MODELLAZIONE DI UN EDIFICIO IN MURATURA CON IL PROGRAMMA DI CALCOLO 3MURI

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1 MODELLAZIONE DI UN EDIFICIO IN MURATURA CON IL PROGRAMMA DI CALCOLO 3MURI 1) CREARE UN FILE.DXF IN AUTOCAD NEL QUALE VENGONO RIPORTATE LE PIANTE DEI VARI PIANI DELL EDIFICIO DA ANALIZZARE. RISULTA CONVENIENTE DISEGNARE L ASSE BARICENTRICO DEI SINGOLI SETTI MURARI PER FACILITARNE LA MODELLAZIONE IN 3MURI. N.B. BISOGNA CREARE UN FILE PER LA PIANTA DI OGNI PIANO E LE SINGOLE PIANTE DEVONO AVERE LO STESSO SISTEMA DI RIFERIMENTO, LA STESSA ORIGINE E TUTTE LE LINEE DEVONO ESSERE ESPLOSE 2) APRO 3MURI E CREO UN NUOVO FILE, SPECIFICANDO SE L EDIFICIO E NUOVO O ESISTENTE E LA NORMATIVA DI RIFERIMENTO.

2 3) IMPORTO IL FILE.DXF IN 3MURI, FACENDO ATTENZIONE ALLA SCALA UTILIZZATA NEL DISEGNO AUTOCAD (3MURI LAVORA IN CM) 4) DEFINISCO LE PARETI PRESENTI NEL MODELLO. IL PROGRAMMA RICONOSCE LE LINEE DEL.DXF DI SFONDO E GENERA DEI NODI CHE ASSUMERANNO UN COLORE DIVERSO A SECONDA DEL NUMERO DI ELEMENTI CHE CONVERGONO IN ESSI.

3 5) DEFINISCO LE CARATTERISTICHE MECCANICHE DEL MATERIALE, INSERENDO MANUALMENTE I VALORI O UTILIZZANDO LA FUNZIONE DEL PROGRAMMA CHE PERMETTE DI SCEGLIERE LE TIPOLOGIE DI MURATURA PRESENTI NELLA TABELLA C8.A.2.1 DELLA CIRCOLARE 617 DEL 02/02/ ) DEFINISCO EVENTUALI PARAMETRI MIGLIORATIVI DELLA MURATURA RISCONTRATI A SEGUITO DI INDAGINI E/O SOPRALLUOGHI 7) CLICCANDO SU IMPOSTAZIONI / GESTIONE LIVELLI E POSSIBILE DEFINIRE L ALTEZZA DI INTERPIANO DEI SINGOLI LIVELLI.

4 8) ORA E POSSIBILE DEFINIRE LA GEOMETRIA E LA TIPOLOGIA DELLE SINGOLE PARETI INDIVIDUATE AL PUNTO 4. E POSSIBILE INOLTRE INSERIRE ARCHITRAVI (QUALORA PRESENTI), LE CARATTERISTICHE DELLA FONDAZIONE O L OPZIONE ESPOSTA AL VENTO SE LA PARETE E ESTERNA. TALE OPZIONE SERVIRA IN SEGUITO PER LA VERIFICA AI CARICHI VERTICALI. OLTRE AL SEMPLICE PANNELLO MURARIO E POSSIBILE INSERIRE: UN PANNELLO MURARIO CON CORDOLO IN C.A., UN PANNELLO MURARIO CON TRAVE IN LEGNO O IN ACCIAIO, SINGOLE TRAVI IN C.A., LEGNO O ACCIAIO, UN SETTO INTERAMENTE IN C.A. O UNA CATENA. 9) SI INSERISCONO IN QUESTA FASE LE APERTURE PRESENTI (FINESTRE, PORTE) 10) SI DEFINISCONO ORA LA TIPOLOGIA, I CARICHI E L ORDITURA DEI SOLAI

5 11) FINITA LA MODELLAZIONE DEL PIANO TERRA, E POSSIBILE, UTILIZZANDO L OPZIONE DUPLICA PRESENTE IN IMPOSTAZIONI / GESTIONE LIVELLI, DUPLICARE COMPLETAMENTE IL LIVELLO APPENA REALIZZATO CON LE RELATIVE CARATTERISTICHE DELLE PARETI E LA POSIZIONE E LA GEOMETRIA DELLE APERTURE, FACENDO VARIARE SOLO L ALTEZZA DI INTERPIANO SE NECESSARIO. 12) DOVENDO ELIMINARE UNA PARTE DI UNA PARETE SI PUO UTILIZZARE L OPZIONE DIVIDI, DIVIDENDO LA PARETE IN PIU PARTI IN PIU PARTI (SEMPRE IN CORRISPONDENZA DEI NODI ESISTENTI O DI NODI CREATI AD HOC) PER POI SUCCESSIVAMENTE ELIMINARLA UTILIZZANDO L OPZIONE NESSUNA DEFINIZIONE PER IL PANNELLO CONSIDERATO.

