Applicazione del D.M con PRO_SAP. 2S.I. s.r.l.

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1 Applicazione del D.M con PRO_SAP 2S.I. s.r.l. Ing. Tommaso Mariacci Ing. Gennj Venturini Fasi dell analisi Definizione del sistema costruttivo Definizione dello schema strutturale Dimensionamento di massima e modellazione Analisi dei carichi e analisi sismica Controllo dei risultati Progettazione degli elementi strutturali Generazione degli esecutivi 2

2 Definizione del sistema costruttivo Le prescrizioni di norma variano a seconda del sistema costruttivo dell edificio da progettare In particolare si fa riferimento a: Costruzioni con struttura in cemento armato; Costruzioni con struttura in acciaio; Costruzioni con struttura composta in acciaio e calcestruzzo; Costruzioni con struttura in muratura. Costruzioni con struttura in legno 3 Definizione dello schema strutturale Per ciascun sistema costruttivo è possibile individuare lo schema strutturale. Ad esempio un edificio con sistema costruttivo in c.a. può essere a pareti portanti o pilastri In sede di definizione del fattore di struttura q verranno approfonditi i vari schemi strutturali.

3 Edifici misti Le NTC definiscono diversi sistemi costruttivi, nel caso di edifici misti è necessario individuare una sola tecnologia resistente alle azioni sismiche. Ad esempio in un edificio muratura con alcuni pilastri in c.a. assegnare ai pilastri la proprietà asta, così la muratura porterà l intera azione sismica. Dimensionamento di massima Le norme tecniche per le costruzioni pongono l accento sull importanza del dimensionamento di massima finalizzato anche al controllo dei risultati ottenuti attraverso l analisi con l elaboratore. Nel capitolo 10 si legge: Spetta al progettista il compito di sottoporre i risultati delle elaborazioni a controlli che ne comprovino l attendibilità. Tale valutazione consisterà nel confronto con i risultati di semplici calcoli, anche di larga massima, eseguiti con metodi tradizionali e adottati, ad esempio, in fase di primo proporzionamento della struttura. Inoltre, sulla base di considerazioni riguardanti gli stati tensionali e deformativi determinati, valuterà la consistenza delle scelte operate in sede di schematizzazione e di modellazione della struttura e delle azioni. Nella relazione devono essere elencati e sinteticamente illustrati i controlli svolti, quali verifiche di equilibrio tra reazioni vincolari e carichi applicati, comparazioni tra i risultati delle analisi e quelli di valutazioni semplificate, etc. 6

4 Modellazione della struttura Una volta che sono stati identificati gli schemi strutturali e si è effettuato il dimensionamento di massima si può procedere con la modellazione. Sarà necessario inserire nell archivio delle sezioni di PRO_SAP i risultati del predimensionamento. 7 Modellazione della struttura Dopo aver impostato gli archivi si può procedere con la modellazione. Sono disponibili 3 metodologie di input: Inserimento dei nodi e degli elementi Utilizzo dei generatori Import di un architettonico Si considera una struttura già modellata. [Calcestruzzo_DM08_no carichi.psp] 8

5 Analisi dei carichi L analisi dei carichi secondo le n.t.c distingue due tipi di permanenti: G1 pesi propri + permanenti compiutamente definiti G2 permanenti non compiutamente definiti (ad es. tramezze) Analisi dei carichi Paragrafo 2.6

6 Definizione dei carichi dei solai Nell archivio dei solai è necessario definire: G1: pp+p def= pesi propri + permanenti compiutamente definiti G2:o non def= permanenti non compiutamente definiti (ad es. tramezze) Sovr. var (o neve)= carichi variabili o da neve sul solaio Coeff. psi0, psi1, psi2 (definiti nella tabella 2.5.I del DM08) Definizione dei carichi dei solai

