Allegato 2: Edifici esistenti Edifici in Cemento Armato PROGETTO SIMULATO

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Barbara Brescia
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1 Corso sulle Norme Tecniche per le costruzioni in zona sismica (Ordinanza PCM 3274/2003. DGR Basilicata 2000/2003) POTENZA Allegato 2: Edifici esistenti Edifici in Cemento Armato PROGETTO SIMULATO Dott. Ing. Marco VONA DiSGG. Università di Basilicata Centro di Competenza Regionale sul Rischio Sismico (CRiS)

2 EDIFICI ESISTENTI: 11.2 Valutazione della sicurezza Dati necessari per la valutazione Livelli di conoscenza Geometria (carpenterie) Dettagli strutturali Proprietà dei materiali LC1 LC2 Da disegni di carpenteria originali con rilievo visivo a campione oppure rilievo ex-novo completo Progetto simulato in accordo alle norme dell epoca e limitate verifiche in-situ Disegni costruttivi incompleti + limitate verifiche in situ oppure estese verifiche in-situ Valori usuali per la pratica costruttiva dell epoca e limitate prove in-situ Dalle specifiche originali di progetto + limitate prove in-situ oppure estese prove in-situ LC3 Disegni costruttivi completi + limitate verifiche in situ oppure esaustive verifiche in-situ Dai certificati di prova originali + limitate prove in situ oppure esaustive prove in-situ

3 Conoscenza della struttura Progetto simulato Caratteristiche meccaniche dei materiali. in particolare del calcestruzzo Problemi di aderenza Degrado fisiologico e/o patologico Quantità. qualità e disposizione delle armature Dettagli costruttivi Progetto simulato Serve, in mancanza dei disegni costruttivi originali, a definire la quantità e la disposizione dell armatura in tutti gli elementi con funzione strutturale o le caratteristiche dei collegamenti. Deve essere eseguito sulla base delle norme tecniche in vigore e della pratica costruttiva caratteristica all epoca della costruzione. COME AFFRONTARE IL PROBLEMA DEL PROGETTO SIMULATO?

4 Metodologia per il Progetto Simulato Individuazione schema strutturale Caratterizzazione dei materiali dell edificio Analisi dei carichi Valutazione delle sollecitazioni Dimensionamento e verifica elementi seguendo le modalità progettuali del periodo di costruzione dell edificio in esame

5 Periodo di costruzione: Fonti di informazioni Normativa tecnica Manualistica Consolidata dell epoca di costruzione

6 Periodo di costruzione: Fonti di informazioni Progetti tipici e consuetudini costruttive Risultato: Individuare le caratteristiche strutturali tipiche di edifici esistenti realizzati in una certa regione ed in un certo periodo

7 Periodo di costruzione: normative di riferimento Edifici in c.a. - R.D. n del 16/11/ Legge n del 5/11/ Decreti attuativi: D.M. del /5/72. D.M. /5/74... Carichi e sovraccarichi - Prime indicazioni legge n /11/ Legge n. 642/2/ D.M. del 3/10/78 Zone sismiche - R.D. n del 22/11/37 - D.M. del 3/3/ Vasta classificazione sismica (1980) C.A. AZIONI SISMA

8 Edifici pre 71: Indicazioni sui solai Normativa Sollecitazione: M Limiti geometrici Armatura inferiore Armatura superiore Armatura di ripartiz. Metodi della scienza delle costruzioni. cond. più sfavorevoli di carico H max (L/. 8cm) s 4 cm Arip 25 % Aprin min 3 φ 6 /ml Manualistica Sollecitazione: M Sollecitazioni su trave continua Limiti geometrici Armatura inferiore Aapp. = 1 φ 10; Acamp = t * (M * b ) ^1/2 Armatura superiore Acamp. = 0; Aapp = t * (M * b ) ^1/2 Armatura di ripartiz.

9 Edifici pre 71: Indicazioni sui Pilastri Normativa Sollecitazione: N H. b Metodi della scienza delle costruzioni. cond. più sfavorevoli di carico Af 0.8 % Area cls s.n. fino a 2000 cm % Area cls s.n. oltre 8000 cm 2 Armatura trasversale passo min (1/2 Lmin.10φmin) Manualistica Sollecitazione: N Pilastri intermedi carico assiale perimetrali + armati per pressofless. H. b A = b *H = N / σ c.amm Af 0.8 % Area cls s.n. (Almeno 4 φ 12 o 14) Armatura trasv.