6 13) SI ESEGUONO NUOVAMENTE TUTTE LE OPERAZIONI CHE SONO STATE NECESSARIE ALLA DEFINIZIONE DEL PRIMO LIVELLO (GEOMETRIA DELLE PARETI, ASSEGNAZIONE DEL MATERIALE PER OGNI PARETE, POSIZIONAMENTO DELLE APERTURE E DEFINIZONE DELLA TIPOLOGIA DELLA GEOMETRIA E DEI CARICHI DEI SOLAI) PER IL SECONDO LIVELLO. 14) FINITO IL MODELLO IL PROGRAMMA PERMETTE LA VISUALIZZAZIONE IN 3D DI QUANTO REALIZZATO (E POSSIBILE FARLO ANCHE DURANTE LE FASI INTERMEDIE). E POSSIBILE ACCENDERE E SPEGNERE I VARI ELEMENTI (SOLAI, FONDAZIONI, TETTO, ECC.) E VISUALIZZARE IL MODELLO INTERAMENTE O PER SINGOLI LIVELLI.

7 15) TERMINATA LA MODELLAZIONE SI UTILIZZANO DEGLI STRUMENTI DI AUTOCORREZIONE E VERIFICA DEL MODELLO, CHE INDIVIDUANO E CORREGGONO GLI EVENTUALI ERRORI DI MODELLAZIONE: VERIFICA REQUISITI MINIMI PER IL CALCOLO AUTOCORREZIONE MODELLO: ANALIZZA PARETI AUTOCORREZIONE MODELLO: ANALIZZA STRUTTURA CONTROLLO SOLAI/VOLTE CONTROLLO FALDE 16) DOPO I CONTROLLI E PRIMA DEL CALCOLO VERO E PROPRIO VA ESEGUITO IL CALCOLO DELLA MESH 17) SI DEFINISCE LO SPETTRO DI PROGETTO 18) DEFINIZIONE DEI PARAMETRI DELL ANALISI DI PUSHOVER: NUMERO E TIPO DI ANALISI DA ESEGUIRE (CON O SENZA ECCENTRICITA, CON DISTRIBUZIONE DI FORZE PROPORZIONALE AL PRIMO MODO DI VIBRARE DELLA STRUTTURA O ALLE MASSE) NODO DI CONTROLLO, TOLLERANZA, NUMERO DI SOTTOPASSI.

8 19) ANALISI DEI RISULTATI SI CONSIDERANO LE ANALISI PIU GRAVOSE PER ENTRAMBE LE DIREZIONE (EVIDENZIATE IN GIALLO DAL PROGRAMMA), OTTENUTE UTILIZZANDO LA TOLLERANZA DI CALCOLO DI BASE DEL PROGRAMMA (0.005) E PER QUESTE SI ANALIZZANO I DATI PIU SIGNIFICATIVI α U, q *, d U, d MAX E LA CURVA DI PUSHOVER. E INOLTRE POSSIBILE PER OGNI SOTTOPASSO DELL ANALISI OTTENERE LA DEFORMATA DELLE SINGOLE PARETI O DELL INTERA STRUTTURA, CONTROLLARE GLI SPOSTAMENTI DI QUALSIASI NODO GENERATO NELLA MESH O LA PERCENTUALE DI DANNEGGIAMENTO DI UNA PARETE (IL PROGRAMMA DETERMINA ANCHE LA TIPOLOGIA DI ROTTURA: PRESSOFLESSIONE, TAGLIO)

9 Analisi 10 direzione X (carico sismico proporzionale alle masse)

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11 Analisi 20 direzione Y (carico sismico proporzionale al primo modo di vibrare della struttura)

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13 SI RIESEGUONO NUOVAMENTE LE ANALISI UTILIZZANDO QUESTA VOLTA UNA MAGGIORE PRECISIONE DI CALCOLO, PASSANDO DA UNA TOLLERANZA DI A UNA DI COME E POSSIBILE NOTARE DALLA TABELLA IL VALORE DI α U, PRINCIPALE PARAMENTRO DI RIFERIMENTO, IN DIREZIONE Y CALA NOTEVOLMENTE, PASSANDO DA UN VALORE DI A UN VALORE DI SI DOVREBBE RIPETERE L OPERAZIONE, VARIANDO GRADUALMENTE LA TOLLERANZA DI CALCOLO FINO A RAGGIUNGERE LA CONVERGENZA DEI RISULTATI, IN QUANTO COME DIMOSTATO ATTRAVERSO QUESTO ESEMPIO LA TOLLERANZA DI CALCOLO BASE DEL PROGRAMMA NON SEMBRA FORNIRE DEI RISULTATI PIENAMENTE ATTENDIBILI. Analisi 10 direzione X (carico sismico proporzionale alle masse) CURVA DI PUSHOVER ANALISI PRECEDENTE (TOLLERANZA =0.005) NUOVA CURVA DI PUSHOVER (TOLLERANZA =0.001)