7 Azione sismica PRO_SAP consente di effettuare le verifiche in conformità alle NTC: 13 Analisi sismiche disponibili Con PRO_SAP è possibile effettuare 3 tipi di analisi: Analisi statica lineare Analisi dinamica lineare Analisi statica non lineare A breve anche dinamica non lineare (smorzatori, dissipatori)

8 Tipi di analisi sismiche - Esk L analisi statica lineare (paragrafo D.M. 2008) consiste nell applicazione di un sistema di forze statiche (equivalenti alle forze di inerzia indotte dall azione sismica). 15 Tipi di analisi sismiche - Esk Par : Può essere effettuata per le sole costruzioni la cui risposta sismica, in ogni direzione principale, non dipenda significativamente dai modi di vibrare superiori Par : Può essere effettuata a condizione che il periodo del modo di vibrare principale nella direzione in esame (T1) non superi 2,5 TC o TD e che la costruzione sia regolare in altezza.

9 Analisi statica lineare (Esk) Da utilizzarsi quando le strutture sono sufficientemente regolari e semplici Distribuzione di forze orizzontali che rappresentano, in modo semplificato, l effetto del primo modo di vibrare 17 Analisi statica lineare (Esk) 18

10 Analisi statica lineare (Esk) 19 Tipi di analisi sismiche - Edk L analisi dinamica lineare èil metodo d analisi lineare di riferimento per determinare gli effetti dell azione sismica consiste: - nella determinazione dei modi di vibrare della costruzione (analisi modale) - nel calcolo degli effetti dell azione sismica, rappresentata dallo spettro di risposta di progetto, per ciascuno dei modi di vibrare individuati (analisi spettrale) - nella combinazione degli effetti. 20

11 Tipi di analisi sismiche - Edk Devono essere considerati tutti i modi con massa partecipante significativa. È opportuno a tal riguardo considerare tutti i modi con massa partecipante superiore al 5% e comunque un numero di modi la cui massa partecipante totale sia superiore all 85%. Analisi dinamica (Edk) Analisi modale Determinazione delle forme modali e dei periodi propri della struttura sulla base delle masse e delle rigidezze 22

12 Analisi dinamica (Edk) Analisi spettrale Calcolo della risposta della struttura attraverso lo spettro (in termini di forze, spostamenti, sollecitazioni) 23 Analisi dinamica spettrale (Edk) Vb,j è il taglio alla base corrispondente a ciascun modo Dove: Se(T) è l ordinata spettrale al tempo T Mj* è la massa efficace del modo 24

13 Analisi dinamica (Edk) La deformata è espressa come combinazione (CQC o SRSS) delle singole deformate modali 25 Analisi statica non lineare (Esk) L analisi non lineare statica consiste nell applicare alla struttura i carichi gravitazionali e, per la direzione considerata dell azione sismica, un sistema di forze orizzontali distribuite, ad ogni livello della costruzione, proporzionalmente alle forze d inerzia ed aventi risultante (taglio alla base) Fb. Tali forze sono scalate in modo da far crescere monotonamente, sia in direzione positiva che negativa e fino al raggiungimento delle condizioni di collasso locale o globale, lo spostamento orizzontale dc di un punto di controllo coincidente con il centro di massa dell ultimo livello della costruzione (sono esclusi eventuali torrini). Il diagramma Fb - dc rappresenta la curva di capacità della struttura. 26

14 Analisi statica non lineare (Esk) Distribuzione di forze proporzionale alla prima forma modale Distribuzione di forze proporzionale alle masse Analisi statica non lineare (Esk)

15 Inserimento dei carichi In una fase iniziale si effettua un analisi sismica STATICA (Esk) dell edificio per determinare la risposta che ha nei confronti dell azione sismica. Si procede poi alla verifica di regolarità, utilizzando un valore del parametro q (coefficiente di struttura) di primo tentativo. [Dati di carico Casi di Carico] 29 Definizione dei carichi sismici In base alle caratteristiche dell edificio si determina il tipo di analisi da effettuare (Edk o Esk) E necessario definire i casi di carico sismici in ciascuna delle due direzioni orizzontali (alfa = 0 e alfa = 90). Per ogni caso di carico bisogna assegnare un eccentricità accidentale positiva e negativa. 30

