CIVICO 86 ABITAZIONE-DEPOSITO

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1 PROVINCIA DI MODENA COMUNE DI BOMPORTO RESTAURO E RISANAMENTO CONSERVATIVO CON MIGLIORAMENTO / ADEGUAMENTO SISMICO DI EDIFICI E UNITA IMMOBILIARI CHE HANNO SUBITO DANNI GRAVI A SEGUITO DEGLI EVENTI SISMICI DEL 20 E 29 MAGGIO 2012 COMMITTENTE: Società Portobuono s.r.l. foglio N.C.E.U. n 19, p.lla n 42 CIVICO 86 ABITAZIONE-DEPOSITO (rev. Settembre 2016) RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE - ILLUSTRAZIONE SINTETICA DEGLI ELEMENTI ESSENZIALI DEL PROGETTO STRUTTURALE (D.G.R 1373/2011) - SINTESI DELLA RELAZIONE DI CALCOLO - RELAZIONE GEOTECNICA - RELAZIONE SULLE FONDAZIONI VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA RELAZIONE SUI MATERIALI PIANO DI MANUTENZIONE DELLA PARTE STRUTTURALE DELL OPERA PROGETTISTI ARCHITETTONICI: ARCH. DAVIDE CAVAZZONI PEDERZINI AGR. DOMENICO VINCENTI PROGETTISTA STRUTTURALE: ING. ILARIO LORI D.L. ARCHITETTONICO: ARCH. DAVIDE CAVAZZONI PEDERZINI D.L. STRUTTURALE: AGR. DOMENICO VINCENTI 1

2 SOMMARIO RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE ILLUSTRAZIONE SINTETICA DEGLI ELEMENTI ESSENZIALI DEL PROGETTO STRUTTURALE (allegato B.2.2. DGR1373/2011) a) Descrizione del contesto edilizio e delle caratteristiche geologiche e geomorfologiche del sito.4 1.a.1) Descrizione del contesto edilizio a.2) Caratteristiche geologiche a.3) Caratteristiche geomorfologiche b) Descrizione della struttura b.1) Descrizione della struttura esistente b.2) Descrizione stato di progetto c) Normativa tecnica e riferimenti tecnici usati d) Definizione dell azione sismica e delle azioni gravanti sulla struttura d.1) Definizione azione sismica d.2) Definizione azioni gravanti sulla struttura e) Descrizione dei materiali e dei prodotti per uso strutturale f) Illustrazione dei criteri di progettazione e di modellazione f.1) Classe di duttilità, regolarità in pianta ed in elevazione, tipologia e fattore strutturale f.2) Stati limite indagati f.3) Schemi statici e modelli numerici g) Principali combinazioni delle azioni h) Metodo di analisi impiegati e principali risultati h.1) Stato attuale h.2) Stato di progetto i) Criteri di verifica agli stati limite indagati j) Rappresentazione deformate, caratteristiche della sollecitazione, sintesi verifiche di sicurezza e giudizio motivato di accettabilità dei risultati j.1) Principali deformate modali j.2) Sintesi verifiche di sicurezza (stato attuale) j.3) Sintesi verifiche di sicurezza (stato di progetto) k) Caratteristiche di affidabilità del codice di calcolo

3 1.l) Sintesi verifiche geotecniche m) Indicazione della categoria d intervento previsto n) Descrizione della struttura esistente o) Definizione delle proprietà dei materiali p) Risultati più significativi e livelli di sicurezza p.1) Stato attuale p.2) Stato di progetto CALCOLO DEGLI ELEMENTI STRUTTURALI ED ALTRE VERIFICHE ) Verifica degli spostamenti d interpiano (SLE) ) Verifica nuovo solaio di copertura in legno ) Verifica intervento di incatenamento (ribaltamento maschi murari) RELAZIONE GEOTECNICA ) Oggetto ) Descrizione generale dell immobile ) Calcolo della resistenza del terreno ) Stato attuale ) Stato di progetto RELAZIONE SULLE FONDAZIONI ) Verifiche geotecniche (GEO) del sistema fondale ) Verifica pressioni sul terreno Ante Operam ) Verifica pressioni sul terreno Post Operam ) Verifica capacità portante Post Operam ) Verifiche strutturali (STR) del sistema fondale ) Verifica nuova trave in c.a. di fondazione (STR) VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA ) Stato attuale ) Stato di progetto RELAZIONE SUI MATERIALI PIANO DI MANUTEZIONE DELLA PARTE STRUTTURALE DELL'OPERA

4 RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE 1. ILLUSTRAZIONE SINTETICA DEGLI ELEMENTI ESSENZIALI DEL PROGETTO STRUTTURALE (allegato B.2.2. DGR1373/2011) 1.a) Descrizione del contesto edilizio e delle caratteristiche geologiche e geomorfologiche del sito Tale paragrafo, previsto al punto a dell allegato B2.2. della DGR 1373/2011, illustra il contesto edilizio, le principali caratteristiche geologiche, morfologiche e idrogeologiche del sito oggetto di intervento, le problematiche e le relative soluzioni adottate, tenuto conto anche delle indicazioni degli strumenti di pianificazione territoriale ed urbanistica. 1.a.1) Descrizione del contesto edilizio Il complesso di edifici oggetto di intervento, è sito nel Comune di Bomporto (MO), in Via Gorghetto n 86 e risulta costituito dai seguenti immobili: - Fabbricato A : Deposito- Fienile - Fabbricato B : Abitazione - Deposito - Fabbricato C : Basso Comodo C A B Fig. Ripresa satellitare dell area di interesse; immagine tratta da Google Maps. 4

5 Secondo quanto previsto dal vigente P.S.C del Comune di Bomporto, gli edifici ricadono nella Zona di Principali complessi architettonici-storici (art. 19 NTA PSC) Dal punto di vista del contesto edilizio, gli edifici oggetto di analisi risultano indipendenti fra loro. Si precisa che la presente relazione di calcolo strutturale, riguarderà esclusivamente il Fabbricato B (Foresteria-Magazzino) 5

6 1.a.2) Caratteristiche geologiche L area oggetto di studio è posta a nord del comune di Bomporto, in via Gorghetto n 82/84, sulle sponde del Fiume Panaro ad una quota topografica media di circa ms.l.m.. Da quanto si evince dalla Carta della litologia di superficie, tratta dal CARG Cartografia Geologica e dei suoli della Regione Emilia Romagna, nell area oggetto di studi affiora la seguente litologia: AES8a Unità di Modena: Depositi ghiaiosi passanti a sabbie e limi di terrazzo alluvionale. Limi prevalenti nelle fasce pedecollinari di interconoide. Unità definita dalla presenza di un suolo a bassissimo grado di alterazione, con profilo potente meno di 100 cm, calcareo, grigiogiallastro o bruno grigiastro. In corrispondenza dell area di interesse l Unità di Modena affiora in litofacies limosa nella maggior parte dell area, mentre nella porzione di lotto posto a sud-est affiora in litofacies limosabbiosa. 1.a.3) Caratteristiche geomorfologiche Dal punto di vista geomorfologico l area è completamente pianeggiante con una leggera inclinazione in direzione nord-est in concordanza con l andamento generale della Pianura Padana, gli agenti morfogenetici principali che hanno agito nell area di studio sono costituiti dall azione fluviale e dall'azione antropica. Il lotto oggetto di studio è ubicato in sinistra idrografica del Fiume Panaro che scorre circa 750m a sud dell'area; sono poi presenti numerosi fossi e canali di origine antropica, utilizzati a scopo irriguo. 1.b) Descrizione della struttura Tale paragrafo, previsto al punto n dell allegato B2.2. della DGR1373/2011, descrive la struttura esistente nel suo insieme, i principali interventi realizzati nel tempo, nonché sintesi delle vulnerabilità riscontrate, derivanti dal rilievo strutturale. Si ritiene tale punto esauriente anche per quanto richiesto dal punto b dell allegato B2.2. della DGR 1373/ b.1) Descrizione della struttura esistente L edificio oggetto di analisi presenta una struttura portante in muratura a mattoni pieni ed ha destinazioni d uso in parte residenziale ed in parte magazzino. 6

7 Fig. Foto dell edificio oggetto di studio dall esterno Fig. Foto dell edificio oggetto di studio dall esterno 7

8 Di seguito vengono riportate le descrizioni delle principali peculiarità strutturali emerse a seguito del rilievo geometrico strutturale dell edificio. Fig. Particolare dell gronda del fabbricato oggetto di studio Fig. Particolare del solaio di copertura del fabbricato 8

9 Fig. Particolare del solaio di piano in legno. L edificio oggetto di studio presenta una pianta a base rettangolare di lati 15 m x 12 m, disposto verticalmente su due livelli fuori terra ed ha destinazioni d uso in parte residenziale ed in parte magazzino. A seguito degli eventi sismici del Maggio 2012, il fabbricato ha subito gravissimi danni alle strutture portanti tali da richiedere la messa in sicurezza mediante ripristino con miglioramento sismico dello stesso. Di seguito si riporta la descrizione delle parti strutturali che compongono l opera: Le strutture verticali, sono formate da maschi murari in muratura di mattoni pieni e malta con bassa consistenza; I solai di piano sono costituiti in parte da struttura portante in legno, in parte in acciaio ed in parte in laterocemento. Il solaio di copertura risulta costituito da una struttura lignea di travi e travetti che sostengono le pianelle in laterizio e il manto di copertura. Tutti gli impalcati sono privi di cordolature perimetrali, tuttavia presentano un massetto e/o soletta in c.a. di spessore tale da poter essere assunti rigidi nel piano nel calcolo numerico. Le fondazioni sono in muratura e risultano costituite dalla base stessa dei maschi murari. 9

10 Fig. Saggio visivo sulle fondazioni esistenti Sintesi delle vulnerabilità riscontrate Carenze strutturali e definizione del grado di carenze L'unità strutturale oggetto della presente, evidenzia elevate e diffuse carenze strutturali, come definite dalla Tabella 2.1 della succitata Ordinanza 86/2012, così riepilogabili: - Assenza diffusa di adeguate connessioni alle angolate ed ai martelli murari; - Rapporto distanza tra pareti portanti successive/spessore muratura maggiore o uguale a 14; - Collegamenti degli orizzontamenti alle strutture verticali portanti inesistenti o inefficaci in modo diffuso; - Collegamento delle strutture di copertura alle strutture verticali inesistenti o inefficaci in modo diffuso; - Collegamenti inesistenti o inefficaci, in modo diffuso, fra elementi non strutturali e struttura; - Presenza di doppi volumi con altezza minima superiore di almeno 1/3 all interpiano massimo adiacente, all interno della stessa u.s., interessando in pianta una superficie non inferiore al 25% dei livelli interessati, esclusi i vani scale; - Carenze manutentive gravi e diffuse su elementi strutturali. 10

11 Descrizione qualitativa del danno A seguito del sopralluogo in sito, è stato possibile individuare il seguente danneggiamento degli elementi costituenti l organismo strutturale: - Lesioni con andamento sub-verticale da schiacciamento in corrispondenza dei maschi più sollecitati; - Lesioni con andamento inclinato dei maschi murari per danneggiamento a taglio da azioni sismiche; - Lesioni in corrispondenza di architravi poste al di sopra delle aperture a seguito di deformazione o rottura degli elementi resistenti; - Distacchi di intonaci; - Lesioni all angolate ed ai martelli murari per insufficiente ammorsamento reciproco; - Lesioni da schiacciamento da carichi concentrati all appoggio di alcune travi in legno. Fig. Lesione all angolata dei pannelli murari per scarso ammorsamento reciproco 11

12 Fig. Lesione sull architrave Fig. Lesione da schiacciamento da carichi concentrati Si fornisce in allegato il quadro fessurativo, con esauriente documentazione fotografica e l elaborato per la valutazione del livello di operatività dell edificio. 12

13 1.b.2) Descrizione stato di progetto Tipologia d intervento Gli interventi di tipo strutturale previsti dal presente progetto sono tali da garantire il MIGLIORAMENTO SISMICO del manufatto e pertanto sono finalizzati a ridurre la vulnerabilità sismica ed aumentare la sicurezza, non necessariamente fino a raggiungere un livello pari al 100% di quello previsto per le nuove costruzioni. Descrizione struttura e destinazione d uso Le opere di miglioramento sismico progettate sono tali da garantire un comportamento scatolare della struttura nei confronti del sisma, aumentando il collegamento reciproco delle murature, migliorandone le caratteristiche meccaniche ed eliminando le vulnerabilità più significative del fabbricato. Nei seguenti paragrafi sono descritte dettagliatamente le tipologie di intervento per ogni elemento significativo oggetto di recupero strutturale. Interventi in fondazione - Scavo a sezione obbligata fino alla profondità del piano di posa lungo tutta la muratura portante e da ambo le parti, per una larghezza di circa 30 cm, a seguito della demolizione di pavimento e massetto esistenti; - Taglio a sezione nelle strutture di fondazione esistenti; - Posa in opera di uno strato di magrone (circa 10/20 cm o fino al raggiungimento del piano di posa delle fondazioni esistenti), sopra il quale verranno realizzati due cordoli di 30 cm di altezza in cemento armato lungo tutta la muratura portante, ricollegati tra di loro ogni 150 cm circa da traversi in c.a. con dimensioni 30x30 cm, per rendere solidali fra loro i cordoli e la muratura esistente, ottenendo un allargamento alla base di appoggio e un buon collegamento con la struttura esistente; - Realizzazione di nuove travi di fondazione con funzione di sostenere le nuove pareti in muratura portante. Interventi su strutture verticali - Scuci e cuci sulle murature lesionate; - Spicconatura dell intonaco, scanitura profonda dei letti di malta per una profondità di almeno 8 cm, successiva stuccatura con malta avente composizione chimica compatibile con quella esistente e rifacimento dell intonaco esterno ed interno; 13

14 - Sostituzione degli architravi ammolorati e lesionati con nuovi profili in acciaio; - Realizzazione di ispessimenti murari mediante blocchi semipieni tipo Poroton P800 o equivalenti per aumentarne la resistenza e la rigidezza; - Demolizione di alcuni setti danneggiati nel locale Realizzazione di nuove pareti portanti con blocchi semipieni tipo Poroton P800 o equivalenti. Interventi su solai - Realizzazione al livello dell intradosso dei solai di piano di irrigimenti tramite l inserimento di catene metalliche con la funzione di aumentare la rigidezza nel piano e di favorire un comportamento scatolare del fabbricato sotto azioni sismiche. - Consolidamento del solaio di copertura dell edificio mediante sostituzione delle travi lignee ammalorate e/o sottodimensionate, inserimento di nuovo pianellato in laterizio e di una soletta in c.a. di irrigidimento. Di seguito si riportano le destinazione d uso dell edificio: - Residenziale (Variabile Cat.A) - Magazzino (Variabile Cat.E1) 1.c) Normativa tecnica e riferimenti tecnici usati Il calcolo verrà eseguito nel rispetto delle normative attualmente in vigore e delle principali raccomandazioni CNR-UNI riguardanti il calcolo delle strutture e le indagini sui terreni: L. 12/2/1974 N 64: "Regolamento sismico italiano e successive modifiche" L. 5 /11/1971 N 1086: "Norme per la disciplina delle opere di conglomerato cementizio armato normale e precompresso ed a struttura metallica. DECRETO 14 gennaio Nuove norme tecniche per le costruzioni. Circolare 2 febbraio 2009, n. 617 Istruzioni per l applicazione delle Nuove norme tecniche per le costruzioni di cui al D.M. 14 gennaio 2008 CNR-10012/85: "Istruzioni per la valutazione delle azioni sulle costruzioni. CNR-10011/85: "Costruzioni in acciaio: istruzioni per il calcolo, l esecuzione, il collaudo e la manutenzione 14

15 1.d) Definizione dell azione sismica e delle azioni gravanti sulla struttura Nel presente paragrafo, previsto al punto d dell allegato B2.2. della DGR1373/2011, viene dedotta la sismicità di base del sito in esame (attraverso la valutazione dei seguenti parametri: Vita nominale Vn, classe d uso, periodo di riferimento Vr, categoria del sottosuolo, categoria topografica, amplificazione topografica, zona sismica del sito, coordinate geografiche). Vengono inoltre illustrate le azioni considerate gravanti sulla struttura e gli eventuali scenari di azioni eccezionali. 1.d.1) Definizione azione sismica Tipo di costruzione, Classe d uso e sismicità di base : Con riferimento ai Tipi di Costruzione indicati nel prospetto 2.4.I-NTC, l edificio oggetto di analisi è definibile come opera ordinaria, pertanto la sua vita nominale Vn è >= 50 anni (2.4.2-NTC). L edificio ha destinazione d uso in parte residenziale ed in parte magazzino, pertanto non sono previsti contenuti pericolosi per l ambiente. La struttura ricade, quindi, nella classe d uso II. Tipo di costruzione Tipo 2 Vn = 50 anni Classe d uso II Cu = 1.0 Posizione Geografica (ED50) Lat. 44, Long. 11, Categoria sottosuolo C Coeff. di amplificazione topografica 1.0 Cat. Topog. T1 Zona sismica Zona 3 (in rif. Ord. P.C.M. 3274/2013) Tab. sintesi dei parametri sismici Fig. Classificazione sismca Regione Emila Romagna 15

16 Di seguito si riportano in forma tabellare i parametri relativi alla sismicità di base dedotti in riferimento alle NTC2008. Fig. Parametri sismicità di base Analisi risposta sismica locale Con riferimento alla relazione geologica allegata, si è determinato quanto segue. La valutazione della risposta sismica locale di sito in base alle specifiche caratteristiche stratigrafiche e litotecniche dei terreni presenti entro i primi 30 m di terreno sotto ai previsti piani fondali (per fondazioni dirette) e/o testa dei pali/micropali (fondazioni profonde) viene definita tramite attribuzione di categoria di sottosuolo sismico (tabella 3.2.II delle Nuove NTC 08.) Dalle indagini eseguite si è determinato che il sito in esame presenta: CATEGORIA SOTTOSUOLO C La valutazione della risposta sismica locale di sito, in base alle specifiche caratteristiche morfologico-topografiche del sito, è stata eseguita con l approccio semplificato come da tabella 3.2.VI delle NTC 08: 16

