max sforzo normale e la min eccentricità nella sezione di mezzeria. 2) Combinazione B : CARICO PERMANENTE + SOVRACCARICO ACCIDENTALE Fd=1,3 Gk1+ 1,5 (Wk + 0,70÷0,50 Qk ) Wkforza orizzontale dovuta al vento ( =0 per pareti interne; = + 0,52 o -0,26 per pareti esterna) La combinazione B diventa Fd=1,3 Gk+ 1,5 Wk + 1,05÷0,75Qk Con questa combinazione si ottiene il min sforzo normale e la max eccentricità nella sezione di mezzeria. Combinazioni per i soli carichi verticali COMB. A COMB. B

  35. Pressoflessione per carichi laterali resistenza e stabilità fuori dal piano (§ 4.5.6.2) Lo schema statico per carichi verticali prevede che le sollecitazioni vengano valutate assimilando i muri a semplici appoggi per i solai, cosiddetto 'schema dell'articolazione'; per tener conto dei momenti flettenti, i carichi agenti sui muri vengono considerati applicati con opportune eccentricità. Affinché la sezione del muro risulti verificata occorre che il carico verticale agente di calcolo Nd, sia inferiore al carico di rottura del muro: NdFfd A dove: Nd: carico verticale agente di calcolo alla base del muro; A: area della sezione orizzontale del muro, al netto delle aperture; fd: resistenza di calcolo a compressione della muratura; Φ: coefficiente di riduzione della resistenza del muro

  36. Verifica per carichi verticali concentrati (EC6 § 6.1.3) Il valore di progetto di un carico verticale concentrato applicato ad una parete di muratura, NEdc, deve essere minore o uguale al valore di progetto della resistenza ai carichi verticali concentrati della parete, NRdc . NEdcNRdc = b Abfd dove: b: fattore di miglioramento per carichi concentrati hc: altezza della parete al livello del carico a1 : distanza dalla fine della parete al bordo più vicino all'impronta del carico; Ab: area dell'impronta di carico; Aef: area portante effettiva, ovverosia lefm ∙ t fd: resistenza di calcolo a compressione della muratura; lefm: lunghezza effettiva della parte portante, determinata a metà altezza t : spessore del muro; non è maggiore di 0,45

  37. Verifiche sismiche per edifici semplici (§ 7.8.1.9) REGOLARITÀ IN PIANTA (§ 7.2.2): a) la configurazione in pianta è compatta e approssimativamente simmetrica→  b) il rapporto tra i lati di un rettangolo in cui l'edificio risulta inscritto è inferiore a 4 → (1,9)  c) almeno una dimensione di eventuali rientri o sporgenze non supera il 25 % →(12%)  d) i solai possono essere considerati infinitamente rigidi e sufficientemente resistenti →  REGOLARITÀ IN ALTEZZA (§7.2.2): e)tutti i sistemi resistenti verticali dell'edificio si estendono per tutta l'altezza → f) massa e rigidezza rimangono costanti o variano gradualmente→ (costanti)  h) eventuali restringimenti della sezione orizzontale avvengono in modo graduale →(non presenti)  “COSTRUZIONI SEMPLICI” (§ 7.8.1.9): La costruzione rispetta le condizioni di semplicità del § 4.5.6.4 →  La costruzione rispetta le condizioni di regolarità in pianta ed in elevazione →  La costruzione rispetta i criteri di progetto e requisiti geometrici di cui al §. 7.8.1.4 (piante compatte e simmetriche, pareti continue, orizzontamenti non spingenti, solai ben collegati e con funzionamento a diaframma, distanza max tra solai 5 m, geometria delle pareti che rispetta i limiti di tab. 7.8.II) → 

  38. Verifiche sismiche per edifici semplici (§ 7.8.1.9) • EDIFICI SEMPLICI (…continua): • La costruzione rispetta i criteri di progetto di cui al § 7.8.2.1 (aperture verticaliallineate) →  • In ciascunadelle 2 direz. almeno 2 sistemi di pareti di lunghezzacomplesssiva≥ 50% → (X=68%, Y= 85%)  • La distanza tra questi due sistemi di pareti sia ≥ 75% della dimensione dell'edificio in direz. ┴ →  • Almeno il 75% dei carichi verticali sia portato dalle pareti che resistono alle azioni orizzontali →  • - In ciascuna delle due direzioni interasse ≤ 9 m (7 m per edifici in muratura ordinaria)→  • - Rapporto delle aree ≥ valori … per ciascuna delle due direzioni ortogonali → (Ax=5%, Ay= 6%)  Per ognipiano risulta: s= N / A  0,25 (fk/ gM) = 0,35 ≤ 0,54 →  N: carico verticale totale alla base di ciascun piano dell'edificio, ponendo γG=γQ=1,0 A: area totale dei muri portanti allo stesso piano. PER LE COSTRUZIONI SEMPLICI RICADENTI IN ZONA 2, 3, 4 NON È OBBLIGATORIO EFFETTUARE ALCUNA ANALISI E VERIFICA DI SICUREZZA.