16 Eccentricità aggiuntiva Paragrafo 7.6.2: Per tenere conto della variabilità spaziale del moto sismico, nonché di eventuali incertezze nella localizzazione delle masse, al centro di massa deve essere attribuita una eccentricità accidentale rispetto alla sua posizione quale deriva dal calcolo. Per i soli edifici ed in assenza di più accurate determinazioni l eccentricità accidentale in ogni direzione non può essere considerata inferiore a 0,05 volte la dimensione dell edificio misurata perpendicolarmente alla direzione di applicazione dell azione sismica. Detta eccentricità è assunta costante, per entità e direzione, su tutti gli orizzontamenti. 31 Stati limite previsti dalle NTC Le NTC prevedono - Stato Limite di Operatività (SLO) - Stato Limite di Danno (SLD) (per il controllo degli spostamenti) - Stato Limite di salvaguardia della Vita (SLV) (per la progettazione) - Stato Limite di prevenzione del Collasso (SLC) SLO serve per il controllo degli spostamenti di strutture strategiche (si veda par ). SLC serve per la verifica di edifici esistenti e di edifici con isolatori sismici

17 Definizione dei carichi sismici Come minimo per una abitazione servono 8 casi di carico: SLV con alfa = 0 ed eccentricità positiva SLV con alfa = 0 ed eccentricità negativa SLV con alfa = 90 ed eccentricità positiva SLV con alfa = 90 ed eccentricità negativa SLD con alfa = 0 ed eccentricità positiva SLD con alfa = 0 ed eccentricità negativa SLD con alfa = 90 ed eccentricità positiva SLD con alfa = 90 ed eccentricità negativa PRO_SAP inserisce in automatico i suddetti carichi 33 se la tabella dei casi di carico è vuota. Definizione dei carichi sismici Paragrafo Sisma verticale: La componente verticale deve essere considerata solo in presenza di elementi pressoché orizzontali con luce superiore a 20 m, elementi precompressi (con l esclusione dei solai di luce inferiore a 8 m), elementi a mensola di luce superiore a 4 m, strutture di tipo spingente, pilastri in falso, edifici con piani sospesi, ponti, costruzioni con isolamento nei casi specificati in e purché il sito nel quale la costruzione sorge non ricada in zona 3 o 4. 34

18 Spettri di progetto e duttilità Dallo spettro elastico si determina lo spettro di progetto per lo Stato Limite Ultimo riducendolo del fattore di struttura q Il valore di q è fornito dalla normativa è funzione dei materiali, delle tipologie strutturali, del grado di iperstaticità e della duttilità attesa. Dopo il controllo di regolarità si approfondirà con esempi di calcolo di q 35 Spettri di progetto secondo NTC Il fattore di struttura q è importantissimo perché le sollecitazioni sulla struttura sono inversamente proporzionali a q Sistema costruttivo più duttile q più grande con forze sismiche inferiori. Sistema costruttivo meno duttile (ad esempio edificio in muratura) q più piccolo forze sismiche maggiori. Non regolarità in altezza q più piccolo forze sismiche maggiori 36

19 Definizione spettri in PRO_SAP In figura sono rappresentati: Lo spettro per lo Stato limite di Danno (in rosso) Lo spettro di progetto per lo SLV (in blu) Calcolati dal programma attraverso il comando: [Dati di carico Casi di carico sismici] 37 Spettri di progetto secondo NTC Per la definizione degli spettri di progetto secondo le NTC è necessario conoscere la latitudine e la longitudine della zona in cui si trova la struttura da verificare. Ad esempio: FERRARA: Lat.: Long.:

20 Spettri di progetto secondo NTC L ALLEGATO A ALLE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI e le tabelle A1 e A2 forniscono i valori di ag, Fo e T*C per la determinazione degli spettri. I valori vengono forniti in funzione del periodo di ritorno TR 39 Spettri di progetto secondo NTC Il periodo di Ritorno TR si determina con la formula: Dove: VR: Vita di Riferimento (dipende dal tipo di costruzione e dalla classe d uso) PVR: probabilità di superamento (dipende dal tipo di stato limite in esame) 40

21 Spettri di progetto secondo NTC Tipo di costruzione: Vita Nominale Opere provvisorie [ ] Opere ordinarie[ ] Grandi opere[ ] Classe d uso: presenza occasionale di persone normali affollamenti [ ] affollamenti significativi [ ] con funzioni pubbliche[ ] Vita di Riferimento VR = VN CU Periodo di Ritorno Probabilità di superamento PVR: Stati limite di SLO 81% esercizio SLD 63% Stati limite SLV 10% ultimi SLC 5% Nelle tabelle dell allegato A con latitudine, longitudine e periodo di ritorno è possibile individuare i parametri degli spettri: ag, Fo, T*C 41 Accelerazione al suolo Con PRO_SAP è possibile calcolare in automatico longitudine, latitudine e tempo di ritorno per i casi di carico pericolosità sismica 42

22 Spettri di progetto secondo NTC 43 Spettri di progetto secondo NTC Per l inserimento delle coordinate geografiche è possibile: Imputare il comune di appartenenza delle edificio il programma assegnerà automaticamente latitudine e longitudine Imputare manualmente latitudine e longitudine reperite su internet

23 Spettri di progetto secondo NTC 45 Spettri di progetto secondo NTC La vita di riferimento è ottenuta attraverso la formula: VR = VN CU 46

24 Spettri di progetto secondo NTC Categoria di suolo e categoria topografica determinano la forma dello spettro. 47 Spettri di progetto Per la determinazione dei parametri degli spettri si usano le tabelle dell allegato A 48

25 Spettri di progetto 49 Spettri di progetto Equazioni per lo spettro elastico (par ) Per lo spettro di progetto si assegna q=1/eta (par ) 50

26 Spettri di progetto PRO_SAP assegna in automatico i valori dei parametri degli spettri in base ai dati assegnati in precedenza. 51 Definizione spettri 52

27 Eccentricità aggiuntiva Paragrafo Qualora la distribuzione di elementi non strutturali elementi sia fortemente irregolare in pianta, gli effetti di tale irregolarità debbono essere valutati e tenuti in conto. Questo requisito si intende soddisfatto qualora si incrementi di un fattore 2 l eccentricità accidentale. Eccentricità X= Eccentricità Y=10% 53 Definizione delle masse sismiche 54

28 Definizione delle masse sismiche I moltiplicatori per la determinazione delle masse sismiche dei carichi accidentali si distinguono in: Qsk e Qnk : il coefficiente moltiplicativo è posto pari ad 1 poiché i coefficienti sono stati assegnati nell archivio del carico del solaio Qk generico: è necessario introdurre il coefficiente Nota: i carichi di tipo Qvk (azione del vento), Qtk (azione termica), Pk (precompressione) non vengono proposti in quanto il programma automaticamente impone che non contribuiscano alle masse sismiche. 55 Definizione delle masse sismiche Nota sui carichi su elementi D3: I carichi di pressione non generano massa sismica (il programma avverte con un messaggio) Nel caso si desideri inserire un carico su un D3 che generi massa sismica bisogna inserire un carico variabile generale e spuntare l opzione usa per carico di superficie. 56

29 Combinazioni La definizione delle combinazioni è strettamente necessaria solo per la progettazione degli elementi strutturali. In ogni caso combinazioni possono essere definite per il controllo delle azioni assegnate alla struttura e per il controllo dello stato tensio-deformativo della stessa. Il programma prevede combinazioni SLU senza sisma e con sisma. 57 Combinazioni - paragrafo