17 La conformazione morfologica dell area in esame (area con pendenza media del versante ed inclinazione rispetto all orizzontale i<15 ) permette di inserire il sito progettuale nella: CONDIZIONE TOPOGRAFICA T1 1.d.2) Definizione azioni gravanti sulla struttura Nel presente paragrafo vengo determinate le principali azioni gravanti sul sistema strutturale suddivise in: - azioni permenti (G1 permanenti strutturali, G2 permanenti portati); - azioni variabili (sovraccarichi di esercizio, azioni derivanti da neve, vento, etc..) Carichi permanenti (STATO DI PROGETTO) Solaio di piano in legno (CONSOLIDATO) Permanenti strutturali dan/mq pianellato in laterizio 54 travetti 13 travi 36 TOTALE 103 Permanenti portati dan/mq massetto e/o soletta sp=5 cm 125 pavimentazione 40 tramezzature TOTALE Oss: calcolo incidenza tramezzature In conformità al par delle NTC2008, l incidenza in peso delle tramezzature viene valutata considerando il carico lineare che ciascun elemento divisorio esercita sul sottostante solaio. In particolare, nel caso in oggetto, assunto uno spessore s=10 cm dell elemento, si determina il peso per unità di superficie: q tram, sup = 0.10 m x 800 dan/mq = 80 dan/mq. Sviluppando linearmente (h=4.30 m), si ottiene il seguente risultato G 2 = 4.30 m x 80 dan/mq = 344 dan/m (Valore compreso nella categoria 3.00 < G2 < 4.00 kn/m). 17

18 Solaio di piano in laterocemento (CONSOLIDATO) Permanenti strutturali dan/mq peso proprio 300 TOTALE 300 Permanenti portati dan/mq tramezzature 160 pavimentazione 40 intonaco intradosso 30 TOTALE 230 Oss: calcolo incidenza tramezzature In conformità al par delle NTC2008, l incidenza in peso delle tramezzature viene valutata considerando il carico lineare che ciascun elemento divisorio esercita sul sottostante solaio. In particolare, nel caso in oggetto, assunto uno spessore s=10 cm dell elemento, si determina il peso per unità di superficie: q tram, sup = 0.10 m x 800 dan/mq = 80 dan/mq. Sviluppando linearmente (h=4.30 m), si ottiene il seguente risultato G 2 = 4.30 m x 80 dan/mq = 344 dan/m (Valore compreso nella categoria 3.00 < G2 < 4.00 kn/m). Solaio di copertura in legno (NUOVO) Permanenti strutturali dan/mq soletta c.a. alleggerita (1600 kg/mc) sp.5 cm 80 pianelle 54 peso travetti 20 peso travi TOTALE Permanenti portati dan/mq impermeabilizzazione e isolante termico 10 manto di copertura 70 TOTALE 80 Gronda in legno L=0.5m (NUOVO) Permanenti strutturali dan/mq soletta in c.a. - alleggerito tipo LECA 1600 sp.5 cm 80 pianelle 54 travetti TOTALE Permanenti portati dan/mq manto di copertura 70 impermeabilizzazione 10 TOTALE 80 18

19 Tale azione verrà riportato sul modello di carico come carico lineare pertanto si avrà: Pstrutt.= 154 x 0.5 m = 77 dan/m Pperm,port= 80 x 0.5 m = 40 dan/m Alle suddette azioni si aggiungerà il carico dovuto all azione variabile (Neve): Qneve= 120 x 0.5 m = 60 dan/m Solaio sottotetto in acciaio e tavelloni (NON OGGETTO DI INTERVENTO) Permanenti strutturali dan/mq tavelloni 40 incidenza travi acciaio 26 TOTALE 66 Permanenti portati dan/mq massetto 90 intonaco 30 TOTALE 120 Solaio sottotetto in legno (NON OGGETTO DI INTERVENTO) Permanenti strutturali dan/mq tavolato in legno 18 travetti 20 TOTALE 38 Permanenti portati dan/mq massetto e/o soletta sp=5 cm 90 TOTALE 90 Scala in muratura (NON OGGETTO DI INTERVENTO) Permanenti strutturali dan/mq arco rampante in laterizio sp.15 cm 270 TOTALE 270 Permanenti portati dan/mq riempimento 80 gradini in cls 182 rifiniture in marmo 80 intonaco intradosso 32 TOTALE

20 CARICHI VARIABILI (STATO DI PROGETTO) Sovraccarichi interni Destinazione Sovraccarico Locali adibiti a deposito/magazzino (Cat. E1 Tab. 3.1.II NTC) 600 dan/m 2 Locali adibiti a scale (Cat. C2 Tab. 3.1.II NTC) 400 dan/m 2 Locali adibiti a residenziale (Cat. A Tab. 3.1.II NTC) 200 dan/m 2 Carico Neve Calcolo Carico Neve NTC08 Dati di Ingresso Zona I - Alpina Zona mediterraneaq sk 1,5 kn/m 2 Aosta, Belluno, Bergamo, Biella, Bolzano, Brescia, Como, Cuneo, Lecco, Pordenone, Sondrio, a s [m] 15 C t 1 Torino, Trento, Udine, Verbania, Vercelli, Vicenza Topografia Normale C e 1 Zona I Mediterranea α [ ] 15 μ 1 0,80 Alessandria, Ancona, Asti, Bologna, Cremona, Forlì-Cesena, Lodi, Milano, Modena, Novara, q s 1,20 kn/m 2 Parma, Pavia, Pesaro e Urbino, Piacenza, Ravenna, Reggio Emilia, Rimini, Treviso, Varese Zona II Arezzo, Ascoli Piceno, Bari, Campobasso, Chieti, Ferrara, Firenze, Foggia, Genova, Gorizia, Imperia, Isernia, La Spezia, Lucca, Macerata, Mantova, Massa Carrara, Padova, Perugia, Pescara, Pistoia, Prato, Rovigo, Savona, Teramo, Trieste, Venezia, Verona Zona III Agrigento, Avellino, Benevento, Brindisi, Cagliari, Caltanisetta, Carbonia-Iglesias, Caserta, Catania, Catanzaro, Cosenza, Crotone, Enna, Frosinone, Grosseto, L Aquila, Latina, Lecce, Livorno, Matera, Medio Campidano, Messina, Napoli, Nuoro, Ogliastra, Olbia Tempio, Oristano, Palermo, Pisa, Potenza, Ragusa, Reggio Calabria, Rieti, Roma, Salerno, Sassari, Siena, Siracusa, Taranto, Terni, Trapani, Vibo Valentia, Viterbo Si assume un carico neve di 120 dan/mq. 1.e) Descrizione dei materiali e dei prodotti per uso strutturale Nel presente paragrafo, previsto al punto e dell allegato B2.2. della DGR1373/2011, vengono riportate le descrizioni dei materiali e dei prodotti per uso strutturale, dei requisiti di resistenza meccanica e di durabilità considerati. N.B. La caratterizzazione meccanica dei materiali costituenti le strutture esistenti, è riportata al Par.O Definizione delle proprietà dei materiali 20

21 Conglomerato cementizio per opere di fondazione e travi impalcati: Il cls da utilizzare nelle opere in fondazione di cui alla presente è C25/30. Il cls da utilizzare nelle opere in elevazione di cui alla presente è C25/30. Leganti Si prescrive l utilizzo di soli leganti idraulici previsti dalle norme vigenti in materia e dotati di certificato di uniformità come prescritto nel paragrafo cfr delle norme tecniche delle costruzioni del Si fa riferimento a riguardo alle norme UNI EN 197. Aggregati E ammesso l utilizzo di aggregati ottenuti dalla lavorazione di materiali naturali, artificiali o provenienti da processi di riciclo conformi alla UNI EN e per gli aggregati leggeri alla UNI EN In sede di progettazione si fa riferimento alla UNI 8520 parte 1 e 2. Acqua di impasto La conformità di accettazione è dettata dalla UNI EN 1008:2003. Additivi La conformità di accettazione è dettata dalla UNI EN Di seguito si riportano le raccomandazioni e i limiti delle norme UNI EN 206-1:2006, uni 11104:2004. Valori limite raccomandati per composizione e proprietà del calcestruzzo - UNI EN 206-1:2006 (durata prevista di 50 anni aggregato dimensione massima tra 20 e 32 mm - cemento classe 325) 21

22 Il cls da utilizzare nelle opere in fondazione cui alla presente è C25/30, la classe di esposizione da considerare è XC2. Il cls da utilizzare nelle opere in elevazione cui alla presente è C25/30, la classe di esposizione da considerare è XC1. 22

23 Copriferro IL cls da utilizzare nell opera di cui alla presente è C25/30 sia per le opere in fondazione sia per le opere in elevazione. La classe di esposizione da considerare è XC2 per le opere in fondazione e XC1 per le opere in elevazione, pertanto le condizioni ambientali sono ordinarie come si desume dalla seguente tabella estratta dalle NTC DM 14/01/ Circ. 02/02/2009 n 617/C.S.LL.PP.: Pertanto utilizzando la seguente tabella estratta sempre dalle suddette NTC 2008: 23

24 Si ha, in ambiente ordinario per le opere in fondazione in calcestruzzo C25/30: copriferro barre altri elementi = 25 mm; aggiungendo i 10 mm di tolleranze di posa, nel presente progetto per le travi di fondazioni è stato adottato un copriferro di 35 mm. Armatura in barre e reti per tutte le armature: L acciaio per cemento armato B450C, caratterizzato da valori nominali delle tensioni di snervamento e rottura. Descrizione fyk Tipo E Gamma Poisson G Alfa B450C 4500 Aderenza , , migliorata fyk: Resistenza caratteristica. [dan/cm2] Sigma amm.: Tensione ammissibile. [dan/cm2] Tipo: Tipo di barra. E: Modulo di elasticità longitudinale del materiale. [dan/cm2] Gamma: Peso specifico del materiale. [dan/cm3] Poisson: Coefficiente di Poisson, viene impiegato nella modellazione di elementi bidimensionali. Il valore è adimensionale. G: Modulo di elasticità tangenziale del materiale, viene impiegato nella modellazione di aste. [dan/m2] Alfa: Coefficiente longitudinale di dilatazione termica. [ C-1] Conglomerato cementizio alleggerito tipo LATERLITE LECA

25 Acciaio per carpenteria metallica: acciaio da carpenteria metallica qualificato, del tipo S275 semicalmato o calmato colonne, travi e per piastrame - modulo elastico E = N/mm2 - modulo di elasticità trasversale G = E / [2 (1 + ν)] N/mm2 - coefficiente di Poisson ν = 0,3 - coefficiente di espansione termica lineare α = 12 x 10-6 per C (per temperature fino a 100 C) - densità ρ = 7850 kg/mc - fyk = 275 N/mmq ftk =430 N/mmq Legno massiccio Rovere D30 In riferimento alle norme UNI EN 1194 si sono adottati nel calcolo i seguenti parametri meccanici 25

26 1.f) Illustrazione dei criteri di progettazione e di modellazione Nel presente paragrafo, previsto al punto f dell allegato B2.2. della DGR1373/2011, vengono riportai i criteri di progettazione e modellazione: classe di duttilità, regolarità in pianta ed in alzato, tipologia strutturale, fattore di struttura q e relativa giustificazione, stati limite indagati, giunti di separazione tra strutture contigue, criteri per la valutazione degli elementi non strutturali e degli impianti, requisiti della fondazione e collegamenti tra fondazioni, vincolamenti interni e/o esterni, schemi statici adottati. 1.f.1) Classe di duttilità, regolarità in pianta ed in elevazione, tipologia e fattore strutturale Regolarità in pianta ed in elevazione Al punto le NTC elencano le condizioni necessarie che un edificio deve soddisfare affinchè possa essere considerato regolare in pianta ed in elevazione. Criteri di regolarità in pianta configurazione in pianta compatta pianta approssimativamente simmetrica rispetto a due direzioni ortogonali pianta inscrivibile in rettangolo con rapporto lati (maggiore/minore) < 4 rientri (o sporgenze) < 25% della dimensione dell edificio nella direzione del rientro solai infinitamente rigidi nel loro piano e sufficientemente resistenti. Verifica ok no ok ok no Edificio NON REGOLARE IN PIANTA Criteri di regolarità in elevazione le pareti strutturali sono continue dalla fondazione alla sommità massa e rigidezza sono costanti o variano con gradualità tra un piano ed il soprastante eventuali restringimenti in pianta di un piano rispetto al sottostante < 20% Verifica ok no (assenza di solai al piano secondo) ok Edificio NON REGOLARE IN ELEVAZIONE Tipologia e fattore strutturale - Analisi dinamica lineare Per le verifiche di resistenza degli elementi in elevazione (fuori piano), gli spettri di progetto, come previsto al punto delle NTC, saranno individuabili partendo dalle formule valide per gli spettri elastici e sostituendo η con 1/q dove q è il fattore di struttura. L edificio, come sopra descritto, si compone di una struttura portante in muratura ordinaria. Dovendo scegliere il fattore di struttura più opportuno, si decide di considerare: - αu/ α1 = q0 = 1.5 x αu/ α1 - costruzione in muratura non regolare in elevazione (C ). 26

27 La struttura è : - NON REGOLARE in pianta - NON REGOLARE in elevazione Pertanto avremo αu/ α1 = 1.5 q= 1.5 x 1.5 = 2.25 N.B. Si considera quindi il fattore di struttura q = 2.25 sia in direzione x sia in direzione Y. Per le verifiche degli elementi fragili (fondazione), si impiega un fattore di struttura q= Analisi statica non lineare La valutazione della capacità strutturale a resistere alle azioni nel piano, sarà determinata mediante analisi statica non lineare impiegando gli spettri elastici previsti dalle NTC2008. Si procede quindi alla definizione degli spettri impiegando un fattore di struttura q = 1.00 sia in direzione X che in direzione Y. 1.f.2) Stati limite indagati Nel dettaglio, rispetto agli stati limite ultimi si esegueranno le seguenti verifiche: Verifica degli elementi in termini di resistenza; Verifica degli elementi strutturali in termini di duttilità e capacità di deformazione. Rispetto agli stati limite di esercizio si esegueranno invece le seguenti verifiche: Verifica degli elementi strutturali in termini di contenimento del danno agli elementi non strutturali. 1.f.3) Schemi statici e modelli numerici La modellazione della struttura è stata eseguita mediante il programma di calcolo Sismicad attraverso analisi agli elementi finiti. Nell analisi dinamica lineare, si è scelto di definire i maschi murari mediante elementi tipo BEAM (modellazione ad aste), con rigidezza e caratteristiche meccaniche definite in sede di input. Nell analisi statica non lineare, si è scelto di definire i maschi murari mediante elementi tipo BEAM (modellazione ad aste), con rigidezza e caratteristiche meccaniche definite in sede di input. Gli elementi di fondazione, sono stati introdotti attraverso la modellazione con elementi tipo BEAM su suolo elastico alla winkler. 27

28 Fig. Modello FEM Stato di progetto 1.g) Principali combinazioni delle azioni Nel presente paragrafo, previsto al punto g dell allegato B2.2. della DGR1373/2011, sono riportate le principali combinazioni di carico impiegate in relazione agli SLU ed agli SLE indagati, compresi i coefficienti parziali per le azioni ed i coefficienti di combinazione. Le combinazioni di carico sono state dedotte considerando quanto previsto dal punto delle NTC del In particolare, si avrà: Comb. sismiche: In cui E = azioni sismica calcolata considerando le masse Comb. non sismiche: - SLU: - SLE (rara): - SLE (frequente): 28

29 - SLE (quasi permanente): Vengono trascurate le combinazioni con azioni eccezionali in quanto non previste per il tipo di costruzione. I fattori combinativi sono quelli riportati nelle tabelle seguenti. Con riferimento all elaborato progettuale, si impiegheranno le seguenti combinazioni di carico relative alle verifiche allo SLV (le altre combinazioni sono illustrate negli allegati di calcolo). Fig. Combinazioni di carico SLV Analisi dinamica lineare 29

30 Fig. Combinazioni di carico Analisi statica non lineare (pushover) 1.h) Metodo di analisi impiegati e principali risultati Nel presente paragrafo, previsto al punto h dell allegato B2.2. della DGR1373/2011, viene indicato e motivato il metodo di analisi seguito per l esecuzione della stessa. 1.h.1) Stato attuale Viene determinata la vulnerabilità sismica dell edificio attraverso la modellazione numerica dei meccanismi di collasso, utilizzando l analisi cinematica lineare. Tipo analisi Analisi cinematica lineare Verifiche Verifiche meccanismi di collasso PGA,rif (per suolo tipo C) PGA,collasso IR = PGA,slv / PGA, collasso Tab. Sintesi risultati MECCANISMO DI COLLASSO: Ribaltamento di parete Dall analisi del quadro fessurativo si nota un distacco di una porzione di parete sul lato nordovest, si ipotizza il ribaltamento di tale porzione con le cerniere cilindriche poste sia a piano terra che a piano primo, considerando così sia il ribaltamento dell intera facciata sia della sola parete posta al piano primo. 30

31 Fig. Indicazione del meccanismo di collasso oggetto di verifica Si procede alla valutazione del moltiplicatore orizzontale dei carichi a0 di attivazione di tale meccanismo e della relativa PGA, assumendo come valore di quest ultima il minimo tra i meccanismi esaminati. DATI DI CALCOLO: Muratura: muratura in mattoni pieni e malta di calce P.S. 18 kn/mc; Solai di piano in legno: solaio in legno e tavelle - Perm. Strutt kn/mq - Perm. Port kn/mq - Variabile: 6.0 kn/mq (Deposito) - Carichi di cui sopra combinati allo SLV: 1 x 0.85 kn/mq+1 x 1.3 kn/mq = 2.15 kn/mq Solai di copertura in legno: solaio in legno e tavelle - Perm. Strutt kn/mq - Perm. Port kn/mq - Variabile: 1.2 kn/mq (Neve) - Carichi di cui sopra combinati allo SLV: 1 x 0.85 kn/mq+1 x 0.8 kn/mq = 1.65 kn/mq 31