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15 Analisi 6 direzione Y (carico sismico proporzionale al primo modo di vibrare della struttura) NON SI EFFETTUA UN CONFRONTO TRA LE DUE CURVE DI PUSHOVER IN DIREZIONE Y, IN QUANTO A DIFFERENZA DI QUANTO AVVIENE PER LA DIREZIONE X, L ANALISI PIU GRAVOSA IN DIREZIONE Y CAMBIA VARIANDO LA TOLLERANZA. INFATTI PRIMA LA STRUTTURA COLLASSAVA CON LA

16 DISTRIBUZIONE DI FORZE DELL ANALISI NUMERO 20 (FORZE PROPORZIONALI AL PRIMO MODO DI VIBRARE DELLA STRUTTURA, CON ECCENTRICITA ). ORA INVECE CON LA NUOVA TOLLERANZA, IL FABBRICATO RAGGIUNGE IL COLLASSO IN DIREZIONE Y CON L ANALISI NUMERO 6 (DISTRIBUZIONE DI FORZE PROPORZIONALI AL PRIMO MODO DI VIBRARE, MA SENZA ECCENTRICITA ).

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18 MECCANISMI LOCALI È importante precisare che, come sottolineato dalla norma, in un edificio in muratura bisogna prestare maggiore attenzione ai meccanismi locali rispetto a quelli globali. L assenza di alcuni accorgimenti costruttivi, come ammorsamento tra le pareti, presidi al ribaltamento (cordoli, catene), soletta collaborante, ecc, permette la formazione di collassi localizzati che non pregiudicano tuttavia la stabilità globale della struttura. Tali cinematismi vanno individuati e bisogna prevenire la loro formazione, mediante appositi interventi locali. Per ogni possibile meccanismo locale ritenuto significativo, il metodo di verifica si articola nei seguenti passi: 1) Trasformazione di una parte della costruzione in un sistema labile, attraverso l individuazione di corpi rigidi, definiti da piani di frattura ipotizzabili per la scarsa resistenza a trazione della muratura, in grado di ruotare o scorrere tra loro (meccanismo di danno e collasso); 2) Valutazione del moltiplicatore orizzontale dei carichi che comporta l attivazione del meccanismo; 3) Analisi cinematica lineare: verifica di sicurezza attraverso la valutazione del rapporto tra accelerazione richiesta da normativa e accelerazione di attivazione del meccanismo; 4) Analisi cinematica non lineare: valutazione della capacità di spostamento (duttilità geometrica) del pannello. Verifiche analisi cinematica lineare Nel caso in cui la verifica riguardi un elemento isolato o una porzione della costruzione comunque sostanzialmente appoggiata a terra, la verifica di sicurezza è soddisfatta se l accelerazione spettrale che attiva il meccanismo, confrontata con l accelerazione al suolo, ovvero lo spettro elastico valutato per = 0, soddisfa le seguenti disuguaglianze, Circolare al Paragrafo C8A : Se invece il meccanismo locale interessa una porzione della costruzione posta ad una certa quota, si deve tener conto del fatto che l accelerazione assoluta della quota della porzione di edificio interessata dal cinematismo è in genere amplificata rispetto a quello del suolo. Un approssimazione accettabile consiste nel verificare anche :

19 Nell analisi cinematica lineare si farà riferimento a un ulteriore parametro, ovvero il fattore di accelerazione f a,slv relazione 2.5 delle linee guida: f a,slv = a * 0 / a SLV Tale parametro viene anche suggerito anche dalla Protezione Civile nell ordinanza n.ro 57 del 12/10/2012, nella quale si specifica che il livello minimo di sicurezza può essere considerato raggiunto quanto f a,slv risulta maggiore o uguale a 0,6. Si cercherà quindi di raggiungere almeno il valore di 0,6 poiché pur non implicando il superamento della verifica, esso rappresenta un valore minimo di sicurezza attesa per il fabbricato in esame. Verifiche analisi cinematica non lineare Elemento appoggiato a terra: Elemento non appoggiato a terra: Le verifiche sono state eseguite attraverso il codice di calcolo, di comprovata validità MC4Loc 2010 rel 2.0 N.B. La verifica si intende soddisfatta quando almeno una tra l analisi cinematica lineare e l analisi cinematica non lineare risultano verificate.

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