30 Combinazioni NTC, Paragrafo Gli effetti sulla struttura (sollecitazioni, deformazioni, spostamenti, ecc.) sono combinati successivamente, applicando la seguente espressione: 1,00 Ex + 0,30 Ey + 0,30 Ez con rotazione dei coefficienti moltiplicativi e conseguente individuazione degli effetti più gravosi. La componente verticale verrà tenuta in conto ove necessario (v ). 59 Combinazioni E possibile effettuare le combinazioni sia con approccio 1 e approccio 2 (paragrafo 2.6) Tipicamente è necessario inserire: SLU stutt. SL sismica (inserisce le combinazioni SLO, SLD, SLV, SLC) SLE rare SLE freq. SLE perm SLU accid (solo per le verifiche di resistenza al fuoco) 60

31 Combinazioni Le combinazioni sono automatiche, è possibile verificare e personalizzare i coefficienti di combinazione 61 Esecuzione delle analisi Nel caso di analisi statica è possibile passare direttamente alla visualizzazione dei risultati. Nel caso di analisi dinamica devono essere considerati tutti i modi con massa partecipante significativa. È opportuno a tal riguardo considerare tutti i modi con massa partecipante superiore al 5% e comunque un numero di modi la cui massa partecipante totale sia superiore all 85%. Per la combinazione degli effetti relativi ai singoli modi deve essere utilizzata una combinazione quadratica completa degli effetti relativi a ciascun modo 62

32 Esecuzione delle analisi Si esegue una analisi statica lineare per valutare la regolarità determinare il fattore di struttura q 63 REGOLARITA Valutazione della regolarità di un edificio secondo il capitolo 7 delle NTC. REGOLARITA IN PIANTA REGOLARITA IN ALTEZZA 64

33 Regolarità dell edificio Regolarità in pianta (NTC par 7.2.2) Verifiche di tipo geometrico Verifiche di tipo analitico 65 Regolarità in pianta: verifiche geometriche a) Controllo simmetria pianta b) Controllo dimensioni del rettangolo in cui è inscritto c) Controllo rientri e sporgenze d) Valutazione della rigidezza dei solai 66

34 Regolarità in pianta PRO_SAP mostra la posizione dei baricentri nella visualizzazione dei casi di carico sismici Il cerchio nero rappresenta il baricentro delle rigidezze. Il cerchio rosso rappresenta il baricentro delle masse. 67 Regolarità in pianta La regolarità in pianta consente di utilizzare il valore di alfau/alfa1 disponibile nelle tabelle della normativa (per il calcolo del fattore di struttura q). Per le costruzioni non regolari in pianta, si possono adottare valori di au/a1 pari alla media tra 1,0 ed i valori di volta in volta forniti per le diverse tipologie costruttive. (paragrafp 7.3.1)

35 Regolarità dell edificio Regolarità in altezza (NTC, par 7.2.2) Verifiche di tipo geometrico Verifiche di tipo analitico 69 Regolarità in altezza: punto e) e) Verifica che i sistemi resistenti si estendano per tutta l altezza dell edificio Controllo da eseguire sull architettonico. 70

36 Regolarità in altezza: punto f) f) massa e rigidezza rimangono costanti o variano gradualmente, senza bruschi cambiamenti, dalla base alla cima 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%); ai fini della rigidezza si possono considerare regolari in altezza strutture dotate di pareti o nuclei in c.a. di sezione costante sull altezza o di telai controventati in acciaio, ai quali sia affidato almeno il 50% dell azione sismica alla base; 71 Regolarità in altezza: punto f) Nel contesto assegnazione carichi, visualizzano un caso di carico sismico, il programma fornisce informazioni sulla massa sismica (M) e sulla rigidezza (EJ) in direzione x ed in direzione y. 72