32 Fig. Prospetto nord-ovest - Geometria della parete oggetto di ribaltamento (Ribaltamento intera facciata) Fig. Prospetto nord-ovest - Geometria della parete oggetto di ribaltamento (Ribaltamento parete primo piano) 32

33 Considerando una luce dei solai di 5m e la lunghezza delle pareti oggetto di verifica come da immagine soprastante, vengono calcolati i carichi concentrati trasmessi dal solaio di piano (Ps1) e dal solaio di copertura (Ps2): - Ps1= 2.15 kn/mq x (5 / 2) m x 5.50 m = kn - Ps2= 1.65 kn/mq x (5 / 2) m x 8.10 m = kn Elevazione Altezza delle fasce murarie Quota del sottofinestra [m] Quota del soprafinestra [m] GEOMETRIA DELLA FACCIATA (*) Larghezza della fascia sottofinestra al netto delle aperture [m] Larghezza delle fasce murarie Larghezza della fascia intermedia al netto delle aperture [m] Larghezza della fascia soprafinestra al netto delle aperture [m] Peso specifico della muratura g i [kn/m 3 ] Arretramento della cerniera attorno alla quale avviene il ribaltamento rispetto al lembo esterno della parete [m] CARATTERIZZAZIONE GEOMETRICA DEI MACROELEMENTI DATI INIZIALI Elevazione Spessore della parete al piano i- esimo s i [m] Altezza di interpiano al piano i-esimo h i [m] Braccio orizzontale del carico del solaio al piano i-esimo rispetto alla cerniera cilindrica d i [m] Braccio orizzontale dell'azione di archi o volte al piano i-esimo rispetto alla cerniera cilindrica d Vi [m] Quota del punto di applicazione di azioni trasmesse da archi o volte al piano i-esimo h Vi [m] Quota del baricentro della parete al piano i- esimo y Gi [m] Quota del baricentro della parete al piano i- esimo (**) y Gi [m] Elevazione Peso proprio della parete al piano i-esimo W i [kn] Peso proprio della parete al piano i-esimo (**) W i [kn] Carico trasmesso dal solaio al piano i- esimo P Si [kn] AZIONI SUI MACROELEMENTI Spinta statica della copertura P H [kn] Componente verticale della spinta di archi o volte al piano i- esimo F Vi [kn] Componente orizzontale della spinta di archi o volte al piano i- esimo F Hi [kn] Azione del tirante al piano i-esimo T i [kn] 33

34 MOMENTO DELLE AZIONI STABILIZZANTI DATI DI CALCOLO Ribaltamento delle elevazioni: Peso proprio delle pareti [knm] Carico dei solai [knm] Azione di archi o volte [knm] Azione dei tiranti [knm] MOMENTO DELLE AZIONI RIBALTANTI Ribaltamento delle elevazioni: Inerzia delle pareti [knm] Inerzia dei solai [knm] Inerzia di archi o volte [knm] Spinta statica di archi o volte [knm] Spinta statica della copertura [knm] MOLTIPLI- CATORE a 0 Ribaltamento delle elevazioni: Valore di a 0 Fattore di Confidenza FC Massa partecipante M* Frazione massa partecipante e* Accelerazione spettrale a 0 * [m/sec 2 ] N.C N.C. - N.C N.C. CALCOLO DELLE PGA PER LA VERIFICA DELLO STATO LIMITE DI SALVAGUARDIA DELLA VITA CIRCOLARE N. 617 DEL ISTRUZIONI PER L'APPLICAZIONE DELLE NTC PARAMETRI DI CALCOLO Fattore di struttura q Coefficiente di amplificazione topografica S T Categoria suolo di fondazione PGA di riferimento a g (P VR ) [g] Fattore di amplificazione massima dello spettro F O Periodo di inizio del tratto a velocità costante dello spettro T C * [sec] Fattore di smorzamento h Altezza della struttura H [m] Coefficiente di amplificazione stratigrafica S S Coefficiente C C Fattore di amplificazione locale del suolo di fondazione S Numero di piani dell'edificio N Coefficiente di partecipazione modale g Primo periodo di vibrazione dell'intera struttura T 1 [sec] C Ribaltamento delle elevazioni: Baricentro delle linee di vincolo Z [m] y(z) = Z/H a g(slv) (C8A.4.9) S e (T 1 ) (C8A.4.10) #DIV/0! PGA-SLV Ribaltamento delle elevazioni: a g(slv) min(c8da.4.9; C8A.4.10)

35 Il fattore di accelerazione (fa,slv) è definito dal rapporto tra l accelerazione al suolo che porta al raggiungimento dello stato limite di salvaguardia della vita (aslv) e quella corrispondente al periodo di riferimento (ag,slv), entrambe riferite alla categoria di sottosuolo A: a f a, SLV a SLV Fattore di accelerazione: 17 g, SLV dove: aslv è il minimo valore tra la capacità in termini di accelerazioni per azioni di fuori piano e quelle di piano. 1.h.2) Stato di progetto Per la valutazione della capacità sismica globale dell edificio si è eseguita un analisi dinamica lineare con spettro di risposta ed una analisi statica non lineare. Per quanto concerne le verifiche a ribaltamento dei singoli maschi murari, si è impiegata l analisi cinematica lineare. TIPO DI ANALISI Analisi dinamica lineare Analisi statica non lineare Analisi cinematica lineare VERIFICHE CONDOTTE Verifica globale edificio per azioni statiche e sismiche di fuori piano Verifica globale edificio per azioni sismiche nel piano Verifica ribaltamento maschi murari Analisi dinamica lineare (STATO DI PROGETTO) 35

36 Fig. Vista della struttura in Assonometria Stato Progetto Fig. Vista del modello in Assonometria Stato Progetto Principali risultati (STATO DI PROGETTO) Modo: Identificativo del modo di vibrare. Periodo: Periodo. [s] 36

37 Massa X: Massa partecipante in direzione globale X. Il valore è adimensionale. Massa Y: Massa partecipante in direzione globale Y. Il valore è adimensionale. Massa Z: Massa partecipante in direzione globale Z. Il valore è adimensionale. Massa rot X: Massa rotazionale partecipante attorno la direzione globale X. Il valore è adimensionale. Massa rot Y: Massa rotazionale partecipante attorno la direzione globale Y. Il valore è adimensionale. Massa rot Z: Massa rotazionale partecipante attorno la direzione globale Z. Il valore è adimensionale. Totale masse partecipanti: Traslazione X: 1 Traslazione Y: Traslazione Z: 0 Rotazione X: Rotazione Y: Rotazione Z: 1 Modo Periodo Massa X Massa Y Massa Z Massa rot X Massa rot Y Massa rot Z N.B. I modi di vibrare sono ordinati secondo il periodo di vibrazione dell edificio. Analisi statica non lineare (STATO DI PROGETTO) Fig. Vista del modello in Assonometria Stato di progetto (Analisi statica non lineare) 37

38 di forze: N.B. Per l ANALISI STATICA NON LINEARE sono state condotte le seguenti distribuzioni Gruppo 1 - Distribuzione principale: distribuzione proporzionale alle forze statiche dedotte da analisi statica lineare. Tale distribuzione risulta impiegabile a prescindere dalla percentuale di massa partecipante al modo di vibrare fondamentale, come previsto al punto della circolare n 617 del 2 Febbraio 2009 ; Gruppo 2 - Distribuzione secondarie: distribuzione uniforme di forze, derivata da una distribuzione uniforme di accelerazioni lungo l altezza della costruzione. Analisi cinematica lineare (STATO DI PROGETTO) Per quanto concerne la valutazione della capacità degli elementi murari in relazione ai meccanismi locali fuori piano gli schemi adottati sono, per quanto riguarda la determinazione della PGA slv, l'equilibrio alla rotazione di ogni singolo maschio rispetto alla cerniera posta alla base del maschio stesso, come indicato nella figura seguente a titolo esemplicativo. Di seguito si riporta lo stralcio del manuale di utilizzo del software sismicad riferito alle verifiche di cui al presente paragrafo: 38

39 39

40 40

41 1.i) Criteri di verifica agli stati limite indagati Nel presente paragrafo, previsto al punto i dell allegato B2.2. della DGR1373/2011, vengono illustrati i criteri di verifica impiegati in presenza dell azione sismica in termini di SLU ed SLE. Si procede ad eseguire tutte le verifiche necessarie affinchè siano raggiunti i livelli minimi di sicurezza previsti dalle normative vigenti secondo i criteri di verifica agli stati limiti ultimi ed agli stati limiti di esercizio. Nel dettaglio, rispetto agli stati limite ultimi si esegueranno le seguenti verifiche: Verifica degli elementi in termini di resistenza; Verifica degli elementi strutturali in termini di duttilità e capacità di deformazione. Rispetto agli stati limite di esercizio si esegueranno invece le seguenti verifiche: Verifica degli elementi strutturali in termini di contenimento del danno agli elementi non strutturali. Verifiche in condizioni statiche - Verifiche a pressoflessione per carichi laterali (resistenza fuori del piano) La verifica a pressoflessione per carichi laterali viene condotta nell ipotesi di articolazione completa delle estremità della parete. La resistenza ridotta di calcolo viene determinata come: In cui: ϕ = coefficiente di riduzione della resistenza del materiale (funzione della snellezza convenzionale della parete e dell eccentricità); fd = resistenza di progetto del materiale. Da cui si deduce la verifica a pressoflessione : 41

42 - Verifiche a taglio per fessurazione diagonale La verifica viene condotta dal programma di calcolo per le sezioni di base e di sommità di ciascun maschio murario. Nel caso di rottura per fessurazione diagonale si ha: in cui: V: sforzo di taglio agente nel piano del muro; V t: resistenza a taglio; l: lunghezza del maschio; t: spessore del maschio; σon : tensione normale media riferita all area totale della sezione di segno positivo se di compressione; ftd: valore di calcolo della resistenza a trazione per fessurazione diagonale; τod :(=1.5 ftd ) valore di calcolo della resistenza di riferimento. b:è un coefficiente correttivo legato alla distribuzione degli sforzi sulla sezione, dipendente dalla snellezza della parete. Si può assumere b=h / l comunque non superiore a 1.5 e non inferiore a 1, dove h è l altezza del pannello. - Verifiche a pressoflessione nel piano La verifica a pressoflessione di un maschio murario a seguito di analisi elastica si effettua confrontando il momento di calcolo Md con il momento ultimo Mu. La verifica viene condotta per ogni maschio sempre in due sezioni. Se il maschio è in adiacenza a fori la verifica viene condotta nelle due sezioni a filo delle forature tra loro più distanti solo se l utente ha spuntato nei maschi in adiacenza a fori verifica le sezioni a estradosso e intradosso foro. Diversamente la verifica viene svolta per le sezioni di base e di sommità. Si ipotizza la muratura non reagente a trazione ed una distribuzione non lineare delle compressioni. Nel caso di una sezione rettangolare il momento ultimo risulta: 42

43 in cui Mu : momento ultimo corrispondente al collasso per pressoflessione; l: lunghezza totale della parete; t: spessore della parete; σo : tensione normale media, riferita all area totale della sezione fd: resistenza di progetto della muratura Verifiche in condizioni sismiche - Verifiche a pressoflessione nel piano La verifica a pressoflessione di un maschio murario a seguito di analisi elastica si effettua confrontando il momento di calcolo Md con il momento ultimo Mu. La verifica viene condotta per ogni maschio sempre in due sezioni. Se il maschio è in adiacenza a fori la verifica viene condotta nelle due sezioni a filo delle forature tra loro più distanti solo se l utente ha spuntato nei maschi in adiacenza a fori verifica le sezioni a estradosso e intradosso foro. Diversamente la verifica viene svolta per le sezioni di base e di sommità. Si ipotizza la muratura non reagente a trazione ed una distribuzione non lineare delle compressioni. Nel caso di una sezione rettangolare il momento ultimo risulta: in cui Mu : momento ultimo corrispondente al collasso per pressoflessione; l: lunghezza totale della parete; t: spessore della parete; σo: tensione normale media, riferita all area totale della sezione 43

44 - Verifiche a taglio per fessurazione diagonale Nel caso di rottura per fessurazione diagonale si ha: in cui: V: sforzo di taglio agente nel piano del muro; V t:resistenza a taglio; l: lunghezza del maschio; t: spessore del maschio; σon :tensione normale media riferita all area totale della sezione di segno positivo se di compressione; ftd: valore di calcolo della resistenza a trazione per fessurazione diagonale; τod:(=1.5 ftd ) valore di calcolo della resistenza di riferimento. b: è un coefficiente correttivo legato alla distribuzione degli sforzi sulla sezione, dipendente dalla snellezza della parete. Si può assumere b=h / l comunque non superiore a 1.5 e non inferiore a 1, dove h è l altezza del pannello. 1.j) Rappresentazione deformate, caratteristiche della sollecitazione, sintesi verifiche di sicurezza e giudizio motivato di accettabilità dei risultati 1.j.1) Principali deformate modali Si riportano di seguito le deformate relative ai principali modi di vibrare. 44

45 STATO DI PROGETTO Modo Periodo Massa X Massa Y Massa Z Massa rot X Massa rot Y Massa rot Z Fig.Deformata modale n 1 (direzione Y) T= 0.31s (vista in pianta) Fig. Deformata modale n 1 (direzione Y) T= 0.31s (vista assonometrica) 45

46 Modo Periodo Massa X Massa Y Massa Z Massa rot X Massa rot Y Massa rot Z Fig.Deformata modale n 2 (direzione X) T= 0.29s (vista in pianta) Fig. Deformata modale n 2 (direzione X) T= 0.29s (vista assonometrica) 46

47 1.j.2) Sintesi verifiche di sicurezza (stato attuale) Viene determinata la vulnerabilità sismica dell edificio attraverso la modellazione numerica dei meccanismi di collasso, utilizzando l analisi cinematica lineare. Tipo analisi Analisi cinematica lineare Verifiche Verifiche meccanismi di collasso PGA,rif (per suolo tipo C) PGA,collasso IR = PGA,slv / PGA, collasso Tab. Sintesi risultati MECCANISMO DI COLLASSO: Ribaltamento di parete Elevazione Altezza delle fasce murarie Quota del sottofinestra [m] Quota del soprafinestra [m] GEOMETRIA DELLA FACCIATA (*) Larghezza della fascia sottofinestra al netto delle aperture [m] Larghezza delle fasce murarie Larghezza della fascia intermedia al netto delle aperture [m] Larghezza della fascia soprafinestra al netto delle aperture [m] Peso specifico della muratura g i [kn/m 3 ] Arretramento della cerniera attorno alla quale avviene il ribaltamento rispetto al lembo esterno della parete [m] CARATTERIZZAZIONE GEOMETRICA DEI MACROELEMENTI DATI INIZIALI Elevazione Spessore della parete al piano i- esimo s i [m] Altezza di interpiano al piano i-esimo h i [m] Braccio orizzontale del carico del solaio al piano i-esimo rispetto alla cerniera cilindrica d i [m] Braccio orizzontale dell'azione di archi o volte al piano i-esimo rispetto alla cerniera cilindrica d Vi [m] Quota del punto di applicazione di azioni trasmesse da archi o volte al piano i-esimo h Vi [m] Quota del baricentro della parete al piano i- esimo y Gi [m] Quota del baricentro della parete al piano i- esimo (**) y Gi [m] Elevazione Peso proprio della parete al piano i-esimo W i [kn] Peso proprio della parete al piano i-esimo (**) W i [kn] Carico trasmesso dal solaio al piano i- esimo P Si [kn] AZIONI SUI MACROELEMENTI Spinta statica della copertura P H [kn] Componente verticale della spinta di archi o volte al piano i- esimo F Vi [kn] Componente orizzontale della spinta di archi o volte al piano i- esimo F Hi [kn] Azione del tirante al piano i-esimo T i [kn] 47

48 MOMENTO DELLE AZIONI STABILIZZANTI DATI DI CALCOLO Ribaltamento delle elevazioni: Peso proprio delle pareti [knm] Carico dei solai [knm] Azione di archi o volte [knm] Azione dei tiranti [knm] MOMENTO DELLE AZIONI RIBALTANTI Ribaltamento delle elevazioni: Inerzia delle pareti [knm] Inerzia dei solai [knm] Inerzia di archi o volte [knm] Spinta statica di archi o volte [knm] Spinta statica della copertura [knm] MOLTIPLI- CATORE a 0 Ribaltamento delle elevazioni: Valore di a 0 Fattore di Confidenza FC Massa partecipante M* Frazione massa partecipante e* Accelerazione spettrale a 0 * [m/sec 2 ] N.C N.C. - N.C N.C. CALCOLO DELLE PGA PER LA VERIFICA DELLO STATO LIMITE DI SALVAGUARDIA DELLA VITA CIRCOLARE N. 617 DEL ISTRUZIONI PER L'APPLICAZIONE DELLE NTC PARAMETRI DI CALCOLO Fattore di struttura q Coefficiente di amplificazione topografica S T Categoria suolo di fondazione PGA di riferimento a g (P VR ) [g] Fattore di amplificazione massima dello spettro F O Periodo di inizio del tratto a velocità costante dello spettro T C * [sec] Fattore di smorzamento h Altezza della struttura H [m] Coefficiente di amplificazione stratigrafica S S Coefficiente C C Fattore di amplificazione locale del suolo di fondazione S Numero di piani dell'edificio N Coefficiente di partecipazione modale g Primo periodo di vibrazione dell'intera struttura T 1 [sec] C Ribaltamento delle elevazioni: Baricentro delle linee di vincolo Z [m] y(z) = Z/H a g(slv) (C8A.4.9) S e (T 1 ) (C8A.4.10) #DIV/0! PGA-SLV Ribaltamento delle elevazioni: a g(slv) min(c8da.4.9; C8A.4.10)

