EDIFICI IN MURATURA ORDINARIA, ARMATA O MISTA

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1 Edifici in muratura portante 2 1

2 Cosa è ANDILWall? ANDILWall è un software di analisi strutturale che utilizza il motore di calcolo SAM II, sviluppato presso l Università degli Studi di Pavia e presso EUCENTRE Fondazione Centro Europeo di Formazione e Ricerca in Ingegneria Sismica di Pavia (Magenes, Manzini, Morandi, Remino, Bolognini, 2006). SAM II è un codice di calcolo per l analisi statica non lineare a macroelementi di edifici in muratura soggetti ad azione sismica che opera nel rispetto delle indicazioni del D.M. 14/01/2008 Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC 2008). Oltre all analisi statica non lineare (analisi alle azioni sismiche), SAM II consente di effettuare anche l analisi modale e l analisi elastica lineare, finalizzata alla determinazione delle sollecitazioni sugli elementi strutturali da utilizzare ai fini delle verifiche alle azioni non sismiche (vento e carichi gravitazionali). 3 Cosa fa ANDILWall? Modellazione a telaio equivalente: di edifici di nuova progettazione: in muratura portante ordinaria in muratura portante armata con struttura portante mista in muratura ordinaria o armata ed elementi in altra tecnologia (per es. pareti e/o pilastri in c.a., elementi di altro materiale/tecnologia) di edifici esistenti Possibili criteri di modellazione dei solai: solai infinitamente rigidi nel proprio piano solai infinitamente deformabili nel proprio piano coperture a falde inclinate 4 2

3 Cosa fa ANDILWall? Analisi: analisi elastiche lineari (analisi ai carichi non sismici); analisi modale ed analisi statiche non lineari pushover (analisi alle azioni sismiche) Verifiche di sicurezza: verifica edificio semplice verifiche estese ai carichi non sismici (vento e semplice gravità) verifiche sismiche globali sulla curva di capacità (pushover) verifiche sismiche locali fuori piano su singole pareti 5 ANDILWall 3.1 Con la versione 3.1 di ANDILWall è possibile analizzare edifici con diaframmi infinitamente deformabili nel proprio piano e gestire dunque orizzontamenti e coperture realizzate, per esempio, con: struttura in legno e semplice assito; putrelle in acciaio ed elementi di alleggerimento (per es. tavelloni o voltine); altre tipologie di solaio flessibile diffuse nei fabbricati esistenti. L utente ha dunque a disposizione uno strumento versatile che, oltre a garantire la riconosciuta affidabilità nella progettazione strutturale di nuovi edifici in muratura portante, può risultare estremamente efficace anche nella valutazione della sicurezza nei confronti delle azioni sismiche e non sismiche su una grande parte degli edifici esistenti in muratura o con struttura mista (per es. con elementi in c.a.) del patrimonio edilizio nazionale. 6 3

4 ANDILWall 3.1 Effetto del criterio di modellazione dei solai sul comportamento dinamico Modello a diaframmi rigidi Modello a diaframmi inf. deformabili modo Y modo X 7 ANDILWall 3.1 Esempio di edificio con copertura a falde inclinate, modellata mediante diaframma infinitamente deformabile 8 4

5 ANDILWall 3.1 La versione 3.1 del ANDILWall consente inoltre di gestire liberamente alcuni parametri di verifica strutturale sugli elementi in c.a., potenziando in particolare le funzionalità per la verifica a taglio di tali elementi: in edifici esistenti l utente ha la possibilità di effettuare la verifica a taglio di travi e pilastri in c.a. secondo le sole prescrizioni delle NTC2008 oppure secondo le indicazioni più vincolanti della Circolare n.617; Al par. C la Circolare limita la resistenza del calcestruzzo delle sezioni specificamente armate a taglio al valore ottenuto dalla formulazione prevista per le sezioni non armate L utente ha la possibilità di escludere la verifica a taglio per scorrimento in corrispondenza dei piani di scorrimento (riprese di getto) delle pareti in c.a. 9 Criteri generali di modellazione a telaio equivalente Nella modellazione a telaio equivalente di un edificio viene considerata la parte di struttura compresa fra lo spiccato del piano di fondazione e l estradosso del solaio di copertura o di sottotetto. La parte di struttura al di sopra dell estradosso del solaio di sottotetto può essere considerata unicamente al fine della definizione dei carichi gravitazionali e delle masse strutturali. La parte di struttura al di sotto dello spiccato del piano di fondazione può essere modellata, nell ipotesi che costituisca un sistema scatolare rigido, come vincolo a terra. 10 5