37 Regolarità in altezza: punto f) La valutazione della rigidezza può essere effettuata, oltre che a livello di singolo elemento strutturale, anche a livello di piano. Valutazione della rigidezza come rapporto tra il taglio complessivo e lo spostamento relativo di piano d Valutazione eseguita in x ed in y. 73 Regolarità in altezza: punto f) Lo spostamento relativo di due punti si ottiene a monitor attraverso il comando deformazioni relativa la relazione dell analisi statica equivalente riporta la forza di piano rigidezza = forza/spostamento [verifica convenzionale suggerita dal manuale progetto antisismico di edifici in cemento armato edito da iusspress] Quota Forza Sismica Tot. parziale M Sismica x g Pos. GX Pos. GY E agg. X-X E agg. Y-Y m dan dan dan m m m m e e e e e e e e e e e e e e Esempio di verifica eseguita per la pilastrata 9, direzione x 74

38 Regolarità in altezza: punto f) ai fini della rigidezza si possono considerare regolari in altezza strutture dotate di pareti o nuclei in c.a. di sezione costante sull altezza o di telai controventati in acciaio, ai quali sia affidato almeno il 50% dell azione sismica alla base; Con PRO_SAP è possibile determinare quanto taglio prendono le pareti e quanto i pilastri. Nella relazione di calcolo è disponibile il taglio a ciascuna quota. 75 Regolarità in altezza: punto f) Nel menu deformazioni sismica informazioni È disponibile la somma dei tagli assorbiti dai soli pilastri È possibile ottenere la percentuale di taglio presa dai pilastri. (in questo caso, alla base Vtot=1.269e+05, Vpil=4.426e+04 35% verifica soddisfatta)

39 Regolarità in altezza: punto g) g) nelle strutture intelaiate progettate in CD B il rapporto tra resistenza effettiva e resistenza richiesta dal calcolo non è significativamente diverso per orizzontamenti diversi (il rapporto fra la resistenza effettiva e quella richiesta, calcolata ad un generico orizzontamento, non deve differire più del 20% dall analogo rapporto determinato per un altro orizzontamento); può fare eccezione l ultimo orizzontamento di strutture intelaiate di almeno tre orizzontamenti; 77 Regolarità in altezza: punto g) Una volta effettuata la progettazione dei pilastri, nel contesto assegnazione dati di progetto sono disponibili i risultati: Rapporto D/C V2 Rapporto D/C V3 che mostrano il rapporto tra la resistenza richiesta (D) (taglio agente sul pilastro) e la resistenza effettiva (C) (ottenuta come rapporto tra la somma dei momenti resistenti alla base e in testa a ciascun pilastro e la luce del pilastro) 78

40 Regolarità in altezza: punto h) h) 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, né il 20% della dimensione corrispondente al piano immediatamente sottostante. Fa eccezione l ultimo piano di edifici di almeno quattro piani per il quale non sono previste limitazioni di restringimento. La verifica di questo requisito di regolarità si basa sullo studio dell architettonico. 79 Regolarità in altezza La regolarità in altezza consente di assegnare KR=1 (per il calcolo del fattore di struttura q). La regolarità in altezza consente di effettuare analisi statiche. (per gli edifici in muratura l analisi statica si può fare anche per edifici non regolari in altezza)

41 Irregolarità dell edificio: conseguenze Se l edificio non è regolare in altezza: Non è consentita l analisi statica lineare (tranne per gli edifici in muratura) Nel calcolo del fattore di struttura q è fondamentale assegnare il valore di KR. Per questo motivo nei dati per l analisi era stato assegnato un q denominato di fattore di struttura iniziale. Una volta definite le masse sismiche si hanno le informazioni utili per aggiornare (se necessario) q. Per gli edifici non regolari il coefficiente di struttura q è più basso: KR = Calcolo del fattore di struttura q Paragrafo Generale q = q0 * KR q0 dip dal tipo di struttura e da αu/α1 KR =1 per costruzioni regolari in altezza KR = 0.8 per costruzioni NON regolari N.B.: se l edificio non è regolare in pianta devo prendere per αu/α1 la media tra 1 e i valori in tabella per le varie tipologie costruttive 82