49 Il fattore di accelerazione (fa,slv) è definito dal rapporto tra l accelerazione al suolo che porta al raggiungimento dello stato limite di salvaguardia della vita (aslv) e quella corrispondente al periodo di riferimento (ag,slv), entrambe riferite alla categoria di sottosuolo A: a f a, SLV a SLV Fattore di accelerazione: 17 g, SLV dove: aslv è il minimo valore tra la capacità in termini di accelerazioni per azioni di fuori piano e quelle di piano. 1.j.3) Sintesi verifiche di sicurezza (stato di progetto) - Per la valutazione della capacità sismica globale dell edificio per azioni fuori dal piano si è eseguita un analisi dinamica lineare con spettro di risposta. - Per la valutazione della capacità sismica globale dell edificio per azioni nel piano si è eseguita un analisi statica non lineare (pushover). - Per quanto concerne le verifiche a ribaltamento dei singoli maschi murari, si è impiegata l analisi cinematica lineare. TIPO DI ANALISI Analisi dinamica lineare Analisi statica non lineare Analisi cinematica lineare VERIFICHE CONDOTTE Verifica globale edificio per azioni statica e sismiche di fuori piano Verifica globale edificio per azioni sismiche nel piano Verifica ribaltamento maschi murari VERIFICHE GLOBALI EDIFICIO E VERIFICHE A RIBALTAMENTO DEI SINGOLI MASCHI MURARI Di seguito si riportano le viste in assonometria e le relative piante dei maschi del modello nello stato di progetto (post-operam) con la colorazione rappresentativa degli indicatori di rischio per le verifiche di sicurezza relativamente ad un sisma avente PGA = 100% PGA di riferimento. Ogni maschio indicato nelle successive piante è identificato da un numero, nella relazione di calcolo relativa allo stato attuale dell'edificio, sono riportate, per tutti i maschi, le verifiche di sicurezza eseguite e gli indicatori di rischio sismico relativi. Sono comunque riportati di seguito gli indicatori di rischio sismico relativi al presente fabbricato, ed in forma tabellare gli stessi indicatori relativi ai singoli maschi. 49

50 Si precisa che in Sismicad la ricerca dei moltiplicatori delle azioni sismiche viene condotta mediante le successive considerazioni (estratto del manuale): Le verifiche vengono effettuate distinguendo due contributi, uno relativo alle sollecitazioni derivanti dall aliquota non sismica della combinazione e uno relativo all aliquota sismica, quest ultima viene fatta variare per mezzo di un fattore moltiplicativo finché la resistenza correlata alla verifica in oggetto non viene superata. Esemplificando se per esempio un dato meccanismo di rottura viene attivato nella combinazione SLV 13, si esegue la ricerca del dato moltiplicatore a per cui la sollecitazione data da Snon-sismica + assismica è superiore alla resistenza del meccanismo oggetto della verifica, in particolare Snon-sismica = 1 x Pesi strutturali + 1 x Permanenti portati x Variabile + 0 x Neve Ssismica = 1 x Sisma X SLV 0.3 x Sisma Y SLV 1 x Eccentricità Y per sisma X SLV x Eccentricità Y per sisma X SLV Snon-sismica + assismica > Resistenza. Qualora si presentasse il caso per cui Snon-sismica > Resistenza, allora il moltiplicatore a assume valore pari a zero. Le sollecitazioni utilizzate per le varie verifiche sono opportunamente modificate a seconda del fatto che si stia eseguendo la verifica di un meccanismo duttile oppure di uno fragile. infatti per il meccanismo duttile si prendono le sollecitazioni derivanti dall azione sismica di progetto e quindi tenendo in considerazione il fattore di struttura q Snon-sismica + assismica mentre per le verifiche degli elementi fragili le sollecitazioni per le verifiche sono modificate tenendo in considerazione il rapporto tra il fattore di struttura q e il fattore 1.5 per cui si ha Snon-sismica + (q/1.5)assismica. "estratto del manuale d'uso del Sismicad 11.12" 50

51 Fig. Esito verifiche maschi murari (vista assonometrica) Fig. Esito verifiche maschi murari primo tronco (vista in pianta) 51

52 Fig. Esito verifiche maschi murari secondo tronco (vista in pianta) Fig. Esito verifiche maschi murari terzo tronco (vista in pianta) Di seguito si riportano gli indicatori di rischio relativi alle verifiche condotte per tutti i maschi indagati. 52

53 STATO PROGETTO Legenda: - PFFP = pressoflessione fuori piano - R = ribaltamento - VC = verifica cinematica Verifica maschi in muratura maschio Stato limite molt. comb. PGA PGA/PGArif TR (TR/TRrif)^.41 verifica 1 PFFP SLV R SLV PFFP SLV R SLV PFFP SLV R SLV PFFP SLV R SLV PFFP SLV R SLV * 6 PFFP SLV R SLV PFFP SLV R 1.39 SLV PFFP SLV VC PFFP SLV R SLV PFFP SLV VC PFFP SLV R 1.29 SLV PFFP SLV R SLV PFFP SLV R SLV * 14 PFFP 2.14 SLV R SLV * 15 PFFP SLV R SLV PFFP SLV R SLV PFFP SLV R 1.23 SLV PFFP SLV R 1.42 SLV PFFP 2.71 SLV R SLV PFFP SLV R SLV PFFP SLV R SLV * 23 PFFP SLV R SLV PFFP SLV R SLV PFFP SLV R SLV * 29 PFFP SLV R SLV PFFP SLV R 1.26 SLV PFFP SLV R SLV * 32 PFFP SLV R SLV PFFP SLV R SLV PFFP SLV R 1.39 SLV PFFP SLV R SLV PFFP SLV R SLV PFFP SLV R SLV PFFP SLV

54 maschio Stato limite molt. comb. PGA PGA/PGArif TR (TR/TRrif)^.41 verifica R SLV PFFP SLV R SLV PFFP SLV R SLV PFFP SLV R SLV PFFP SLV R SLV PFFP SLV R SLV PFFP SLV R SLV PFFP SLV R SLV PFFP SLV R SLV PFFP SLV R SLV PFFP SLV R SLV PFFP SLV R SLV PFFP SLV R SLV PFFP SLV R SLV PFFP SLV R SLV PFFP SLV R SLV PFFP SLV R 2.14 SLV PFFP SLV R SLV * 58 PFFP SLV R SLV PFFP SLV R SLV PFFP SLV R SLV PFFP SLV R SLV PFFP SLV R SLV PFFP SLV VC PFFP R 3.18 SLV PFFP SLV R 2.55 SLV PFFP R SLV PFFP R SLV PFFP SLV R SLV PFFP R SLV PFFP SLV R SLV PFFP R SLV PFFP SLV R SLV PFFP R SLV PFFP R SLV N.B. Per la definizione della vulnerabilità sismica, si decide di considerare il più piccolo degli indicatori di rischio dei maschi in muratura. Indicatori minimi riferiti al solo materiale muratura Descrizione Stato limite molt. comb. PGA PGA/PGArif TR (TR/TRrif)^.41 54

55 Descrizione Stato limite molt. comb. PGA PGA/PGArif TR (TR/TRrif)^.41 Maschio 63 PFFP SLV "Piano 2 - Falda 1" Maschio 25 "Fondazione - Piano 1" R SLV Si determina pertanto che l edificio nella condizione di stato di progetto (per azioni fuori dal piano) resiste ad una PGA = 0.193, equivalente al 85% del sisma di adeguamento. Fig. Maschio murario con indicatore di rischio più basso (Maschio n 25 IR=0.855 PGA=0.193 Collasso per ribaltamento fuori dal piano) ANALISI STATICA NON LINEARE (PUSHOVER STATO DI PROGETTO) Al fine di determinare le curve di capacità taglio-spostamento e gli indicatori di rischio sismico, è stata eseguita una modellazione numerica mediante analisi statica non lineare (Analisi Push-over). 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. - Distribuzione forze d inerzia principale: da tagli di piano ottenuti da analisi statica lineare: tale distribuzione di forze risulta applicabile indipendentemente dalla massa partecipante come previsto al punto C della circolare n 617 del 2 Febbraio 2009; - Distribuzione forze d inerzia secondaria: uniforme, derivata da una distribuzione uniforme di accelerazioni lungo l altezza della costruzione. 55

56 Di seguito si riportano i risultati relativi alle verifiche relative allo SLV ed SLD in termini di domanda e capacità di spostamento: STATO DI PROGETTO Riepilogo dei risultati comb. forze domanda SLV capacità SLV q* SLV ver. SLV domanda SLD capacità SLD q* SLD ver. SLD 1 Gruppo si si 2 Gruppo si si 3 Gruppo si si 4 Gruppo si si 5 Gruppo si si 6 Gruppo si si 7 Gruppo si si 8 Gruppo si si 1 Gruppo si si 2 Gruppo si si 3 Gruppo si si 4 Gruppo si si 5 Gruppo si si 6 Gruppo si si 7 Gruppo si si 8 Gruppo si si Valori di riferimento Periodo di ritorno di riferimento per SLV: TR,SLV,rif = 475 anni Accelerazione di riferimento normalizzata a g per SLV: ag/g,slv,rif = 0,155 Accelerazione di aggancio di riferimento normalizzata a g per SLV: PGA,SLV,rif = ag/g,slv,rif*ss*st = 0,226 Periodo di ritorno di riferimento per SLD: TR,SLD,rif = 50 anni Accelerazione di riferimento normalizzata a g per SLD: ag/g,sld,rif =0,054 Accelerazione di aggancio di riferimento normalizzata a g per SLD: PGA,SLD,rif = ag/g,sld,rif*ss*st = 0,081 Indicatore di rischio in termini di tempo di ritorno IR,TR = (TR/TR,rif)^0.41 Indicatore di rischio in termini di accelerazione IR,PGA = PGA/PGA,rif Periodi di ritorno e livelli di accelerazione al suolo (in rapporto a g) minimi per ogni curva di capacità. Il tabulato tiene conto delle esclusioni operate con il comando 'Preferenze curva'. combinazione TR,SLV IR,TR,SLV PGA,SLV IR,PGA,SLV TR,SLD IR,TR,SLD PGA,SLD IR,PGA,SLD 1 gruppo gruppo gruppo gruppo gruppo gruppo gruppo gruppo gruppo gruppo gruppo gruppo gruppo gruppo gruppo gruppo Minimi indicatori di rischio per la struttura. I valori sono valutati sulla base delle curve di capacità effettivamente svolte. Il tabulato tiene conto delle esclusioni operate con il comando 'Preferenze curva'. Stato limite di salvaguardia della vita: Minimo indicatore in termini di periodo di ritorno IR,TR = 1,142 Minimo indicatore in termini di PGA IR,PGA = 1,116 Stato limite di danno: 56

57 Minimo indicatore in termini di periodo di ritorno IR,TR = 2,173 Minimo indicatore in termini di PGA IR,PGA = 2,449 Fig. Comb.5 gruppo 2: Confronto curva di domanda curva di capacità in termini di spostamento Curve di capacità combinazione n. 1 gruppo 2 step forza X forza Y spostamento imposto spostamento imposto spostamento pendenza curva X Y Somma(Mi*Fi) 543,0 Fattore di partecipazione modale 0,635 Periodo di vibrazione dell'oscillatore bilineare equivalente 0,366 s K* (rigidezza dell'oscillatore bilineare) ,578 Fy ,281 Fy* ,831 dy (Fy/K*) 1,087 Q* SLV 1,138 57

58 Spostamento di risposta SLV Capacità di spostamento SLV 1,595 Q* SLD 0,392 Spostamento di risposta SLD Capacità di spostamento SLD 1,368 PGA,SLV 0,280 TR,SLV 899 anni (TR,SLV/TR,SLV,RIF)^.41 1,299 PGA,SLD 0,243 TR,SLD 587 anni (TR,SLD/TR,SLD,RIF)^.41 2,745 Stati limite considerati per la valutazione delle capacità: - Superamento della resistenza del suolo di fondazione - Spostamento di interpiano (SLD) - Riduzione della forza superiore al 20% della massima combinazione n. 2 gruppo 2 step forza X forza Y spostamento imposto spostamento imposto spostamento pendenza curva X Y Somma(Mi*Fi) 543,0 Fattore di partecipazione modale 0,635 Periodo di vibrazione dell'oscillatore bilineare equivalente 0,366 s K* (rigidezza dell'oscillatore bilineare) ,891 Fy ,125 Fy* ,650 dy (Fy/K*) 1,085 Q* SLV 1,138 Spostamento di risposta SLV Capacità di spostamento SLV 1,595 Q* SLD 0,393 Spostamento di risposta SLD Capacità di spostamento SLD 1,368 PGA,SLV 0,280 TR,SLV 902 anni (TR,SLV/TR,SLV,RIF)^.41 1,301 PGA,SLD 0,243 TR,SLD 589 anni (TR,SLD/TR,SLD,RIF)^.41 2,749 Stati limite considerati per la valutazione delle capacità: - Superamento della resistenza del suolo di fondazione - Spostamento di interpiano (SLD) - Riduzione della forza superiore al 20% della massima combinazione n. 3 gruppo 2 58

59 step forza X forza Y spostamento imposto spostamento imposto spostamento pendenza curva X Y Somma(Mi*Fi) 543,0 Fattore di partecipazione modale 0,635 Periodo di vibrazione dell'oscillatore bilineare equivalente 0,387 s K* (rigidezza dell'oscillatore bilineare) ,688 Fy ,094 Fy* ,929 dy (Fy/K*) 1,081 Q* SLV 1,278 Spostamento di risposta SLV Capacità di spostamento SLV 1,821 Q* SLD 0,441 Spostamento di risposta SLD Capacità di spostamento SLD 1,368 PGA,SLV 0,288 TR,SLV 978 anni (TR,SLV/TR,SLV,RIF)^.41 1,345 PGA,SLD 0,219 TR,SLD 432 anni (TR,SLD/TR,SLD,RIF)^.41 2,421 Stati limite considerati per la valutazione delle capacità: - Superamento della resistenza del suolo di fondazione - Spostamento di interpiano (SLD) - Riduzione della forza superiore al 20% della massima combinazione n. 4 gruppo 2 step forza X forza Y spostamento imposto spostamento imposto spostamento pendenza curva X Y

60 Somma(Mi*Fi) 543,0 Fattore di partecipazione modale 0,635 Periodo di vibrazione dell'oscillatore bilineare equivalente 0,385 s K* (rigidezza dell'oscillatore bilineare) ,594 Fy ,297 Fy* ,317 dy (Fy/K*) 1,069 Q* SLV 1,281 Spostamento di risposta SLV Capacità di spostamento SLV 1,821 Q* SLD 0,442 Spostamento di risposta SLD Capacità di spostamento SLD 1,368 PGA,SLV 0,290 TR,SLV 1002 anni (TR,SLV/TR,SLV,RIF)^.41 1,358 PGA,SLD 0,220 TR,SLD 441 anni (TR,SLD/TR,SLD,RIF)^.41 2,441 Stati limite considerati per la valutazione delle capacità: - Superamento della resistenza del suolo di fondazione - Spostamento di interpiano (SLD) - Riduzione della forza superiore al 20% della massima combinazione n. 5 gruppo 2 step forza X forza Y spostamento imposto spostamento imposto spostamento pendenza curva X Y Somma(Mi*Fi) 543,0 Fattore di partecipazione modale 0,635 Periodo di vibrazione dell'oscillatore bilineare equivalente 0,385 s K* (rigidezza dell'oscillatore bilineare) ,844 Fy ,406 60

61 Fy* ,059 dy (Fy/K*) 0,987 Q* SLV 1,391 Spostamento di risposta SLV Capacità di spostamento SLV 1,595 Q* SLD 0,480 Spostamento di risposta SLD Capacità di spostamento SLD 1,368 PGA,SLV 0,252 TR,SLV 656 anni (TR,SLV/TR,SLV,RIF)^.41 1,142 PGA,SLD 0,218 TR,SLD 430 anni (TR,SLD/TR,SLD,RIF)^.41 2,416 Stati limite considerati per la valutazione delle capacità: - Superamento della resistenza del suolo di fondazione - Spostamento di interpiano (SLD) - Riduzione della forza superiore al 20% della massima combinazione n. 6 gruppo 2 step forza X forza Y spostamento imposto spostamento imposto spostamento pendenza curva X Y Somma(Mi*Fi) 543,0 Fattore di partecipazione modale 0,635 Periodo di vibrazione dell'oscillatore bilineare equivalente 0,387 s K* (rigidezza dell'oscillatore bilineare) ,000 Fy ,234 Fy* ,063 dy (Fy/K*) 0,996 Q* SLV 1,390 Spostamento di risposta SLV Capacità di spostamento SLV 1,672 Q* SLD 0,480 Spostamento di risposta SLD Capacità di spostamento SLD 1,368 PGA,SLV 0,262 TR,SLV 738 anni (TR,SLV/TR,SLV,RIF)^.41 1,198 PGA,SLD 0,217 TR,SLD 421 anni (TR,SLD/TR,SLD,RIF)^.41 2,395 Stati limite considerati per la valutazione delle capacità: - Superamento della resistenza del suolo di fondazione - Spostamento di interpiano (SLD) - Riduzione della forza superiore al 20% della massima 61

62 combinazione n. 7 gruppo 2 step forza X forza Y spostamento imposto spostamento imposto spostamento pendenza curva X Y Somma(Mi*Fi) 543,0 Fattore di partecipazione modale 0,635 Periodo di vibrazione dell'oscillatore bilineare equivalente 0,366 s K* (rigidezza dell'oscillatore bilineare) ,281 Fy ,281 Fy* ,219 dy (Fy/K*) 1,065 Q* SLV 1,165 Spostamento di risposta SLV Capacità di spostamento SLV 1,595 Q* SLD 0,402 Spostamento di risposta SLD Capacità di spostamento SLD 1,368 PGA,SLV 0,278 TR,SLV 885 anni (TR,SLV/TR,SLV,RIF)^.41 1,291 PGA,SLD 0,241 TR,SLD 575 anni (TR,SLD/TR,SLD,RIF)^.41 2,722 Stati limite considerati per la valutazione delle capacità: - Superamento della resistenza del suolo di fondazione - Spostamento di interpiano (SLD) - Riduzione della forza superiore al 20% della massima combinazione n. 8 gruppo 2 step forza X forza Y spostamento imposto spostamento imposto spostamento pendenza curva X Y