10 Edifici pre 71: Indicazioni sulle travi Normativa Sollecitazione: M. T h Af A f Armatura trasversale Metodi della scienza delle costruzioni. cond. più sfavorevoli di carico 50 % staffe; 50% piegati Manualistica Sollecitazione: M. T h Af Sollecitazioni su trave continua h = r * ( M / b ) ^1/2 ;b progettista ( 40 travi emerg.; a spessore) A f = t * (M * b ) ^1/2; 2 reggistaffe minimo A f 2 reggistaffe minimo (Tipicamente 2 φ 12) Armatura trasv. Piegati: diagramma T/z; momenti resistenti. Staffe aggiunte e calcolate a passo costante

11 Caratteristiche tipiche edifici non sismici Assenza di un doppio reticolo di travi in due direzioni ortogonali Telai in una sola direzione. ad esclusione del perimetro Distribuzione delle rigidezze simmetrica in direzione trasversale Collocazione frequentemente centrale del corpo scala Tamponature in laterizio forato a doppia fodera Individuazione schema strutturale Travi portanti Telai di estremità

12 Individuazione dell organismo strutturale Posizione e dimensioni degli elementi strutturali Orditura dei solai Tipologia del corpo scala

13 Dimensionamento e verifica elementi strutturali Dall esame di normative e manualistica si derivano gli elementi per la progettazione e la verifica degli elementi strutturali considerando i dati rilevati in situ e l eventuale documentazione esistente Azioni Solo carichi verticali Permanenti: peso proprio + sovraccarichi permanenti Accidentali: 200 kg/mq (civile abitazione) Materiali Calcestruzzo resistenza media 160 kg/cm 2 Acciaio tipo Aq42 Coefficiente di omogenizzazione n = 10

14 Analisi dei carichi Pesi specifici P Cls =25 kn/m 3 P laterizi =8 kn/m 3 P massetto =15 kn/m 3 P tamponature =8 kn/m 3 SOLAIO TIPO (interasse 33cm) Soletta 0.04* kn/m 2 Travetti 0.08* 0.16*2.5* kn/m 2 Laterizi 0.25* 0.18*8* kn/m 2 Intonaco 0.01* kn/m 2 Massetto 0.03* kn/m 2 Pavimento 0.40 kn/m 2 Inc. tramezzi 1.00 kn/m 2 Totale 5.15 kn/m 2 TRAVE EMERGENTE (luce 5.0 m) Dimensione x kn/m PILASTRO (altezza 2.5 m) Dimensione x 5.6 kn

15 Analisi dei carichi Schema combinazioni di carico per solaio e trave A Permanente Permanente + Accidentale Permanente + Accidentale Permanente + Accidentale Permanente Permanente + Accidentale B 5 m 5 m C SOLAIO TIPO (interasse 33cm) Carico Permanente 5.15 kn/m 2 Carico Accidentale 2.00 kn/m 2 TRAVE EMERGENTE (luce 5.0 m) Peso Proprio 3.75 kn/m Peso Tamponature 8.00 kn/m 3 Fascia di solaio Pilastri progettati a solo sforzo assiale Pilastro Esterno Travi Solaio Accidentale Tampon. Long Tampon. Tras. 5.6 kn 3.75 kn/m 5.15 kn/m 2 2 kn/m kn/m kn/m 3 Pilastro Interno Travi Solaio Accidentale Tampon. Tras. 5.6 kn 3.75 kn/m 5.15 kn/m 2 2 kn/m kn/m 3

16 Dimensionamento e verifica del solaio Progetto e verifica con il metodo delle tensioni ammissibili ,00 6,00 4,00 2,00 0,00-2, ,00-6,00-8,00

17 Solaio Dimensionamento e verifica elementi strutturali

18 Dimensionamento e verifica trave emergente x50 Progetto e verifica con il metodo delle tensioni ammissibili COMB1 COMB2 COMB

19 Travi Dimensionamento e verifica elementi strutturali

20 Dimensionamento e verifica dei pilastri Pilastri Telaio Esterno Livello Pilastro esterno Pilastro centrale Pilastro esterno I (3 m) 4 Φ 14 L = 360 Staffe Φ 6/20 4 Φ 16 L = 360 Staffe Φ 6/20 4 Φ 14 L = 360 Staffe Φ 6/20 II (6 m) 4 Φ 12 L = Φ 16 L = Φ 12 L = 360 Staffe Φ 6/20 Staffe Φ 6/20 Staffe Φ 6/20 III (9 m) 4 Φ 12 L = Φ 14 L = Φ 12 L = 360 Staffe Φ 6/15 Staffe Φ 6/15 Staffe Φ 6/15 IV (12 m) 4 Φ 12 L = Φ 12 L = Φ 12 L = 360 Staffe Φ 6/15 Staffe Φ 6/15 Staffe Φ 6/15

21 Definizione dettagli costruttivi Lo studio della manualistica di uso corrente permette di ipotizzare le tipologie di dettagli costruttivi presenti negli elementi strutturali Sulla base delle verifiche in situ si possono individuare eventuali errori e/o carenze progettuali e costruttive

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