42 Calcolo del fattore di struttura q Par Costruzioni in calcestruzzo strutture a telaio, nelle quali la resistenza alle azioni sia verticali che orizzontali è affidata principalmente a telai spaziali, aventi resistenza a taglio alla base 65% della resistenza a taglio totale; - strutture a pareti, nelle quali la resistenza alle azioni sia verticali che orizzontali è affidata principalmente a pareti, singole o accoppiate, aventi resistenza a taglio alla base 65% della resistenza a taglio totale; - strutture miste telaio-pareti, nelle quali la resistenza alle azioni verticali è affidata prevalentemente ai telai, la resistenza alle azioni orizzontali è affidata in parte ai telai ed in parte alle pareti, singole o accoppiate; se più del 50% dell azione orizzontale è assorbita dai telai si parla di strutture miste equivalenti a telai, altrimenti si parla di strutture miste equivalenti a pareti; - strutture deformabili torsionalmente, composte da telai e/o pareti, la cui rigidezza torsionale non soddisfa ad ogni piano la condizione r/ls > 0,8. 83 Calcolo del fattore di struttura q Con PRO_SAP è possibile (come visto in precedenza) valutare quanto taglio prendono i pilastri, in questo caso il 35% (il 65% è portato dalle pareti) Con PRO_SAP è possibile valutare r/ls (nel contesto assegnazione carichi), in questo caso è <di 0.8. struttura deformabile torsionalmente

43 Calcolo del fattore di struttura q 85 Calcolo del fattore di struttura q Per strutture deformabili torsionalmente è necessario calcolare kw (alfa 0 è il valore assunto in prevalenza dal rapporto tra altezze e larghezze delle pareti). In questo caso Kw=0.95; KR=1 q = q0 alfau/alfa1 KR Kw=

44 Calcolo del fattore di struttura q Al passo 3 della definizione dei carichi sismici è possibile lanciare un programma per il calcolo di q bottone Aiuto Calcolo del fattore di struttura q Per la determinazione di q è necessario effettuare le valutazioni di regolarità in pianta e in altezza. È possibile agire in 2 modi: 1.Si considera l edificio non regolare ne in pianta ne in altezza e si calcola un valore di q piccolo (a favore di sicurezza) 2.Si calcola il reale valore di q, facendo le valutazioni di regolarità, poi si torna nel contesto assegnazione carichi, si modifica q al passo 3 della definizione delle masse sismiche e si rifanno le analisi.

45 Calcolo del fattore di struttura q Par Strutture prefabbricate Oss: Il fattore q deve essere ridotto del 50% nel caso in cui i collegamenti non rispettino le indicazioni riportate nel e non può assumere un valore maggiore di 1,5 per strutture che non rispettino le indicazioni riportate nel Calcolo del fattore di struttura q Par Strutture in acciaio Tali valori di q0 sono da intendersi validi a patto che vengano rispettate le regole di progettazione e di dettaglio fornite dal al

46 Calcolo del fattore di struttura q Par Strutture in legno 91 Calcolo del fattore di struttura q Par Costruzioni in muratura Oss: l analisi lineare statica è applicabile nei casi previsti al , anche nel caso di costruzioni irregolari in altezza, purché si ponga lambda = 1 92