63 Somma(Mi*Fi) 543,0 Fattore di partecipazione modale 0,635 Periodo di vibrazione dell'oscillatore bilineare equivalente 0,367 s K* (rigidezza dell'oscillatore bilineare) ,141 Fy ,063 Fy* ,885 dy (Fy/K*) 1,037 Q* SLV 1,197 Spostamento di risposta SLV Capacità di spostamento SLV 1,638 Q* SLD 0,413 Spostamento di risposta SLD Capacità di spostamento SLD 1,276 PGA,SLV 0,284 TR,SLV 942 anni (TR,SLV/TR,SLV,RIF)^.41 1,324 PGA,SLD 0,225 TR,SLD 470 anni (TR,SLD/TR,SLD,RIF)^.41 2,506 Stati limite considerati per la valutazione delle capacità: - Superamento della resistenza del suolo di fondazione - Spostamento di interpiano (SLD) - Riduzione della forza superiore al 20% della massima combinazione n. 1 gruppo 1 step forza X forza Y spostamento imposto spostamento imposto spostamento pendenza curva X Y Somma(Mi*Fi) 543,0 Fattore di partecipazione modale 0,635 Periodo di vibrazione dell'oscillatore bilineare equivalente 0,371 s K* (rigidezza dell'oscillatore bilineare) ,547 Fy ,500 63

64 Fy* ,824 dy (Fy/K*) 1,086 Q* SLV 1,168 Spostamento di risposta SLV Capacità di spostamento SLV 1,595 Q* SLD 0,403 Spostamento di risposta SLD Capacità di spostamento SLD 1,368 PGA,SLV 0,274 TR,SLV 838 anni (TR,SLV/TR,SLV,RIF)^.41 1,262 PGA,SLD 0,237 TR,SLD 544 anni (TR,SLD/TR,SLD,RIF)^.41 2,661 Stati limite considerati per la valutazione delle capacità: - Superamento della resistenza del suolo di fondazione - Spostamento di interpiano (SLD) - Riduzione della forza superiore al 20% della massima combinazione n. 2 gruppo 1 step forza X forza Y spostamento imposto spostamento imposto spostamento pendenza curva X Y Somma(Mi*Fi) 543,0 Fattore di partecipazione modale 0,635 Periodo di vibrazione dell'oscillatore bilineare equivalente 0,370 s K* (rigidezza dell'oscillatore bilineare) ,703 Fy ,203 Fy* ,893 dy (Fy/K*) 1,095 Q* SLV 1,158 Spostamento di risposta SLV Capacità di spostamento SLV 1,595 Q* SLD 0,399 Spostamento di risposta SLD Capacità di spostamento SLD 1,368 PGA,SLV 0,274 TR,SLV 841 anni (TR,SLV/TR,SLV,RIF)^.41 1,264 PGA,SLD 0,237 TR,SLD 546 anni (TR,SLD/TR,SLD,RIF)^.41 2,665 Stati limite considerati per la valutazione delle capacità: - Superamento della resistenza del suolo di fondazione - Spostamento di interpiano (SLD) - Riduzione della forza superiore al 20% della massima 64

65 combinazione n. 3 gruppo 1 step forza X forza Y spostamento imposto spostamento imposto spostamento pendenza curva X Y Somma(Mi*Fi) 543,0 Fattore di partecipazione modale 0,635 Periodo di vibrazione dell'oscillatore bilineare equivalente 0,393 s K* (rigidezza dell'oscillatore bilineare) ,063 Fy ,859 Fy* ,869 dy (Fy/K*) 1,098 Q* SLV 1,301 Spostamento di risposta SLV Capacità di spostamento SLV 1,821 Q* SLD 0,449 Spostamento di risposta SLD Capacità di spostamento SLD 1,368 PGA,SLV 0,280 TR,SLV 897 anni (TR,SLV/TR,SLV,RIF)^.41 1,298 PGA,SLD 0,212 TR,SLD 399 anni (TR,SLD/TR,SLD,RIF)^.41 2,343 Stati limite considerati per la valutazione delle capacità: - Superamento della resistenza del suolo di fondazione - Spostamento di interpiano (SLD) - Riduzione della forza superiore al 20% della massima combinazione n. 4 gruppo 1 step forza X forza Y spostamento imposto spostamento imposto spostamento pendenza curva X Y

66 Somma(Mi*Fi) 543,0 Fattore di partecipazione modale 0,635 Periodo di vibrazione dell'oscillatore bilineare equivalente 0,392 s K* (rigidezza dell'oscillatore bilineare) ,156 Fy ,234 Fy* ,598 dy (Fy/K*) 1,085 Q* SLV 1,309 Spostamento di risposta SLV Capacità di spostamento SLV 1,802 Q* SLD 0,451 Spostamento di risposta SLD 0.49 Capacità di spostamento SLD 1,404 PGA,SLV 0,278 TR,SLV 881 anni (TR,SLV/TR,SLV,RIF)^.41 1,288 PGA,SLD 0,218 TR,SLD 430 anni (TR,SLD/TR,SLD,RIF)^.41 2,416 Stati limite considerati per la valutazione delle capacità: - Superamento della resistenza del suolo di fondazione - Spostamento di interpiano (SLD) - Riduzione della forza superiore al 20% della massima combinazione n. 5 gruppo 1 step forza X forza Y spostamento imposto spostamento imposto spostamento pendenza curva X Y Somma(Mi*Fi) 543,0 Fattore di partecipazione modale 0,635 Periodo di vibrazione dell'oscillatore bilineare equivalente 0,392 s 66

67 K* (rigidezza dell'oscillatore bilineare) ,203 Fy ,703 Fy* ,725 dy (Fy/K*) 1,018 Q* SLV 1,398 Spostamento di risposta SLV Capacità di spostamento SLV 1,819 Q* SLD 0,482 Spostamento di risposta SLD Capacità di spostamento SLD 1,276 PGA,SLV 0,279 TR,SLV 888 anni (TR,SLV/TR,SLV,RIF)^.41 1,292 PGA,SLD 0,199 TR,SLD 332 anni (TR,SLD/TR,SLD,RIF)^.41 2,173 Stati limite considerati per la valutazione delle capacità: - Superamento della resistenza del suolo di fondazione - Spostamento di interpiano (SLD) - Riduzione della forza superiore al 20% della massima combinazione n. 6 gruppo 1 step forza X forza Y spostamento imposto spostamento imposto spostamento pendenza curva X Y Somma(Mi*Fi) 543,0 Fattore di partecipazione modale 0,635 Periodo di vibrazione dell'oscillatore bilineare equivalente 0,393 s K* (rigidezza dell'oscillatore bilineare) ,859 Fy ,500 Fy* ,970 dy (Fy/K*) 1,016 Q* SLV 1,407 Spostamento di risposta SLV Capacità di spostamento SLV 1,821 Q* SLD 0,485 Spostamento di risposta SLD Capacità di spostamento SLD 1,368 PGA,SLV 0,278 TR,SLV 879 anni (TR,SLV/TR,SLV,RIF)^.41 1,287 PGA,SLD 0,211 TR,SLD 392 anni (TR,SLD/TR,SLD,RIF)^.41 2,326 Stati limite considerati per la valutazione delle capacità: - Superamento della resistenza del suolo di fondazione - Spostamento di interpiano (SLD) 67

68 - Riduzione della forza superiore al 20% della massima combinazione n. 7 gruppo 1 step forza X forza Y spostamento imposto spostamento imposto spostamento pendenza curva X Y Somma(Mi*Fi) 543,0 Fattore di partecipazione modale 0,635 Periodo di vibrazione dell'oscillatore bilineare equivalente 0,371 s K* (rigidezza dell'oscillatore bilineare) ,969 Fy ,656 Fy* ,307 dy (Fy/K*) 1,054 Q* SLV 1,209 Spostamento di risposta SLV Capacità di spostamento SLV 1,595 Q* SLD 0,417 Spostamento di risposta SLD Capacità di spostamento SLD 1,368 PGA,SLV 0,272 TR,SLV 819 anni (TR,SLV/TR,SLV,RIF)^.41 1,250 PGA,SLD 0,235 TR,SLD 532 anni (TR,SLD/TR,SLD,RIF)^.41 2,637 Stati limite considerati per la valutazione delle capacità: - Superamento della resistenza del suolo di fondazione - Spostamento di interpiano (SLD) - Riduzione della forza superiore al 20% della massima combinazione n. 8 gruppo 1 step forza X forza Y spostamento imposto spostamento imposto spostamento pendenza curva X Y

69 Somma(Mi*Fi) 543,0 Fattore di partecipazione modale 0,635 Periodo di vibrazione dell'oscillatore bilineare equivalente 0,371 s K* (rigidezza dell'oscillatore bilineare) ,969 Fy ,828 Fy* ,138 dy (Fy/K*) 1,027 Q* SLV 1,241 Spostamento di risposta SLV Capacità di spostamento SLV 1,638 Q* SLD 0,428 Spostamento di risposta SLD Capacità di spostamento SLD 1,276 PGA,SLV 0,278 TR,SLV 876 anni (TR,SLV/TR,SLV,RIF)^.41 1,285 PGA,SLD 0,220 TR,SLD 439 anni (TR,SLD/TR,SLD,RIF)^.41 2,437 Stati limite considerati per la valutazione delle capacità: - Superamento della resistenza del suolo di fondazione - Spostamento di interpiano (SLD) - Riduzione della forza superiore al 20% della massima Nell immagine seguente, vengono rappresentati i maschi murari che determinano il collasso strutturale. 69

70 Fig. Analisi pushover: elementi che determinano il collasso strutturale Nel dettaglio, con riferimento ai risultati sopra discussi, si ottiene: SINTESI STATO DI PROGETTO - Curva con IR più basso: combinazione 5 gruppo 2 - Elementi che determinano il collasso strutturale: maschi n (evidenziati nell immagine precedente) - Meccanismo di collasso: rottura a taglio e pressoflessione nel piano. 70

71 1.k) Caratteristiche di affidabilità del codice di calcolo Per l analisi agli elementi finiti del sistema strutturale, si è impiegato il programma di calcolo Sismicad nella versione 12.2 prodotto dalla Concrete s.r.l. di Padova. Di seguito vengono riportati gli estremi della licenza, come previsto al paragrafo 10.2 delle NTC2008. Una validazione completa del programma è riportata sul sito 71

72 1.l) Sintesi verifiche geotecniche Di seguito si riportano le verifica della fondazione in termini di pressioni ottenuta mediante confronto tra la pressione limite di progetto (formulazione di Terzaghi, vedi par.2.3) e le pressioni agenti all interfaccia terreno-fondazione dedotte con analisi numerica. STATO DI PROGETTO Drenate Non drenate Valori scelti 1,15 1,36 1,15 Tab. Valori capacità portante stato di progetto (dan/cmq) Dall elaborazione numerica mediante modellazione agli elementi finiti, le pressioni agenti sull interfaccia risultano individuabili come riportato nell immagine seguente. Fig. Campo delle pressioni (dan/cm 2 ) all interfaccia terreno-fondazione Si può quindi osservare che la verifica risulta soddisfatta (Rd > Ed), in quanto si ha pressione max = 0.93 dan/cmq < pressione limite di progetto = 1.15 dan/cmq. 72

73 1.m) Indicazione della categoria d intervento previsto Gli interventi di tipo strutturale previsti dal presente progetto sono tali da garantire il MIGLIORAMENTO SISMICO del manufatto e pertanto sono finalizzati a ridurre la vulnerabilità sismica ed aumentare la sicurezza strutturale esistente, pur senza necessariamente raggiungere i livelli richiesti dalle presenti norme. 1.n) Descrizione della struttura esistente Si rimanda a quanto espresso al punto 1.b) relativamente alla struttura esistente. 1.o) Definizione delle proprietà dei materiali Nel presente paragrafo, previsto al punto o dell allegato B2.2. della DGR1373/2011, vengono definite le proprietà meccaniche dei materiali costituenti le strutture interessate dall intervento, in relazione ad eventuali indagini specialistiche condotte o ad altro materiale disponibile, e conseguente determinazione dei livelli di conoscenza e dei corrispondenti fattori di confidenza Per quanto concerne l edificio esistente, si fa riferimento al punto 8A.1.A dell appendice della circolare esplicativa delle NTC In base al quale: 73

74 Si distinguono: - Indagini in-situ limitate: servono a completare le informazioni sulle proprietà dei materiali ottenute dalla letteratura, o dalle regole in vigore all epoca della costruzione, e per individuare la tipologia della muratura (in Tabella C8A.2.1 sono riportate alcune tipologie più ricorrenti). Sono basate su esami visivi della superficie muraria. Tali esami visivi sono condotti dopo la rimozione di una zona di intonaco di almeno 1m x 1m, al fine di individuare forma e dimensione dei blocchi di cui è costituita, eseguita preferibilmente in corrispondenza degli angoli, al fine di verificare anche le ammorsature tra le pareti murarie. E da valutare, anche in maniera approssimata, la compattezza della malta. Importante è anche valutare la capacità degli elementi murari di assumere un comportamento monolitico in presenza delle azioni, tenendo conto della qualità della connessione interna e trasversale attraverso saggi localizzati, che interessino lo spessore murario. - Indagini in-situ estese: le indagini di cui al punto precedente sono effettuate in maniera estesa e sistematica, con saggi superficiali ed interni per ogni tipo di muratura presente. Prove con martinetto piatto doppio e prove di caratterizzazione della malta (tipo di legante, tipo di aggregato, rapporto legante/aggregato, etc.), e eventualmente di pietre e/o mattoni (caratteristiche fisiche e meccaniche) consentono di individuare la tipologia della muratura (si veda la Tabella C8A.2.1 per le tipologie più ricorrenti). È opportuna una prova per ogni tipo di muratura presente. Metodi di prova non distruttivi (prove soniche, prove sclerometriche, penetrometriche per la malta, etc.) possono essere impiegati a complemento delle prove richieste. Qualora esista una chiara, comprovata corrispondenza tipologica per materiali, pezzatura dei conci, dettagli costruttivi, in sostituzione delle prove sulla costruzione oggetto di studio possono essere utilizzate prove eseguite su altre costruzioni presenti nella stessa zona. Le Regioni potranno, tenendo conto delle specificità costruttive del proprio territorio, definire zone omogenee a cui riferirsi a tal fine. - Indagini in-situ esaustive: servono per ottenere informazioni quantitative sulla resistenza del materiale. In aggiunta alle verifiche visive,ai saggi interni ed alle prove di cui ai punti precedenti, si effettua una ulteriore serie di prove sperimentali che, per numero e qualità, siano tali da consentire di valutare le caratteristiche meccaniche della muratura. La misura delle caratteristiche meccaniche della muratura si ottiene mediante esecuzione di prove, in situ o in laboratorio (su elementi non disturbati prelevati dalle strutture dell edificio). Le prove possono in generale comprendere prove di compressione diagonale su pannelli o prove combinate di compressione verticale e taglio. Metodi di prova non distruttivi possono essere impiegati in combinazione, ma non in completa sostituzione di quelli sopra descritti. Qualora esista una chiara, comprovata corrispondenza tipologica per materiali, pezzatura dei conci, dettagli costruttivi, in sostituzione delle prove sulla costruzione oggetto di studio possono essere utilizzate prove eseguite su altre costruzioni presenti nella stessa zona. Le Regioni potranno, tenendo conto delle specificità costruttive del proprio territorio, definire zone omogenee a cui riferirsi a tal fine. Per il presente progetto si è assunto: LIVELLO CONOSCENZA: LC 1 VERIFICHE IN SITU: LIMITATE PROPRIETA DEI MATERIALI: RESISTENZA VALORE MINIMO DI TAB. C8A.2.1 MODULO ELASTICO VALORE MEDIO DELL INTERVALLO DI TAB. C8A.2.1 FC =

75 Nel presente lavoro, ai fini della verifica della struttura, si sono assunti i seguenti valori di resistenza e moduli elastici dei materiali. STATO DI PROGETTO 1) muratura in mattoni pieni e malta di calce, consolidata tramite scanitura profonda dei giunti, stilatura, rinzaffo. Si applicano alle caratteristiche meccaniche e ai moduli elastici della muratura i coefficienti migliorativi forniti dalla tabella C8A.2.2. Per muratura in mattoni pieni e malta di calce, si considera l'intervento di consolidamento tramite scarnitura profonda dei giunti considerando il miglioramento proposto per malta di buone caratteristiche, con un fattore moltiplicativo pari a 1,5. Range da tab. Valori stato attuale malta buona Resistenza a compressione Fm (N/cmq) Resistenza media a taglio della muratura (N/cmq) 6,0-9,2 6,0 9,0 Modulo di elasticità normale E (N/mmq) ,0 Modulo di elasticità medio di taglio G (N/mmq) ,0 Peso per unità di volume W (kn/m^3) ,0 Tab. Valori da Tab. C8.A.2.1. Circolare C.S.LL.PP. n 617 del 02/02/

76 2) Muratura in mattoni pieni e malta di calce, ispessita mediante blocchi semipieni tipo DOPPIO UNI (foratura < 40%) Nel calcolo del fabbricato, le proprietà assegnate alla muratura ispessita sono state definite considerando la media aritmetica delle caratteristiche meccaniche dei materiali costituenti, assumendo a favore di sicurezza un livello di conoscenza LC1 anche per la nuova muratura in blocchi semipieni. 76

77 3) Nuova Muratura in blocchi poroton P800 e malta M12 a composizione prescritta Nel calcolo del fabbricato, i maschi murari in muratura di blocchi poroton e malta cementizia sono stati introdotti mediante la definizione delle caratteristiche meccaniche dei materiali costituenti. Nel dettaglio, il programma restituisce in automatico i valori di resistenza con riferimento a quanto previsto al capitolo 11 delle NTC

