Recupero del patrimonio edilizio esistente. Particolari costruttivi per la progettazione

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1 Aociazione Nazionale Cotruttori Edili - Como CORSO DI ISTRUZIONE Recupero del patrimonio edilizio eitente Particolari cotruttivi per la progettazione Marco di Prico 1. Principi ipiratori dei dettagli cotruttivi 2. Travi 3. Pilatri 4. Nodi trave-colonna 5. Pareti

2 coninare il calcetruzzo per incrementarne reitenza e duttilità FIP/CEB Bull.207 NC HSC LWA ORD.3274: ε cu2, c = ε cc cc 0.5αρ = cd cd = 0, ,6ε uρ yw cc yw 0,87

3 A c = cot d = cot ω = A A c d c1 800 M [knm] 800 M [knm] 600 T diritta rettangolo 600 Trovecia 400 Cerchio R ck = 55MPa k =430MPa 200 R ck =110MPa k =430MPa 0 ϑ [1/m] 0 ϑ [1/m]

4 2.7 VERIFICHE ALLE TENSIONI AMMISSIBILI Relativamente ai metodi di calcolo, è d'obbligo il Metodo agli tati limite di cui al 2.6. Per le cotruzioni di tipo 1 e 2 e Clae d uo I e II, limitatamente a iti ricadenti in Zona 4, è ammeo il Metodo di veriica alle tenioni ammiibili. Per tali veriiche i deve are rierimento alle norme tecniche di cui al D.M. LL. PP , per le trutture in calcetruzzo e in acciaio, al D.M. LL. PP , per le trutture in muratura e al D.M. LL. PP per le opere e i itemi geotecnici. Le norme dette i debbono in tal cao applicare integralmente, alvo per i materiali e i prodotti, le azioni e il collaudo tatico, per i quali valgono le precrizioni riportate nelle preenti norme tecniche. Le azioni imiche debbono eere valutate aumendo pari a 5 il grado di imicità S, quale deinito al B. 4 del D.M. LL. PP , ed aumendo le modalità cotruttive e di calcolo di cui al D.M. LL. PP. citato, nonché alla Circ. LL. PP , n. 65/AA.GG. e relativi allegati.

5 4.1.6 DETTAGLI COSTRUTTIVI Elementi monodimenionali: Travi e pilatri Con rierimento ai dettagli cotruttivi degli elementi trutturali in calcetruzzo vengono ornite le indicazioni applicative necearie per l ottenimento delle precritte pretazioni. Dette indicazioni i applicano e non ono in contrato con più retrittive regole relative a cotruzioni in zona imica DETTAGLI COSTRUTTIVI Le indicazioni ornite nel eguito in merito ai dettagli cotruttivi i applicano ia alle trutture in c.a. gettate in opera che alle trutture in c.a. preabbricate. I dettagli cotruttivi ono articolati in termini di: - limitazioni geometriche - limitazioni di armatura

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11 Travi a T / L: deinizione della larghezza eicace per il poizionamento armature al negativo ORD.3274 a EC8 a hc/2 a trave traverale h hc bw 20 cm bw/h > % int. 25% et. bw Pilatro eterno Pilatro interno

12 Travi: armatura longitudinale ORD < ρ < 7 yk yk almeno ρcomp + 3.5/yk 0.32% 1.6% ( yk =430) A e A i EC8 ρ min = 0.5 ctm yk Duttilità H: almeno A continua A,cr /4 A continua A,cr /4

13 Travi: regioni critiche o da entrambi i lati a partire dalla ezione di prima platicizzazione ORD hw EC8 l cr = h w (2h w ) Dutt. B (A) l cr = h w (1.5h w ) Dutt. M (H) A 0.5 A in l cr = 2h w A 0.5 A ρ max = ρ ' µ ε ϕ y,d cd yk ρ = A bd

14 Travi: regioni critiche (armatura traverale) d bw 6mm d bw 6mm h = min w ; 150mm 4 h min 4 = w ; 24dbw; 225mm; 8dbl Dutt. A: h min 4 = w ; 150mm; 6dbl Dutt. H: h min 4 = w ; 24dbw; 175mm; 6dbl Staa rett., circ., o a pirale ganci a 135 lungh. > 10d bw