47 Controllo risultati Paragrafo 10.2 giudizio motivato i accettabilità dei risultati Basandosi sui calcoli effettuati in fase di dimensionamento di massima si controllano sforzi normali nei pilastri momenti flettenti nelle travi taglio indotto dalle azioni sismiche reazioni vincolari, si confronteranno coi calcoli manuali e si allegheranno alla relazione 93 Controllo spostamenti SLD-SLO Verifiche in termini di contenimento del danno Attivare una combinazione SLE (SLD o SLO) Attivare deformazioni sismica 1000/H (per strutture a pilastri) Attivare deformazioni sismica 1000/H (nodi) (per strutture a pareti, rendendo visibili solo i nodi che appartengono agli implacati) 94

48 Controllo spostamenti SLD-SLO 95 Controllo spostamenti SLD Per le costruzioni ricadenti in classe d uso I e II si deve verificare che l azione sismica di progetto non produca spostamenti eccessivi interpiano: 96

49 Controllo spostamenti SLO Per le costruzioni ricadenti in classe d uso III e IV si deve verificare che l azione sismica di progetto produca [ ] spostamenti interpiano ottenuti dall analisi in presenza dell azione sismica di progetto relativa allo SLO (v e ) inferiori ai 2/3 dei limiti in precedenza indicati. x SLO dr<0,0033 h x SLO dr<0,0067 h x SLO dr<0,002 h x SLO dr<0,0027 h 97 Effetto P-delta Per tener conto degli effetti del secondo ordine (se 0.1< θ < 0.2) si incrementano gli effetti dell azione sismica del fattore 1/(1-θ) 98

50 Controllo spostamenti SLV Paragrafo Gli spostamenti de della struttura sotto l azione sismica di progetto allo SLV si ottengono moltiplicando per il fattore i valori de ottenuti dall analisi lineare, dinamica o statica, secondo l espressione seguente: de = ± μd dee dove μd = q se T1 TC μd =1+(q -1) TC /T1 se T1 < TC In ogni caso μd 5q Controllo spostamenti SLV La mappa delle traslazioni dei nodi allo SLV, in PRO_SAP, rappresenta gli spostamenti che derivano dall analisi (non amplificati). L incremento è utilizzato solo per il calcolo dell effetto P- Delta. Il valore di μd è disponibile in relazione, nel capitolo delle analisi sismiche. 100

51 Controllo spostamenti SLV Paragrafo Le non linearità geometriche sono prese in conto, quando necessario, attraverso il fattore θ appresso definito. In particolare, per le costruzioni civili ed industriali esse possono essere trascurate nel caso in cui ad ogni orizzontamento risulti: θ < 0.1 Dove: θ = P V d h r Se θ < 0.1 non è necessario tener conto degli effetti del 2 ordine Se 0.1< θ < 0.2 è possibile tener conto degli effetti del secondo ordine tramite il metodo p-delta In ogni caso θ deve essere < Effetto P-delta Per effettuare un analisi dell effetto p-delta con PRO_SAP si procede in questo modo: Contesto visualizzazione risultati Modifica comandi avanzati analisi avanzate Effetto p-delta selezionare le combinazioni di interesse (in cui siano presenti azioni orizzontali) Nota bene: quando si applica l effetto p-delta devono essere visibili solo i nodi significativi per l analisi. 102

52 Effetto P-delta Il comando deformazioni effetto p-delta x (o y) consente di visualizzare il risultato dell analisi (coefficiente θ) 103 Effetto P-delta Nei criteri di progetto l opzione includi effetti del II Ordine consente di effettuare una progettazione dei pilastri che tenga in conto del coeff. di amplificazione 1/(1- θ) 104

53 Tagli di piano Il comando risultati globali consente di visualizzare la somma dei tagli agenti negli elementi selezionati. FTOT= dan (risultato disponibile in relazione) FPIL= dan (pari al 40% del taglio totale) FSET= dan (pari al 60% del taglio totale) 105 Progettazione di strutture in c.a. Progettazione agli stati limite Gerarchia delle resistenze Lettura dei risultati in Pro_Sap Progetto CLS ACCIAIO - MURATURA 106

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