78 1.p) Risultati più significativi e livelli di sicurezza Nel presente paragrafo, previsto al punto p dell allegato B2.2. della DGR1373/2011, vengono riportati i risultati più significativi emersi dal contronto tra i livelli di sicurezza pre e post intervento, in condizioni statiche e sismiche. 1.p.1) Stato attuale Viene determinata la vulnerabilità sismica dell edificio attraverso la modellazione numerica dei meccanismi di collasso, utilizzando l analisi cinematica lineare. Tipo analisi Analisi cinematica lineare Verifiche Verifiche meccanismi di collasso PGA,rif (per suolo tipo C) PGA,collasso IR = PGA,slv / PGA, collasso Tab. Sintesi risultati MECCANISMO DI COLLASSO: Ribaltamento di parete Elevazione Altezza delle fasce murarie Quota del sottofinestra [m] Quota del soprafinestra [m] GEOMETRIA DELLA FACCIATA (*) Larghezza della fascia sottofinestra al netto delle aperture [m] Larghezza delle fasce murarie Larghezza della fascia intermedia al netto delle aperture [m] Larghezza della fascia soprafinestra al netto delle aperture [m] Peso specifico della muratura g i [kn/m 3 ] Arretramento della cerniera attorno alla quale avviene il ribaltamento rispetto al lembo esterno della parete [m] CARATTERIZZAZIONE GEOMETRICA DEI MACROELEMENTI DATI INIZIALI Elevazione Spessore della parete al piano i- esimo s i [m] Altezza di interpiano al piano i-esimo h i [m] Braccio orizzontale del carico del solaio al piano i-esimo rispetto alla cerniera cilindrica d i [m] Braccio orizzontale dell'azione di archi o volte al piano i-esimo rispetto alla cerniera cilindrica d Vi [m] Quota del punto di applicazione di azioni trasmesse da archi o volte al piano i-esimo h Vi [m] Quota del baricentro della parete al piano i- esimo y Gi [m] Quota del baricentro della parete al piano i- esimo (**) y Gi [m] Elevazione Peso proprio della parete al piano i-esimo W i [kn] Peso proprio della parete al piano i-esimo (**) W i [kn] Carico trasmesso dal solaio al piano i- esimo P Si [kn] AZIONI SUI MACROELEMENTI Spinta statica della copertura P H [kn] Componente verticale della spinta di archi o volte al piano i- esimo F Vi [kn] Componente orizzontale della spinta di archi o volte al piano i- esimo F Hi [kn] Azione del tirante al piano i-esimo T i [kn] 78

79 MOMENTO DELLE AZIONI STABILIZZANTI DATI DI CALCOLO Ribaltamento delle elevazioni: Peso proprio delle pareti [knm] Carico dei solai [knm] Azione di archi o volte [knm] Azione dei tiranti [knm] MOMENTO DELLE AZIONI RIBALTANTI Ribaltamento delle elevazioni: Inerzia delle pareti [knm] Inerzia dei solai [knm] Inerzia di archi o volte [knm] Spinta statica di archi o volte [knm] Spinta statica della copertura [knm] MOLTIPLI- CATORE a 0 Ribaltamento delle elevazioni: Valore di a 0 Fattore di Confidenza FC Massa partecipante M* Frazione massa partecipante e* Accelerazione spettrale a 0 * [m/sec 2 ] N.C N.C. - N.C N.C. CALCOLO DELLE PGA PER LA VERIFICA DELLO STATO LIMITE DI SALVAGUARDIA DELLA VITA CIRCOLARE N. 617 DEL ISTRUZIONI PER L'APPLICAZIONE DELLE NTC PARAMETRI DI CALCOLO Fattore di struttura q Coefficiente di amplificazione topografica S T Categoria suolo di fondazione PGA di riferimento a g (P VR ) [g] Fattore di amplificazione massima dello spettro F O Periodo di inizio del tratto a velocità costante dello spettro T C * [sec] Fattore di smorzamento h Altezza della struttura H [m] Coefficiente di amplificazione stratigrafica S S Coefficiente C C Fattore di amplificazione locale del suolo di fondazione S Numero di piani dell'edificio N Coefficiente di partecipazione modale g Primo periodo di vibrazione dell'intera struttura T 1 [sec] C Ribaltamento delle elevazioni: Baricentro delle linee di vincolo Z [m] y(z) = Z/H a g(slv) (C8A.4.9) S e (T 1 ) (C8A.4.10) #DIV/0! PGA-SLV Ribaltamento delle elevazioni: a g(slv) min(c8da.4.9; C8A.4.10)

80 Il fattore di accelerazione (fa,slv) è definito dal rapporto tra l accelerazione al suolo che porta al raggiungimento dello stato limite di salvaguardia della vita (aslv) e quella corrispondente al periodo di riferimento (ag,slv), entrambe riferite alla categoria di sottosuolo A: a f a, SLV a SLV Fattore di accelerazione: 17 g, SLV dove: aslv è il minimo valore tra la capacità in termini di accelerazioni per azioni di fuori piano e quelle di piano. 1.p.2) Stato di progetto Tipo analisi Verifiche PGA,rif PGA,collasso Analisi dinamica lineare Analisi statica non lineare Verifiche statiche e fuori piano sismico Verifiche sismiche nel piano Tab. Sintesi risultati IR = PGA, collasso / PGA,slv Si determina che l edificio nella condizione di stato di progetto resiste ad una PGA = 0.193, corrispondente al 85.5% del sisma di adeguamento. Verifiche rottura fuori dal piano A seguito di analisi numerica agli elementi finiti del sistema strutturale, è stato possibile individuare gli indicatori di rischio sismico di ciascun maschio murario. Di seguito si riportano gli indicatori di rischio minimi relativi alle verifiche condotte per tutti i maschi murari indagati. Indicatori minimi riferiti al solo materiale muratura Descrizione Stato limite molt. comb. PGA PGA/PGArif TR (TR/TRrif)^.41 Maschio 63 PFFP SLV "Piano 2 - Falda 1" Maschio 25 "Fondazione - Piano 1" R SLV Si determina pertanto che l edificio nella condizione di stato di progetto (per azioni fuori dal piano) resiste ad una PGA = 0.193, equivalente al 85% del sisma di adeguamento. 80

81 Fig. Maschio murario con indicatore di rischio più basso (Maschio n 25 IR=0.855 PGA=0.193 Collasso per ribaltamento fuori dal piano) Verifiche analisi pushover STATO DI PROGETTO Riepilogo dei risultati comb. forze domanda SLV capacità SLV q* SLV ver. SLV domanda SLD capacità SLD q* SLD ver. SLD 1 Gruppo si si 2 Gruppo si si 3 Gruppo si si 4 Gruppo si si 5 Gruppo si si 6 Gruppo si si 7 Gruppo si si 8 Gruppo si si 1 Gruppo si si 2 Gruppo si si 3 Gruppo si si 4 Gruppo si si 5 Gruppo si si 6 Gruppo si si 7 Gruppo si si 8 Gruppo si si Valori di riferimento Periodo di ritorno di riferimento per SLV: TR,SLV,rif = 475 anni Accelerazione di riferimento normalizzata a g per SLV: ag/g,slv,rif = 0,155 Accelerazione di aggancio di riferimento normalizzata a g per SLV: PGA,SLV,rif = ag/g,slv,rif*ss*st = 0,226 Periodo di ritorno di riferimento per SLD: TR,SLD,rif = 50 anni Accelerazione di riferimento normalizzata a g per SLD: ag/g,sld,rif =0,054 Accelerazione di aggancio di riferimento normalizzata a g per SLD: PGA,SLD,rif = ag/g,sld,rif*ss*st = 0,081 Indicatore di rischio in termini di tempo di ritorno IR,TR = (TR/TR,rif)^0.41 Indicatore di rischio in termini di accelerazione IR,PGA = PGA/PGA,rif Periodi di ritorno e livelli di accelerazione al suolo (in rapporto a g) minimi per ogni curva di capacità. Il tabulato tiene conto delle esclusioni operate con il comando 'Preferenze curva'. 81

82 combinazione TR,SLV IR,TR,SLV PGA,SLV IR,PGA,SLV TR,SLD IR,TR,SLD PGA,SLD IR,PGA,SLD 1 gruppo gruppo gruppo gruppo gruppo gruppo gruppo gruppo gruppo gruppo gruppo gruppo gruppo gruppo gruppo gruppo Minimi indicatori di rischio per la struttura. I valori sono valutati sulla base delle curve di capacità effettivamente svolte. Il tabulato tiene conto delle esclusioni operate con il comando 'Preferenze curva'. Stato limite di salvaguardia della vita: Minimo indicatore in termini di periodo di ritorno IR,TR = 1,142 Minimo indicatore in termini di PGA IR,PGA = 1,116 Stato limite di danno: Minimo indicatore in termini di periodo di ritorno IR,TR = 2,173 Minimo indicatore in termini di PGA IR,PGA = 2,449 Fig. Comb.5 gruppo 2: Confronto curva di domanda curva di capacità in termini di spostamento 82

83 Nell immagine seguente, vengono rappresentati i maschi murari che determinano il collasso strutturale. Fig. Analisi pushover: elementi che determinano il collasso strutturale Nel dettaglio, con riferimento ai risultati sopra discussi, si ottiene: SINTESI STATO DI PROGETTO - Curva con IR più basso: combinazione 5 gruppo 2 - Elementi che determinano il collasso strutturale: maschi n (evidenziati nell immagine precedente) - Meccanismo di collasso: rottura a taglio e pressoflessione nel piano. PROGETTISTI ARCHITETTONICI: ARCH. DAVIDE CAVAZZONI PEDERZINI AGR. DOMENICO VINCENTI PROGETTISTA STRUTTURALE: ING. ILARIO LORI D.L. ARCHITETTONICO: ARCH. DAVIDE CAVAZZONI PEDERZINI D.L. STRUTTURALE: AGR. DOMENICO VINCENTI 83

84 2. CALCOLO DEGLI ELEMENTI STRUTTURALI ED ALTRE VERIFICHE 2.1) Verifica degli spostamenti d interpiano (SLE) La Normativa dispone al punto che verifiche nei confronti degli stati limite di esercizio degli elementi strutturali, degli elementi non strutturali e degli impianti vengano condotte rispettivamente in termini di resistenza, di contenimento del danno e di mantenimento della funzionalità. Per le costruzioni ricadente in classe d uso I e II, si deve verificare che l azione sismica di progetto non produca agli elementi costruttivi senza funzione strutturale danni tali da rendere la costruzione temporaneamente inagibile. In particolare, nel caso di costruzioni civili ed industriali, si potrà ritenere soddisfatta la verifica quando gli spostamenti d interpiano ottenuti dall analisi in presenza dell azione sismica di progetto relativa allo SLD siano inferiori ai limiti indicati di seguito: a) Per tamponamenti collegati rigidamente alla struttura che interferiscono: dr < 0,005 h b) Per tamponamenti progettati in modo da non subire danni a seguito di spostamenti di interpiano drp per effetto della loro deformabilità intrinseca ovvero dei collegamenti alla struttura: dr drp 0,01 h c) Per costruzioni con struttura portante in muratura ordinaria: drp< 0,003 h d) Per costruzioni con struttura portante in muratura armata: drp< 0,004 h Per le costruzioni ricadente in classe d uso III e IV, si deve verificare che l azione sismica di progetto non produca danni agli elementi costruttivi senza funzione strutturale tali da rendere temporaneamente non operativa la costruzione. Nel caso delle costruzioni civili e industriali questa condizione si può ritenere soddisfatta quando gli spostamenti interpiano ottenuti dall analisi in presenza dell azione sismica di progetto relativa allo SLO (v e ) siano inferiori ai 2/3 dei limiti in precedenza indicati. Nel caso oggetto di studio, dovrà quindi essere che d r < 0,003 h 84

85 Nodo inferiore: Nodo inferiore. I.: Numero dell'elemento nell'insieme che lo contiene. Pos.: Coordinate del nodo. X: Coordinata X. [cm] Y: Coordinata Y. [cm] Z: Coordinata Z. [cm] Nodo superiore: Nodo superiore. I.: Numero dell'elemento nell'insieme che lo contiene. Pos.: Coordinate del nodo. Z: Coordinata Z. [cm] Spost. rel.: Spostamento relativo. Il valore è adimensionale. Comb.: Combinazione. n.b.: Nome breve o compatto della combinazione di carico. Spostamento inferiore: Spostamento in pianta del nodo inferiore. X: Coordinata X. [cm] Y: Coordinata Y. [cm] Spostamento superiore: Spostamento in pianta del nodo superiore. X: Coordinata X. [cm] Y: Coordinata Y. [cm] S.V.: Si intende non verificato qualora lo spostamento relativo sia superiore al valore limite espresso nelle preferenze di analisi. limite SLD = 0,003 Nodo inferiore Nodo superiore Spost. rel. Comb. Spostamento inferiore Spostamento superiore S.V. I. Pos. I. Pos. n.b. X Y X Y X Y Z Z SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si 85

86 Nodo inferiore Nodo superiore Spost. rel. Comb. Spostamento inferiore Spostamento superiore S.V. I. Pos. I. Pos. n.b. X Y X Y X Y Z Z SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si SLD si 2.2) Verifica nuovo solaio di copertura in legno Il solaio di copertura dell edificio sarà demolito e ricostruito ex-novo mediante travi lignee a sostegno del pianellato in laterizio, della soletta in c.a. e del manto di copertura. Verifica travi 26x26cm Di seguito viene riportata la verifica delle travi di copertura, eseguita con un foglio di calcolo di comprovata validità. Per la verifica si considera la trave più sollecitata, cioè quella di luce e interasse maggiori ( L= 5.0 m, i=1.70 m) Permanenti strutturali dan/mq soletta c.a. alleggerita (1600 kg/mc) sp.5 cm 80 pianelle 54 peso travetti TOTALE N.B.: il peso delle travi è calcolato direttamente nel foglio di calcolo. 86

87 Permanenti portati dan/mq impermeabilizzazione e isolante termico 10 manto di copertura 70 TOTALE 80 Var. NEVE: 120 dan/mq TRAVE: TRAVE 26X26 L=5 i=1,7 SCHEMA STATICO: DOPPIO APPOGGIO POSIZIONE: SOLAIO DI COPERTURA NORMA: DM 14/01/2008 NOTE: FLESSIONE DEVIATA CNR-DT 206/2007 MATERIALE: legno massiccio Rovere D30 PROPRIETA' DEL LEGNO (EN massiccio, EN lamellare) massa volumica media g legno = 5,3 VALORI CARATTERISTICI DI RIGIDEZZA modulo elastico parallelo medio E 0,mean MPa modulo elastico parallelo caratteristico E 0, MPa modulo elastico ortogonale medio E 90,mean 640 MPa modulo di taglio medio G mean 600 MPa VALORI CARATTERISTICI DI RESISTENZA flessione f m,k 30,00 MPa trazione parallela alle fibre f t,0,k 18,00 MPa trazione ortogonale alle fibre f t,90,k 0,60 MPa compressione parallela alle fibre f c,0,k 2,30 MPa compressione ortogonale alle fibre f c,90,k 8,00 MPa taglio e torsione f v,k 3,00 MPa CARATTERISTICHE DELLA SEZIONE: base b= 260 mm altezza h= 260 mm luce L= 5,00 m inclinazione a= 20 a x = 0,94 a y = 0,34 lunghezza appoggio l app = 100 mm lunghezza efficace (dist. fra ritegni torsionali) l eff = 5,00 m x y y x H PESO PROPRIO DEL LEGNO g legno = 5,30 KN/mc peso proprio trave g 1,k = 0,36 KN/m B qk = Qk x i g2,k = G2,k x i CARICHI AGENTI A MQ passo (interasse travi) i= 1,70 mt carico permanente strutturale G 1,k = 1,54 KN/mq carico permanente portato G 2,k = 0,80 KN/mq carico variabile Q k = 1,20 KN/mq L g1,k CARICHI AGENTI A ML carico permanente strutturale g1 k = 3,23 KN/m (g 1,k =g 1,k +G 1,k x i) carico permanente portato g2, k = 1,36 KN/m (g 2,k =G 2,k x i) carico permanente totale g k = 4,59 KN/m (g k =g 1,k +g2,k) carico variabile q k = 2,04 KN/m (q,k =Q,k x i) CLASSE DI SERVIZIO 1 TIPO DI CARICO Neve - quota inf 1000m DURATA CARICO breve 87

88 VALORI STATICI area A= mm 2 momento inerzia asse x J xx = mm 4 momento inerzia asse y J yy = mm 4 modulo resistenza asse x W xx = mm 3 modulo resistenza asse y W yy = mm 3 COMBINAZIONI DI CARICO SLU Combinazione 1 F d =g1 k x 1,30 K mod = 0,60 (solo perm) Combinazione 2 F d =g1, k x 1,30 + g2, k x 1,50+ qk x 1,50 K mod = 0,90 (slu fond.) Combinazione 1 F d =g k x 1,30 = 5,96 KN/m Combinazione 2 F d =g1, k x 1,30 + g2, k x 1,50+ qk x 1,50 9,30 KN/m VERIFICHE COMBINAZIONE 1 - SLU Reazione appoggio A R appoggioa = 14,91 KN (F d x L/2) Reazione appoggio B R appoggiob = 14,91 KN (F d x L/2) Taglio appoggi V appoggi = 14,91 KN (F d x L/2) Momento campata M campata = 18,63 KNm (F d x L 2 /8) Sollecitazioni massime Taglio asse x V x = 5,10 KN Taglio asse y V y = 14,01 KN Momento asse x M xx = 17,51 KNm Momento asse y M yy = 6,37 KNm Tensioni Tangenziale t d = 0,33 MPa (1,5 x (V 2 x +V 2 y ) (0,5) / A) Normale di flessione asse x s m,x,d = 5,98 MPa (M xx / W xx ) Normale di flessione asse y s m,y,d = 2,18 MPa (M yy / W yy ) Normale di compressione s c,90,d = 0,57 MPa (V app / (b x l app )) Resistenze di progetto K mod = 0,60 g M = 1,45 Flessione di progetto f m,d = 12,41 MPa (f m,k x k mod / g M ) Taglio di progetto f v,d = 1,24 MPa (f v,k x k mod / g M ) Compressione ortogonale di progetto f c,90,d = 3,31 MPa (f c,90,k x k mod / g M ) Calcolo della K crit,m per l'instabilità flesso-torsionale (svergolamento) Coeff. riduttivo di tensione critica per instabilità K crit,m = 1,00 (funzione di l rel,m ) Snellezza relativa trave l rel,m = 0,31 ((f m,k / s m,crit ) 0,5 ) Tensione di flessione critica s m,crit = 320,12 MPa (p b 2 / l eff h) E 0,05 (G mean /E mean ) 0,5 ) Verifiche di resistenza Flessione h=(s m,x,d / f m,d ) + K m (s m,y,d / f m,d ) 1 0,60 VERIFICA SODDISFATTA h=km(s m,x,d / f m,d ) + (s m,y,d / f m,d ) 1 0,51 VERIFICA SODDISFATTA Taglio h= t d / f v,d 1 0,27 VERIFICA SODDISFATTA Compressione all'appoggio h= s c,90,d / f c,90,d 1 0,17 VERIFICA SODDISFATTA Stabilità h=(s m,x,d /K crit,m + K m s m,y,d )/f m,d ) 1 0,60 VERIFICA SODDISFATTA h=(k m s m,x,d + s m,y,d /K crit,m )/f m,d ) 1 0,51 VERIFICA SODDISFATTA 88