6 Criteri generali di modellazione a telaio equivalente Identificazione della struttura portante dell edificio: elementi ad asse verticale: pannelli in m. ordinaria pannelli in m. armata pilastri in c.a. pareti in c.a. elementi in altra tecnologia elementi ad asse orizzontale: travi di accoppiamento in m. ordinaria travi di accoppiamento in m. armata cordoli in c.a. travi in c.a. elementi in altra tecnologia 11 Criteri generali di modellazione a telaio equivalente Modello a telaio equivalente (elementi monodimensionali di tipo beam): elementi ad asse verticale: maschio murario non armato maschio murario armato pilastro in c.a. parete in c.a. elementi elastici personalizzati elementi ad asse orizzontale: fascia muraria non armata fascia muraria armata cordolo in c.a. trave in c.a. elementi elastici personalizzati 12 6

7 Criteri generali di modellazione a telaio equivalente A seguito della generazione automatica del telaio equivalente da parte di ANDILWall, l utente ha la possibilità di inserire nel modello travi in muratura (fasce murarie). Modello senza fasce murarie Modello con fasce murarie 13 Criteri generali di modellazione a telaio equivalente Ciascun elemento strutturale viene rappresentato nel telaio da un elemento monodimensionale mediante il suo asse baricentrico principale ed è delimitato da nodi in corrispondenza delle intersezioni di questo con gli assi baricentrici degli elementi cui l elemento è collegato. Ciascun elemento è caratterizzato da una porzione centrale deformabile e da porzioni infinitamente rigide alle estremità (rigid-offsets), introdotti per tener conto nel modello della ridotta deformabilità dei nodi strutturali 14 7

8 Criteri generali di modellazione a telaio equivalente Nella modellazione a telaio equivalente è ammissibile scomporre le sezioni composte di pareti murarie in più sezioni rettangolari semplici che si intersechino ad L o a T. ANDILWall adotta un criterio di scomposizione in base al quale ciascun elemento di parete viene individuato dalla intersezione fra gli assi baricentrici delle sezioni rettangolari in cui può essere scomposto il sistema murario. 15 Criteri generali di modellazione a telaio equivalente ANDILWall inserisce (a livello di solaio) un collegamento mediante bracci infinitamente rigidi fra i singoli pannelli. In questo modo è garantita la compatibilità nel modello fra gli spostamenti verticali delle pareti all incrocio, dovuta nella struttura reale alla presenza del cordolo continuo in c.a. e all ammorsamento fra i pannelli nella zona di intersezione per effetto dello sfalsamento dei blocchi. 16 8

9 Criteri generali di modellazione a telaio equivalente maschi murari cordoli in c.a. (fasce murarie) aree di influenza di solaio e linee di collegamento area di impalcato di piano 17 Criteri generali di modellazione a telaio equivalente Nella definizione dei carichi sul modello a telaio equivalente, ANDILWall somma ai carichi su solaio il peso proprio degli elementi strutturali verticali: 18 9

10 MODELLAZIONE EDIFICIO SCOLASTICO Modello geometrico di input 19 MODELLAZIONE EDIFICIO SCOLASTICO Modello geometrico di input 20 10

11 MODELLAZIONE EDIFICIO SCOLASTICO a diaframma deformabile con falde inclinate A diaframma rigido 21 EDIFICIO NON SEMPLICE Modello 3D edificio Generazione modello a telaio equivalente 22 11