15 EC8: pilatro interrotto trave 2h w 2h w regione critica Dutt. H: ς = V V Ed,min Ed,max ς 0.5 armatura taglio EC2 ς ( 2 + ς) b d < 0.5 VE ctd w max 50% tae 50% diagonali V E 0.5V max > E max ( 2 + ς) 2A ctd yd b w d co α armature diagonali

16 min b min h ( h, b ) c c c c h, b c c 30cm cm limiti geometrici ( ) 1% < ρl < 4% 1% < ρl < 4% bi < 25cm almeno 1 barra intermedia luce netta regioni critiche: l = max max( b,h ) ; c c c ; 450mm 6 l 1 cr l = max h ; c c ;450mm 6 l 1 cr l = max 1.5h ; c c ; 600mm 6 l 1 cr Dutt.H e l c /h c <3 tutta la colonna regione critica

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18 Nelle zone critiche: < 15 cm /20 barre angol. contenute una u due, contenute da tae int. d bw 8 o legature d bw d bw ω wd αω = α = α n wd Volume α Volume 30µ = 1 ϕ armatura ν d ε calcetruzzo y,d con. 2 b i 6b n 0h0 yd cd b b 1 c 0 2b attore di eicacia del coninamento Per ezioni circolari: α = 1 α n = 1 2D 0 d bw 6mm; b i 200mm 2 nucleo coninato ω wd 0.08 Spirale: α = 1 α n = 1 2h 0 2D 0 Ovunque in CD A! min min ( b, h ) / 4; 150mm; (Dutt.A) 6d = c c bl min b = 0 / 2; 175mm; 8dbl

19 Se: υ d 0.2; q 2 EC2 d bw max 6mm; 0.25d bl Dutt. H: 0.6 min 12d bl ; min ( bc, hc ) ; 300mm ydl dbw 0.4dbl,max b ydw i 150mm min b = 0 / 3; 125mm; 6dbl Ovunque nelle zone critiche CD A! Alla bae della colonna: Nei due piani alla bae: ω wd 0.12 l cr =1.5l cr Nella colonna alla bae: ρ top l = ρ bae l

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21 Nodi trave-pilatro e nta b e b c /4 altrimenti armatura opportuna t R ck y Nodi non coninati (A,B) 6d bw b c l b σ = 1.25 yk nodo taato a meno di 4 travi

22 b = bj

23 lcr > 45 cm

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27 Domande più requenti: - Si può uare un pilatro da 250 mm con il metodo delle vecchie tenioni ammiibili? No! Perché Circ. LL. PP , n. 65/AA.GG recita: 2. PILASTRI 2.1. Deinizione e limiti geometrici Si deinicono pilatri, ai ini dell applicazione delle regole contenute in queto articolo, gli elementi oggetti a leione e orzo aiale quando queto upera il valore: N = 0,05 Ac Rck χ con i imboli deiniti al punto 1. La dimenione minima della ezione traverale non deve eere ineriore a 30 cm.

28 -È poibile non uare la gerarchia delle reitenze in zona 4? Si, ma utilizzando però i dettagli cotruttivi indicati nel D.M. 14/1/2008.

29 Si a notare che l Ord tabiliva: ediici in zona 4 poono eere calcolati con la normativa non imica, ma devono ripettare: - la combinazione che conidera l azione imica, con S d (T 1 ) = 0.05 (veriiche indipendenti nelle due direzioni!) - tutte le dipoizioni eaminate per le travi coniderando duttilità B - tutte le dipoizioni eaminate per i pilatri (dutt. B) ad eccezione dei limiti geometrici - tae di contenimento nei nodi non coninati almeno pari alla denità maima delle zone up. o in. del pilatro adiacente

30 Coniderazioni concluive E nelle zone 4 che i regitra un orte aumento delle armature nei pilatri (0.3% all 1%) e nelle travi (0.15% a 0.36% e nei nodi non coninati. Le zone critiche invece riprendono la regola di buona cotruzione di dimezzare il pao delle tae in proimità dei nodi! la orte denità delle armature pinge vero l utilizzo di tecniche alternative il calcetruzzo ibrorinorzato

31 Taglio in un nodo interno

32 Armatura traverale di coninamento nei nodi come nelle regioni critiche, a meno di avere 4 travi la cui larghezza ia pari ad almeno i ¾ della larghezza della colonna nodo = 2 cr 150mm V V jhd = γ rd ( A1 + A2 ) yd Vc Nodo interno V jhd = γ rd ( A1 ) yd Vc Nodo eterno