89 VERIFICHE COMBINAZIONE 2 - SLU Reazione appoggio A R appoggioa = 23,24 KN (F d x L/2) Reazione appoggio B R appoggiob = 23,24 KN (F d x L/2) Taglio appoggi V appoggi = 23,24 KN (F d x L/2) Momento campata M campata = 29,05 KNm (F d x L 2 /8) Sollecitazioni massime Taglio asse x V x = 7,95 KN Taglio asse y V y = 21,84 KN Momento asse x M xx = 27,30 KNm Momento asse y M yy = 9,93 KNm Tensioni Tangenziale t d = 0,52 MPa (1,5 x (V 2 x +V 2 y ) (0,5) / A) Normale di flessione asse x s m,x,d = 9,32 MPa (M xx / W xx ) Normale di flessione asse y s m,y,d = 3,39 MPa (M yy / W yy ) Normale di compressione s c,90,d = 0,89 MPa (V app / (b x l app )) Resistenze di progetto K mod = 0,90 g M = 1,45 Flessione di progetto f m,d = 18,62 MPa (f m,k x k mod / g M ) Taglio di progetto f v,d = 1,86 MPa (f v,k x k mod / g M ) Compressione ortogonale di progetto f c,90,d = 4,97 MPa (f c,90,k x k mod / g M ) Calcolo della K crit,m per l'instabilità flesso-torsionale (svergolamento) Coeff. riduttivo di tensione critica per instabilità K crit,m = 1,00 (funzione di l rel,m ) Snellezza relativa trave l rel,m = 0,00 ((f m,k / s m,crit ) 0,5 ) Tensione di flessione critica s m,crit = 320,12 MPa (p b 2 / l eff h) E 0,05 (G mean /E mean ) 0,5 ) Verifiche di resistenza Flessione h=(s m,x,d / f m,d ) + K m (s m,y,d / f m,d ) 1 0,63 VERIFICA SODDISFATTA h=km(s m,x,d / f m,d ) + (s m,y,d / f m,d ) 1 0,53 VERIFICA SODDISFATTA Taglio h= t d / f v,d 1 0,28 VERIFICA SODDISFATTA Compressione all'appoggio h= s c,90,d / f c,90,d 1 0,18 VERIFICA SODDISFATTA Stabilità h=(s m,x,d /K crit,m + K m s m,y,d )/f m,d ) 1 0,63 VERIFICA SODDISFATTA h=(k m s m,x,d + s m,y,d /K crit,m )/f m,d ) 1 0,53 VERIFICA SODDISFATTA VERIFICHE COMBINAZIONE SLE Verifica della freccia di inflessione Controfreccia assente u 0 = 0,00 mm Valori di deformata >0 se verso il basso Componenti della freccia di inflessione freccia carichi permanenti u 1 freccia carichi variabili u 2 freccia netta u 1 +u 2 u netta Limiti (da CNR-DT 206/2007) tipo solaio Solaio di copertura u 2,ist L / 300 = 16,67 mm u net,fin L / 200 = 25,00 mm Parametri K def = 0,60 Y 2i = 0,00 Verifica della freccia istantanea u 2,in per i soli carichi variabili - (Par CNR-DT 206/2007) Carico variabile q k = 2,04 KN/m u 2,in = 4,55 mm u 2,in,assey = 4,27 mm u 2,in,assex = 1,56 mm u 2,in,deviata = 4,55 mm Verifica h= u 2,in,dev / u 2,in,lim 1 0,27 VERIFICA SODDISFATTA Verifica della freccia netta finale u net,fin per i carichi totali - (Par CNR-DT 206/2007) Carico permanente g k = 4,59 kn/m u 1,in = 10,23 mm u fin = 20,91 mm u net,fin,assey = 19,65 mm u net,fin,assex = 7,15 mm u net,fin,deviata = 20,91 mm Verifica h= u net,fin / u net,fin,lim 1 0,84 VERIFICA SODDISFATTA 89

90 Verifica travetti 8x8cm Di seguito viene riportata la verifica dei travetti di copertura, eseguita con un foglio di calcolo di comprovata validità. Per la verifica si considera il travetto più sollecitato, cioè quello di luce maggiore ( L=1.70 m, i=0.30 m) Permanenti strutturali dan/mq soletta c.a. alleggerita (1600 kg/mc) sp.5 cm 80 pianelle TOTALE N.B.: il peso dei travetti è calcolato direttamente nel foglio di calcolo. Permanenti portati dan/mq impermeabilizzazione e isolante termico 10 manto di copertura 70 TOTALE 80 Var. NEVE: 120 dan/mq TRAVE: TRAVETTO 8X8 L=1,7 i=0,3 SCHEMA STATICO: DOPPIO APPOGGIO POSIZIONE: SOLAIO DI COPERTURA NORMA: DM 14/01/2008 NOTE: FLESSIONE RETTA CNR-DT 206/2007 MATERIALE: legno massiccio Rovere D30 PROPRIETA' DEL LEGNO (EN massiccio, EN lamellare) massa volumica media g legno = 5,3 VALORI CARATTERISTICI DI RIGIDEZZA modulo elastico parallelo medio E 0,mean MPa modulo elastico parallelo caratteristico E 0, MPa modulo elastico ortogonale medio E 90,mean 640 MPa modulo di taglio medio G mean 600 MPa VALORI CARATTERISTICI DI RESISTENZA flessione f m,k 30,00 MPa trazione parallela alle fibre f t,0,k 18,00 MPa trazione ortogonale alle fibre f t,90,k 0,60 MPa compressione parallela alle fibre f c,0,k 2,30 MPa compressione ortogonale alle fibre f c,90,k 8,00 MPa taglio e torsione f v,k 3,00 MPa 90

91 CARATTERISTICHE DELLA SEZIONE: base b= 80 mm altezza h= 80 mm luce L= 1,70 m inclinazione a= 0 a x = 1,00 a y = 0,00 lunghezza appoggio l app = 100 mm lunghezza efficace (dist. fra ritegni torsionali) l eff = 1,70 m x y y x H PESO PROPRIO DEL LEGNO g legno = 5,30 KN/mc peso proprio trave g 1,k = 0,03 KN/m B qk = Qk x i g2,k = G2,k x i CARICHI AGENTI A MQ passo (interasse travi) i= 0,30 mt carico permanente strutturale G 1,k = 1,34 KN/mq carico permanente portato G 2,k = 0,80 KN/mq carico variabile Q k = 1,20 KN/mq L g1,k CARICHI AGENTI A ML carico permanente strutturale g1 k = 0,41 KN/m (g 1,k =g 1,k +G 1,k x i) carico permanente portato g2, k = 0,24 KN/m (g 2,k =G 2,k x i) carico permanente totale g k = 0,65 KN/m (g k =g 1,k +g2,k) carico variabile q k = 0,36 KN/m (q,k =Q,k x i) CLASSE DI SERVIZIO 1 TIPO DI CARICO Neve - quota inf 1000m DURATA CARICO breve VALORI STATICI area A= 6400 mm 2 momento inerzia asse x J xx = mm 4 momento inerzia asse y J yy = mm 4 modulo resistenza asse x W xx = mm 3 modulo resistenza asse y W yy = mm 3 COMBINAZIONI DI CARICO SLU Combinazione 1 F d =g1 k x 1,30 K mod = 0,60 (solo perm) Combinazione 2 F d =g1, k x 1,30 + g2, k x 1,50+ qk x 1,50 K mod = 0,90 (slu fond.) Combinazione 1 F d =g k x 1,30 = 0,85 KN/m Combinazione 2 F d =g1, k x 1,30 + g2, k x 1,50+ qk x 1,50 1,44 KN/m VERIFICHE COMBINAZIONE 1 - SLU Reazione appoggio A R appoggioa = 0,72 KN (F d x L/2) Reazione appoggio B R appoggiob = 0,72 KN (F d x L/2) Taglio appoggi V appoggi = 0,72 KN (F d x L/2) Momento campata M campata = 0,31 KNm (F d x L 2 /8) Sollecitazioni massime Taglio asse x V x = 0,00 KN Taglio asse y V y = 0,72 KN Momento asse x M xx = 0,31 KNm Momento asse y M yy = 0,00 KNm Tensioni Tangenziale t d = 0,17 MPa (1,5 x (V 2 x +V 2 y ) (0,5) / A) Normale di flessione asse x s m,x,d = 3,59 MPa (M xx / W xx ) Normale di flessione asse y s m,y,d = 0,00 MPa (M yy / W yy ) Normale di compressione s c,90,d = 0,09 MPa (V app / (b x l app )) Resistenze di progetto K mod = 0,60 g M = 1,45 Flessione di progetto f m,d = 12,41 MPa (f m,k x k mod / g M ) Taglio di progetto f v,d = 1,24 MPa (f v,k x k mod / g M ) Compressione ortogonale di progetto f c,90,d = 3,31 MPa (f c,90,k x k mod / g M ) Calcolo della K crit,m per l'instabilità flesso-torsionale (svergolamento) Coeff. riduttivo di tensione critica per instabilità K crit,m = 1,00 (funzione di l rel,m ) Snellezza relativa trave l rel,m = 0,32 ((f m,k / s m,crit ) 0,5 ) Tensione di flessione critica s m,crit = 289,71 MPa (p b 2 / l eff h) E 0,05 (G mean /E mean ) 0,5 ) Verifiche di resistenza Flessione h=(s m,x,d / f m,d ) + K m (s m,y,d / f m,d ) 1 0,29 VERIFICA SODDISFATTA h=km(s m,x,d / f m,d ) + (s m,y,d / f m,d ) 1 0,20 VERIFICA SODDISFATTA Taglio h= t d / f v,d 1 0,14 VERIFICA SODDISFATTA Compressione all'appoggio h= s c,90,d / f c,90,d 1 0,03 VERIFICA SODDISFATTA Stabilità h=(s m,x,d /K crit,m + K m s m,y,d )/f m,d ) 1 0,29 VERIFICA SODDISFATTA h=(k m s m,x,d + s m,y,d /K crit,m )/f m,d ) 1 0,20 VERIFICA SODDISFATTA 91

92 VERIFICHE COMBINAZIONE 1 - SLU Reazione appoggio A R appoggioa = 0,72 KN (F d x L/2) Reazione appoggio B R appoggiob = 0,72 KN (F d x L/2) Taglio appoggi V appoggi = 0,72 KN (F d x L/2) Momento campata M campata = 0,31 KNm (F d x L 2 /8) Sollecitazioni massime Taglio asse x V x = 0,00 KN Taglio asse y V y = 0,72 KN Momento asse x M xx = 0,31 KNm Momento asse y M yy = 0,00 KNm Tensioni Tangenziale t d = 0,17 MPa (1,5 x (V 2 x +V 2 y ) (0,5) / A) Normale di flessione asse x s m,x,d = 3,59 MPa (M xx / W xx ) Normale di flessione asse y s m,y,d = 0,00 MPa (M yy / W yy ) Normale di compressione s c,90,d = 0,09 MPa (V app / (b x l app )) Resistenze di progetto K mod = 0,60 g M = 1,45 Flessione di progetto f m,d = 12,41 MPa (f m,k x k mod / g M ) Taglio di progetto f v,d = 1,24 MPa (f v,k x k mod / g M ) Compressione ortogonale di progetto f c,90,d = 3,31 MPa (f c,90,k x k mod / g M ) Calcolo della K crit,m per l'instabilità flesso-torsionale (svergolamento) Coeff. riduttivo di tensione critica per instabilità K crit,m = 1,00 (funzione di l rel,m ) Snellezza relativa trave l rel,m = 0,32 ((f m,k / s m,crit ) 0,5 ) Tensione di flessione critica s m,crit = 289,71 MPa (p b 2 / l eff h) E 0,05 (G mean /E mean ) 0,5 ) Verifiche di resistenza Flessione h=(s m,x,d / f m,d ) + K m (s m,y,d / f m,d ) 1 0,29 VERIFICA SODDISFATTA h=km(s m,x,d / f m,d ) + (s m,y,d / f m,d ) 1 0,20 VERIFICA SODDISFATTA Taglio h= t d / f v,d 1 0,14 VERIFICA SODDISFATTA Compressione all'appoggio h= s c,90,d / f c,90,d 1 0,03 VERIFICA SODDISFATTA Stabilità h=(s m,x,d /K crit,m + K m s m,y,d )/f m,d ) 1 0,29 VERIFICA SODDISFATTA h=(k m s m,x,d + s m,y,d /K crit,m )/f m,d ) 1 0,20 VERIFICA SODDISFATTA VERIFICHE COMBINAZIONE 2 - SLU Reazione appoggio A R appoggioa = 1,22 KN (F d x L/2) Reazione appoggio B R appoggiob = 1,22 KN (F d x L/2) Taglio appoggi V appoggi = 1,22 KN (F d x L/2) Momento campata M campata = 0,52 KNm (F d x L 2 /8) Sollecitazioni massime Taglio asse x V x = 0,00 KN Taglio asse y V y = 1,22 KN Momento asse x M xx = 0,52 KNm Momento asse y M yy = 0,00 KNm Tensioni Tangenziale t d = 0,29 MPa (1,5 x (V 2 x +V 2 y ) (0,5) / A) Normale di flessione asse x s m,x,d = 6,08 MPa (M xx / W xx ) Normale di flessione asse y s m,y,d = 0,00 MPa (M yy / W yy ) Normale di compressione s c,90,d = 0,15 MPa (V app / (b x l app )) Resistenze di progetto K mod = 0,90 g M = 1,45 Flessione di progetto f m,d = 18,62 MPa (f m,k x k mod / g M ) Taglio di progetto f v,d = 1,86 MPa (f v,k x k mod / g M ) Compressione ortogonale di progetto f c,90,d = 4,97 MPa (f c,90,k x k mod / g M ) Calcolo della K crit,m per l'instabilità flesso-torsionale (svergolamento) Coeff. riduttivo di tensione critica per instabilità K crit,m = 1,00 (funzione di l rel,m ) Snellezza relativa trave l rel,m = 0,00 ((f m,k / s m,crit ) 0,5 ) Tensione di flessione critica s m,crit = 289,71 MPa (p b 2 / l eff h) E 0,05 (G mean /E mean ) 0,5 ) Verifiche di resistenza Flessione h=(s m,x,d / f m,d ) + K m (s m,y,d / f m,d ) 1 0,33 VERIFICA SODDISFATTA h=km(s m,x,d / f m,d ) + (s m,y,d / f m,d ) 1 0,23 VERIFICA SODDISFATTA Taglio h= t d / f v,d 1 0,15 VERIFICA SODDISFATTA Compressione all'appoggio h= s c,90,d / f c,90,d 1 0,03 VERIFICA SODDISFATTA Stabilità h=(s m,x,d /K crit,m + K m s m,y,d )/f m,d ) 1 0,33 VERIFICA SODDISFATTA h=(k m s m,x,d + s m,y,d /K crit,m )/f m,d ) 1 0,23 VERIFICA SODDISFATTA 92

93 VERIFICHE COMBINAZIONE SLE Verifica della freccia di inflessione Controfreccia assente u 0 = 0,00 mm Valori di deformata >0 se verso il basso Componenti della freccia di inflessione freccia carichi permanenti u 1 freccia carichi variabili u 2 freccia netta u 1 +u 2 u netta Limiti (da CNR-DT 206/2007) tipo solaio Solaio di copertura u 2,ist L / 300 = 5,67 mm u net,fin L / 200 = 8,50 mm Parametri K def = 0,60 Y 2i = 0,00 Verifica della freccia istantanea u 2,in per i soli carichi variabili - (Par CNR-DT 206/2007) Carico variabile q k = 0,36 KN/m u 2,in = 1,19 mm u 2,in,assey = 1,19 mm u 2,in,assex = 0,00 mm u 2,in,deviata = 1,19 mm Verifica h= u 2,in,dev / u 2,in,lim 1 0,21 VERIFICA SODDISFATTA Verifica della freccia netta finale u net,fin per i carichi totali - (Par CNR-DT 206/2007) Carico permanente g k = 0,65 kn/m u 1,in = 2,15 mm u fin = 4,63 mm u net,fin,assey = 4,63 mm u net,fin,assex = 0,00 mm u net,fin,deviata = 4,63 mm Verifica h= u net,fin / u net,fin,lim 1 0,54 VERIFICA SODDISFATTA 93

94 2.3) Verifica intervento di incatenamento (ribaltamento maschi murari) La varifica a ribaltamento dei maschi murari viene condotta su tutti i maschi murari, applicando l analisi cinematica lineare e supponendo che le singole pareti siano rigide e capaci di rotare rispetto ad una cerniera con asse coincidente con la base stessa della parete (filo esterno). Il sistema, così idealizzato, sarà interessato da un campo di forze resistenti così composto: - Contributo resistente incatenamento (T catena); - Contributo resistente cordolo (t cordolo); A tale forze si sommeranno quelle dovute all indentamento murario con i maschi murari ortogonali, già presente nella condizione di stato attuale. Fig. Azioni stabilizzanti analisi cinematica lineare Mentre la prima tipologia di forze (Tcatena) risulta concentrata ed applicata localmente in corrispondenza delle piastre di ancoraggio degli incatenamenti, l altra tipologia di forze dovute al contributo resistente offerto dal cordolo in acciaio (tcordolo) risultano linearmente distribuite in corrispondenza della sommità della parete. 94