  39. Modelli di calcolo per muratura armata • Il comportamento meccanico della muratura armata ha forti analogie con quello del cemento armato, fatte salve alcune differenze quali: • L'anisotropia della muratura • La minore libertà nell'alloggiamento dell'armatura • I maggiori problemi di ancoraggio delle armature • I modelli che si adottano nel calcolo della muratura armata, comunque, sono analoghi a quelli per il cemento armato. • In particolare questa analogia è evidente per il calcolo a pressoflessione delle sezioni, • mentre per il taglio ci sono delle differenze legate alle diverse condizioni in cui si trova a lavorare l'armatura a taglio, che per i muri di controvento è costituita dai ferri disposti nei letti di malta. • Tale armatura non può avere percentuale elevata per motivi costruttivi. Il suo scopo è quindi quello di essere presente in una quantità minima (0,04%-0,5%) per garantire duttilità dopo che è avvenuta la fessurazione diagonale per taglio. • Inoltre è spesso difficile realizzare condizioni di ancoraggio efficaci, limitando quindi l'efficacia dell'armatura a taglio nella partecipazione dei meccanismi di resistenza, una volta creatasi la fessurazione. È quindi importante migliorare le condizioni di ancoraggio attorno alle armature verticali o mediante tralicci e staffoni chiusi.

  40. Analisi lineare staticaModelli di calcolo (§ 7.8.1.5.2) Per un edificio in muratura regolare sia in pianta che in altezza, si può certamente applicare l'analisi statica lineare, a condizione che il primo periodo di vibrazione della struttura T1 ≤ 2,5 TC. → MODELLI A MENSOLE → MODELLI A TELAIO EQUIVALENTE Nell'ipotesi di infinita rigidezza nel piano dei solai, il modello potrà essere costituito dai soli elementi murari continui dalle fondazioni alla sommità, collegati ai soli fini traslazionali alle quote dei solai. In alternativa, gli elementi di accoppiamento fra pareti diverse potranno essere considerati nel modello. In presenza di tali elementi si possono utilizzare modelli a telaio.

  41. Combinazione di carichi sismiciper gli SLU (NTC, § 2.5.3 ÷3.2.4) La verifica allo stato limite ultimo (SLU) o di danno (SLD) deve essere effettuata per la seguente combinazione della azione sismica con le altre azioni: dove: E azione sismica per lo stato limite in esame; G1 carichi permanenti (peso proprio elementi strutturali) e spinte del terreno; G2 carichi permanenti (peso proprio elementi non strutturali); P pretensione o precompressione; ψ2j coefficiente di combinazione che fornisce il valore quasi-permanente della azione variabile Qj; QKj valore caratteristico della azione variabile Qj. Gli effetti dell'azione sismica saranno valutati tenendo conto delle masse associate ai seguenti carichi gravitazionali:

  42. Pareti Direz. X Pareti Direz. Y Analisi dei carichi verticali agentiassociati all'azione sismica carichi verticali agenti: G1 +G2 + ∑ (ψ2i Qki ) per valutare la combinazione di verifica. carichi associati all'azione sismica: G1 +G2 + ∑ (ψ2iQki ) per valutare gli effetti dell'azione sismica. COMB. SISMICA

  43. Periodo di ritorno dell'azione sismica (§ 2.4 ÷3.2.1)

  44. Calcolo dell'azione sismica (§ 3.2.3, All. A) Pontirolo Nuovo (BG) lat. 45.571; long. 9.5662:

  45. Spettro di risposta elastico in accelerazioneComponente orizzontale (§ 3.2.3.2.1)

  46. Calcolo dell'azione sismicaSLV (§ 3.2.3, All. A) Pontirolo Nuovo (BG); lat. 45.571; long. 9.5662; con TR=475 anni: Lo spettro di risposta per lo SLV su suolo C risulta definito con i seguenti parametri: (categoria di sottosuolo: C 'Terreni mediamente addensati') Amplificazione stratigrafica SS=1,5; Categoria topografica ST=1,0 S = SS ST = 1.5 Risultati ottenuti utilizzando il programma Analisi sismiche – Spettri di risposte 1.03 Reso disponibile dal Consiglio Superiore Dei Lavori Pubblici www.cslp.it

  47. Calcolo dell'azione sismicaSLV (§ 3.2.3, All. A) PontiroloNuovo (BG); lat. 45.571; long. 9.5662; TR=475 years: Si effettua una analisi elastica lineare. L'azione sismica è introdotta nella modellazione attraverso lo spettro di progetto opportunamente scalato per tenere conto delle caratteristiche del terreno e ottenuto dallo spettro elastico per mezzo del fattore di struttura q. Per costruzioni civili o industriali con H ≤ 40 m e la cui massa sia approssimativamente uniformemente distribuita lungo l'altezza, T1 può essere stimato, in assenza di calcoli più dettagliati, utilizzando la formula seguente: H altezza della costruzione (m) dal piano di fondazione, C1 = 0,050 per costruzioni diverse da telai di c.a. o acciaio.

  48. Calcolo della forza totale con analisi lineare statica (§ 7.3.3.2) L'analisi statica lineare consiste nell'applicazione di un sistema di forze distribuite lungo l'altezza dell'edificio assumendo una distribuzione lineare degli spostamenti. La forza da applicare a ciascun piano è data da: Dove: Fi è la forza da applicare al piano i Wi e Wj sono i pesi delle masse ai piani i e j rispettivamente zi e zj sono le altezze dei piani i e j rispetto alle fondazioni Sd(T1) è l'ordinata dello spettro di risposta di progetto W è il peso complessivo della costruzione λ è un coefficiente pari a 0.85 se l'edificio ha almeno tre piani e se T1 < 2 TC , pari a 1.0 in tutti gli altri casi. g è l'accelerazione di gravità.

  49. Determinazione del centro di massa 1° e 2° impalcato 3° impalcato 1° e 2° impalcato 3° impalcato

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