12 ANALISI DA ESEGUIRE ANALISI ELASTICA LINEARE Carichi non sismici: -Vento - Carichi verticali (combinazioni con G1 G2 Qi e ) Carichi sismici: ANALISI NON LINEARE - Azione sismica (16 possibili combinazioni) - Carichi verticali 23 L analisi statica non lineare deve essere effettuata applicando almeno due distinte distribuzioni di forze orizzontali applicate ai baricentri delle masse a ciascun piano: distribuzione proporzionale alle masse DISTRIBUZIONE FORZE SISMICHE distribuzione proporzionale al primo modo di vibrare (circa lineare come quella statica lineare) F 3 F 3 F 2 F 2 F 1 F 1 Proporzionale alle masse di ogni piano Proporzionale al I modo di vibrare o alle forze statiche (~h piano) 24 12

13 Analisi da effettuare sul modello dell edificio Direzione di spinta X Direzione di spinta Y Distribuzione forze: triangolare inversa Distribuzione forze: uniforme Distribuzione forze: triangolare inversa Distribuzione forze: uniforme Verso di spinta: + Verso di spinta: - Verso di spinta: + Verso di spinta: - Verso di spinta: + Verso di spinta: - Verso di spinta: + Verso di spinta: - e.a. + e.a. - e.a. + e.a. - e.a. + e.a. - e.a. + e.a. - e.a. + e.a. - e.a. + e.a. - e.a. + e.a. - e.a. + e.a. - (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) Nel caso di edifici non simmetrici in pianta né lungo X né lungo Y, il numero di analisi sul singolo edificio sarà pari a 16. Nel caso di edifici simmetrici il numero di analisi si riduce. In particolare, si possono distinguere 3 casi (vedere ): CASO 1) Simmetria rispetto all asse X: 8 analisi complessive (1), (3), (5), (7), (9), (10), (13), (14) CASO 2) Simmetria rispetto all asse Y: 8 analisi complessive (1), (2), (5), (6), (9), (11), (13), (15). CASO 3) Simmetria rispetto all asse X e all asse Y: 4 analisi complessive (1), (5), (9), (13). 25 EDIFICIO NON SEMPLICE VERIFICHE DA ESEGUIRE Carichi non sismici: VERIFICHE - Verifica di resistenza: a) in sommità b) in mezzeria c) alla base Carichi sismici: - Verifica globale di capacità - Verifica fuori piano 26 13

14 ANALISI STATICA NON LINEARE Curva di capacità Forza-spostamento 27 LA MURATURA ARMATA 28 14

15 EDIFICIO IN MURATURA ARMATA Cap. 4.5 DETTAGLI PROGETTUALI - Malta M10 - Cls C12/15 - = ø min 5 mm % A orizz. 0.5% - passo staffe 60 cm % A vert. 1.0% - sovrapp. > 60ø Foro alloggiamento Ø min 6 cm 29 Tipologie blocchi per muratura armata Blocco a C Sp Blocco ad H sp

16 EDIFICIO IN MURATURA ARMATA Cap. 4.5 DETTAGLI PROGETTUALI REQUISITI AGGIUNTIVI PER ZONA SISMICA Cap Solai infinitamente rigidi nel proprio piano Si trascurano le rigidezze trasversali delle pareti Possibilità di considerare fasce murarie armate 31 REALIZZAZIONE DELL ANGOLO 32 16

17 LE ARMATURE ORIZZONTALI 33 LA POSA DEI BLOCCHI 34 17

18 ESEMPIO CONCRETO 35 Rielaborazione progettuale esecutiva 36 18

19 DEFINIZIONE PROGETTO STRUTTURALE Particolare incrocio murature Corso pari Corso dispari

20 39 REALIZZAZIONE 40 20

21 REALIZZAZIONE 41 REALIZZAZIONE 42 21

22 Ancoraggio ferri da fondazione 43 DETTAGLI DI POSA 44 22

23 DETTAGLI DI POSA 45 FASI DI CANTIERE 46 23

24 ATTACCO MURO-FONDAZIONE A B C 47 DETTAGLI DI POSA 48 24

25 e ora una veloce navigazione all interno del software 49 VERSIONE 3.1 OFFERTA PROMOZIONALE PER I PARTECIPANTI AL CORSO (versione Full) 50 25

26 Domande? Ing. Roberto Calliari 51 Grazie per l attenzione Grazie per l attenzione Ing. Roberto Calliari 52 26

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