33 Dutt. H: h jw c Veriica compreione w j { bw; ( bc 0.5hc )} { b ;( b 0.5h )} e bc bw : b j = min + e b > b : b = min + c w c V jhd η cd 1 υ η d b j h c ; η = ( / 250) ck Nodi interni A V b h j jhd h ywd jw 0.8η ctd cd V b jh + υ jhd 1 jc d cd υ η d b j h ctd c Nodi eterni Per limitare la eurazione: Oppure integrità dopo eura diagonale: int. ext. 2 + armatura vert. Av,i Ah ( h jc / h jw ) 3 A A h h ywd ywd γ γ Rd Rd ( A1 + A2 ) yd( 1 0.8υd ) A ( 1 0.8υ ) yd d

34 Problemi di aderenza: limitare il diametro delle barre d h bl c 7.5 γ Rd ctm yd υd k ρ' D ρ max Giunti interni d h 7.5 ( υ ) bl ctm 8 c γrdyd d Giunti eterni Oppure:

35 Duttilità richieta M EC8: µ µ φ φ = 2q 0 1 = 1+ 2(q 0 T 1) T c 1 e T 1 T C e T 1 <T C θ y M y µ φ = θ θ u y θ θ u 0.85M y 0.40 < T c < < q 0 < 4.5α u / α 1 pendolo invertito telaio T 2 µ < T < φ e T 1 <T C α u / α 1 < 1.5 Ord. 3274: Dovrà eere veriicato che i ingoli elementi trutturali e la truttura nel uo inieme poiedano una duttilità coerente con il attore di truttura adottato. Queta condizione i potrà ritenere oddiatta applicando le regole di progetto peciiche e di gerarchia delle reitenze indicate per le divere tipologie cotruttive. Alternativamente S max > S req. c 1

36 A c = cot d = cot ω = A A c d c1 800 M [knm] 800 M [knm] 600 T diritta rettangolo 600 Trovecia 400 Cerchio R ck = 55MPa k =430MPa 200 R ck =110MPa k =430MPa 0 ϑ [1/m] 0 ϑ [1/m]

37 COME RENDERE DUTTILE LA SEZIONE? Armature in zona comprea 800 M [knm] 800 M [knm] A' = 50%A A'= 25%A A'=0 200 A' = 50%A A'= 25%A A'=0 0 ϑ [1/m] R ck =55MPa 0 εc [ ]

38 EFFETTI DELLA SOLLECITAZIONE ASSIALE 600 M600 M [knm] 500 [ kn m] ν=0.4 ν= ν=0.0 M ν=0.0 [knm] ν=0.2 ν= ν=0.2 ν=0.4 ν=0.0 ν= ν=0.6 ν= ν = NSd A Sargin c cd Parabola rettangolo ε c [ ] ϑ [1/ m] R ck =55MPa ε c [ ] R ck =110MPa

39 coninare il calcetruzzo per incrementarne reitenza e duttilità FIP/CEB Bull.207 NC HSC LWA ORD.3274: ε cu2, c = ε cc cc 0.5αρ = cd cd = 0, ,6ε uρ yw cc yw 0,87

40 Nei pilatri dotati di incamiciature in acciaio [O.3274; ] o nelle colonne principali [EC8; (7)] è poibile coniderare l azione di coninamento ul conglomerato: oppure

41 orti armature traverali per il coninamento comportano medie armature a taglio proime alle orti armature con poibile rottura lato calcetruzzo congiurare rottura a taglio con opportuno ovradimenionamento del taglio reitente [capacity deign γ Rd = 1 (travi) e 1.1 (pilatri) (1), oppure 1.2 ed 1.3 (1.2)] τ bd Rd c2 orti armature ω ν w c2 = = ν nπφ 4b cd = t ck d c2 < 0.5 / ω w

42 ovradimenionare la reitenza del nodo trave-colonna per introdurre le cerniere platiche nelle travi, laciando integri i pilatri ω w [%] by Swann 69

43 by M. Johanon 2001

44 Ferro diagonale non coniderato coniderato

45 ω = ω = ω =

46 by E. Skettrup et al. 1984