95 Nel presente paragrafo si procederà alla determinazione della azione resistente equivalente (T) impiegata nell analisi cinematica lineare dei singoli maschi murari. Tale azione sarà inserita nel modello numerico come azione linearmente distribuita, in modo che, per ogni maschio murario, venga determinata l effettiva componente resistente. STATO DI PROGETTO Nella condizione di progetto, la determinazione della forza stabilizzante T (forza linearmente distribuita in testa al maschio), avviene mediante la determinazione delle azioni resistenti agenti sul sistema: - Contributo resistente incatenamento (T catena); - Contributo resistente cordolo (t cordolo); La forza resistente impiegata in fase di verifica T verifica sarà pari alla somma dei singoli contributi Tcatena e tcordolo, opportunamente scalati per tenere conto dei differenti bracci rispetto il centro di rotazione. a) Forza aggancio contributo incatenamento (T catena) Per il calcolo della forza di aggancio al piano da utilizzare nella condizione post-operam, si considera il contributo aggiuntivo delle nuove catene in acciaio, realizzate con tondo ϕ 28, con piastra di ancoraggio. Di seguito si riporta il calcolo del tiro esplicato da tali catene, svolto tramite foglio excel: 95

96 DETERMINAZIONE DEL TIRO DELLA CATENA CARETTERISTICHE GEOMETRICHE PARAMETRI MECCANICI TIRO DELLA CATENA Area della sezione trasversale del tirante A S [mm 2 ] Altezza della piastra di ancoraggio del tirante a [cm] Larghezza della piastra di ancoraggio del tirante b [cm] Spessore della parete su cui è ancorato il tirante t [cm] Angolo di attrito della muratura b [ ] Area della zona di contatto della muratura con la piastra di ancoraggio del tirante A 1 [cm 2 ] Distanza del bordo della piastra dal più prossimo lato libero della parete su cui è ancorata [m] Area di ripartizione delle azioni di compressione A 2 [cm 2 ] (A 2 /A 1 ) 2 Percentuale del contributo del taglio sulle facce laterali per il calcolo di T 2 [%] Fattore di confidenza F C Coefficiente parziale di sicurezza sulla resistenza a compressione della muratura g M Resistenza di calcolo dei tiranti f d,s [N/mm 2 ] Resistenza media a compressione della muratura f m [N/cm 2 ] Resistenza media a taglio della muratura t 0 [N/cm 2 ] Tensione di calcolo a compresione della muratura f d,m [N/cm 2 ] Resistenza di calcolo a taglio della muratura f v d,m [N/cm 2 ] Resistenza dei tiranti allo sneravamento T 1 [kn] Resistenza al punzonamento della muratura nelle zone di ancoraggio T 2 [kn] Resistenza alla pressione di contatto sulla muratura T 3 [kn] Massimo tiro esplicabile dalla catena T [kn] 615,4 30,0 30,0 25,0 45,0 900,0 900,0 1,0 1,35 2,00 275,00 360,00 9,00 133,33 3,33 169,2 9,2 120,0 9,2 Si ottiene un valore del tiro esplicato da ciascuna catena pari a 920 Kg. Per il calcolo della forza di aggancio T, si considera una lunghezza media dei maschi murari di 500 cm, con la presenza di due catene alle estremità: F,tot = 2 x 920 = 1840 Kg F,aggancio = F,tot / L = 1840/500 = 3.6 Kg/cm 96

97 b) Forza aggancio offerta dal cordolo in acciaio Per ogni perforazione di collegamento cordolo muratura la forza resistente sarà pari a (ipotesi di sfilamento cilindro di muratura): Fr = π x Dperf x L x t= 3.14 x 1.6 cm x 20 cm x kg/cmq / 1.35 = 837 kg Considerando l interasse delle perforazioni armate pari ad 80 cm e l interasse tra maschi murari di 500 cm avremo: n perforazioni: 500/80 = 6 Fr = 837 x 6 x 2 = kg Mantenendo l ipotesi precedente di interasse tra maschi di 500 cm avremo un forza di aggancio di: F,aggancio = F,tot / L = 10044/500 = 20 Kg/cm Sommando pertanto tutti contributi si ottiene: F, aggancio totale = = 23.6 Kg/cm Nel modello di calcolo dello stato di progetto si è quindi adottato un valore cautelativo della forza di aggancio al piano pari a 8 Kg/cm. PROGETTISTI ARCHITETTONICI: ARCH. DAVIDE CAVAZZONI PEDERZINI AGR. DOMENICO VINCENTI PROGETTISTA STRUTTURALE: ING. ILARIO LORI D.L. ARCHITETTONICO: ARCH. DAVIDE CAVAZZONI PEDERZINI D.L. STRUTTURALE: AGR. DOMENICO VINCENTI 97

98 3 RELAZIONE GEOTECNICA 3.1) Oggetto Gli interventi di tipo strutturale previsti dal presente progetto sono tali da garantire il MIGLIORAMENTO SISMICO del manufatto e pertanto sono finalizzati a ridurre la vulnerabilità sismica ed aumentare la sicurezza strutturale esistente, pur senza necessariamente raggiungere i livelli richiesti dalle presenti norme. 3.2) Descrizione generale dell immobile STATO ATTUALE L edificio oggetto di analisi presenta una struttura portante in muratura a mattoni pieni ed ha destinazioni d uso in parte residenziale ed in parte magazzino. Fig. Foto dell edificio oggetto di studio dall esterno 98

99 Fig. Foto dell edificio oggetto di studio dall esterno L edificio oggetto di studio presenta una pianta a base rettangolare di lati 15 m x 12 m, disposto verticalmente su due livelli fuori terra ed ha destinazioni d uso in parte residenziale ed in parte magazzino. A seguito degli eventi sismici del Maggio 2012, il fabbricato ha subito gravissimi danni alle strutture portanti tali da richiedere la messa in sicurezza mediante ripristino con miglioramento sismico dello stesso. Di seguito si riporta la descrizione delle parti strutturali che compongono l opera: Le strutture verticali, sono formate da maschi murari in muratura di mattoni pieni e malta con bassa consistenza; I solai di piano sono costituiti in parte da struttura portante in legno, in parte in acciaio ed in parte in laterocemento. Il solaio di copertura risulta costituito da una struttura lignea di travi e travetti che sostengono le pianelle in laterizio e il manto di copertura. Tutti gli impalcati sono privi di cordolature perimetrali, tuttavia presentano un massetto e/o soletta in c.a. di spessore tale da poter essere assunti rigidi nel piano nel calcolo numerico. Le fondazioni sono in muratura e risultano costituite dalla base stessa dei maschi murari. 99

100 Fig. Saggio visivo sulle fondazioni esistenti STATO DI PROGETTO Gli interventi di tipo strutturale previsti dal presente progetto sono tali da garantire il MIGLIORAMENTO SISMICO del manufatto e pertanto sono finalizzati a ridurre la vulnerabilità sismica ed aumentare la sicurezza, non necessariamente fino a raggiungere un livello pari al 100% di quello previsto per le nuove costruzioni. Descrizione struttura e destinazione d uso Le opere di miglioramento sismico progettate sono tali da garantire un comportamento scatolare della struttura nei confronti del sisma, aumentando il collegamento reciproco delle murature, migliorandone le caratteristiche meccaniche ed eliminando le vulnerabilità più significative del fabbricato. Nei seguenti paragrafi sono descritte dettagliatamente le tipologie di intervento per ogni elemento significativo oggetto di recupero strutturale. Interventi in fondazione - Scavo a sezione obbligata fino alla profondità del piano di posa lungo tutta la muratura portante e da ambo le parti, per una larghezza di circa 30 cm, a seguito della demolizione di pavimento e massetto esistenti; - Taglio a sezione nelle strutture di fondazione esistenti; - Posa in opera di uno strato di magrone (circa 10/20 cm o fino al raggiungimento del piano di posa delle fondazioni esistenti), sopra il quale verranno realizzati due cordoli di 30 cm di 100

101 altezza in cemento armato lungo tutta la muratura portante, ricollegati tra di loro ogni 150 cm circa da traversi in c.a. con dimensioni 30x30 cm, per rendere solidali fra loro i cordoli e la muratura esistente, ottenendo un allargamento alla base di appoggio e un buon collegamento con la struttura esistente; - Realizzazione di nuove travi di fondazione con funzione di sostenere le nuove pareti in muratura portante. Interventi su strutture verticali - Scuci e cuci sulle murature lesionate; - Spicconatura dell intonaco, scanitura profonda dei letti di malta per una profondità di almeno 8 cm, successiva stuccatura con malta avente composizione chimica compatibile con quella esistente e rifacimento dell intonaco esterno ed interno; - Sostituzione degli architravi ammolorati e lesionati con nuovi profili in acciaio; - Realizzazione di ispessimenti murari mediante blocchi semipieni tipo Poroton P800 o equivalenti per aumentarne la resistenza e la rigidezza; - Demolizione di alcuni setti danneggiati nel locale Realizzazione di nuove pareti portanti con blocchi semipieni tipo Poroton P800 o equivalenti. Interventi su solai - Realizzazione al livello dell intradosso dei solai di piano di irrigimenti tramite l inserimento di catene metalliche con la funzione di aumentare la rigidezza nel piano e di favorire un comportamento scatolare del fabbricato sotto azioni sismiche. - Consolidamento del solaio di copertura dell edificio mediante sostituzione delle travi lignee ammalorate e/o sottodimensionate, inserimento di nuovo pianellato in laterizio e di una soletta in c.a. di irrigidimento. Di seguito si riportano le destinazione d uso dell edificio: - Residenziale (Variabile Cat.A) - Magazzino (Variabile Cat.E1) 101

102 3.3) Calcolo della resistenza del terreno Prendendo in considerazione i valori riportati nella relazione geologica allegata, redatta dallo studio di geologia GEO GROUP s.r.l., si fissano i seguenti parametri meccanici del terreno e la seguente stratigrafia: Fig. Dati geotecnici CPT 102

103 3.3.1) Stato attuale Dato il grave stato di danno e le carenze intrinsece del sistema strutturale, non si procede alla modellazione numerica del comportamento strutturale dell edificio. Il Fattore di accelerazione Fa viene assunto inferiore a 0.3 (Fa<0.30) 3.3.2) Stato di progetto Caratteristiche meccaniche del terreno Le opere fondali nella condizione di progetto si attestano sulla prima tipologia di terreno, ad una profondità di circa 50 cm dal p.c. Fig. Dati geotecnici Condizioni drenate Fig. Dati geotecnici Condizioni non drenate Si sceglie per le verifiche l approccio 2 da cui i coefficienti ( A1 + M1 + R3 ) presi dalle seguenti tabelle: Tabella 6.4.I - Coefficienti parziali gr per le verifiche agli stati limite ultimi di fondazioni superficiali. VERIFICA COEFFICIENTE COEFFICIENTE COEFFICIENTE PARZIALE PARZIALE PARZIALE (R1) (R2) (R3) Capacità portante gr = 1,0 gr = 1,8 gr = 2,3 Scorrimento gr = 1,0 gr = 1,1 gr = 1,1 103

104 Tabella 6.2.II Coefficienti parziali per i parametri geotecnici del terreno GRANDEZZA ALLA PARAMETRO QUALE APPLICARE IL COEFFICIENTE PARZIALE (M1) (M2) COEFFICIENTE PARZIALE gm Tangente dell angolo di tan k g resistenza al taglio Coesione efficace c k gc Resistenza non drenata Peso dell unità di volume cuk gcu g gg per ogni stato limite verrà verificata la condizione: Ed R d con X k 1 X k E d E g F Fk ; ; ad e R d R g F Fk ; ; ad g g g M R M ; i valori di Ed sono riportati di seguito e desunti dall analisi fatta tramite programma agli elementi finiti SISMICAD 12.3 della Concrete. s.r.l. RESISTENZA DI CALCOLO Resistenza di calcolo Rd Considerando la fondazione superficiale diretta di larghezza 90 cm, caratterizzata da una lunghezza media pari a 5,0 m e da una profondità media del piano di posa D pari a 50 m: 104

105 CONDIZIONI DRENATE Si ha: Da cui il carico ultimo del terreno in condizioni drenate che si assume è qu = 2.66 kg/cmq Il valore di Rd, utilizzando un coefficiente di sicurezza gr=2.3, è: Condizioni Drenate Rd = q u / gr = 2.66/2.3 = 1.15 kg/cm 2 105

106 CONDIZIONI NON DRENATE Si ha: Da cui il carico ultimo del terreno in condizioni non drenate che si assume è qu = 3,13 kg/cmq Il valore di Rd, utilizzando un coefficiente di sicurezza gr=2.3, è: Condizioni non drenate Rd = q u / gr = 3.13 / 2.3 = 1.36 kg/cm 2 106

107 Di seguito si riportano in forma tabellare i valori ammissibili di pressione all interfaccia terrenofondazione per le varie condizioni analizzate. Dal confronto tra i valori dedotti, per ciascuna ipotesi, si fissano in maniera cautelativa quelli più bassi (ultima colonna). Drenate Non drenate Valori scelti 1,15 1,36 1,15 Tab. Valori capacità portante stato di progetto (dan/cmq) PROGETTISTI ARCHITETTONICI: ARCH. DAVIDE CAVAZZONI PEDERZINI AGR. DOMENICO VINCENTI PROGETTISTA STRUTTURALE: ING. ILARIO LORI D.L. ARCHITETTONICO: ARCH. DAVIDE CAVAZZONI PEDERZINI D.L. STRUTTURALE: AGR. DOMENICO VINCENTI 107

108 4 RELAZIONE SULLE FONDAZIONI MODELLAZIONE FEM DEL SISTEMA FONDALE Il programma di calcolo esegue la modellazione del sistema fondale mediante aste o elementi shell su suolo elastico alla Winkler. Le travi di fondazione sono risolte dal programma tramite uno specifico elemento finito che gestisce il suolo elastoplastico alla Winkler. Le fondazioni a plinto superficiale sono modellate con un numero elevato di molle verticali, eventualmente elastoplastiche, agenti su nodi collegati rigidamente al nodo centrale. Le fondazioni a platea sono modellate con l inserimento di molle verticali elastoplastiche agenti nei nodi delle mesh. Su ciascuna fondazione può venire assegnata una rigidezza diversa, che può essere calcolata e/o assegnata in più modi. Nel caso in cui sia stata richiesta la valutazione automatica della rigidezza del suolo (k da stratigrafia) Sismicad ricava il valore da formulazioni di letteratura geotecnica. Con la formulazione di Vesic, in cui ks è direttamente proporzionale ad E ed inversamente al lato della fondazione. Per le travi viene calcolata usando la forma semplificata, valida per travi di lunghezza infinita: Il valore calcolato viene corretto con un fattore di forma alla Terzaghi, cioè come k=ks*(m+0.5)/(1.5 m). Per le piastre è più complesso in quanto viene calcolato con la formulazione intera per le due direzioni e fatta una media: in cui: ks = costante di sottofondo alla Winkler [F/L3] Es = modulo elastico del suolo [F/L2] μ = modulo di Poisson del suolo B = dimensione della base di fondazione [L] Ef = modulo elastico del materiale della fondazione [F/L2] If = modulo di inerzia della fondazione (nel senso longitudinale) [L4] In entrambi i casi Es e μ sono i valori medi pesati sullo spessore degli strati interessati dal bulbo efficace. 108

109 In alternativa si possono usare metodi derivati dal calcolo del cedimento immediato di fondazioni rettangolari poste su di un semispazio elastico; usando le equazioni della teoria dell elasticità si può esprimere la rigidezza come inverso del cedimento indotto da un carico unitario. APPROCCIO PROGETTUALE E VALUTAZIONE DEI VALORI DI PROGETTO DEI PARAMETRI GEOTECNICI Sono state effettuate tutte le verifiche (strutturali e geotecniche) secondo l Approccio 2 definito dal D.M. 14 gennaio Nella relativa tabella sono riportati, in funzione dei carichi agenti sulla struttura e dell approccio scelto per la verifica, i coefficienti di combinazione delle azioni elementari dovuti ai coefficienti parziali delle azioni. Nel considerare i parametri geotecnici del terreno, per le combinazioni ove è previsto, sono stati utilizzati i coefficienti riduttivi M delle caratteristiche dei terreni definiti nella tabella 6.2.II del D.M. 14 gennaio Infine, qualora sia previsto, la gerarchia delle resistenza calcolata è stata ridotta in funzione dei coefficienti riduttivi R forniti in funzione del tipo dell opera da verificare. La scelta dell Approccio 2 richiede che le verifiche devono essere effettuate, tenendo conto dei coefficienti parziali riportati nelle seguenti tabelle 6.2.I, 6.2.II e 6.4.I del D.M. 14 gennaio 2008 seguendo la combinazione: (A1 M1 R3) 109

110 4.1) Verifiche geotecniche (GEO) del sistema fondale Le verifiche condotte sul sistema fondale sono relative alla condizione di collasso per carico limite dell insieme fondazione terreno. Al fine di determinare le condizioni di sicurezza del sistema fondale, viene eseguita una verifica in termini di pressioni. Relativamente alla verifica in termini di pressioni (punto 1), il programma determina il campo delle pressioni agenti all interfaccia terreno fondazione inteso come pressione = spostamento verticale * K di Winkler, con eventuali limiti superiore ed inferiore le pressioni verticali limiti per innalzamento ed abbassamento (caso di terreno elastoplastico). La verifica viene condotta, sia a breve che a lungo termine; negli elaborati viene riportato il valore peggiore trovato. La portanza di una fondazione rappresenta il carico ultimo trasmissibile al suolo prima di arrivare alla rottura del terreno. Le formule di calcolo presenti in letteratura sono nate per la fondazione nastriforme indefinita ma aggiungono una serie di termini correttivi per considerare le effettive condizioni al contorno della fondazione, esprimendo la capacità portante ultima in termini di pressione limite agente su di una fondazione equivalente. La determinazione della capacità portante ai fini della verifica può essere condotta attraverso il metodo di Terzaghi. 110

111 4.1.1) Verifica pressioni sul terreno Ante Operam Stante il grave stato di danneggiamento che ha riportato la struttura a seguito degli eventi sismici del maggio 2012, non si procede alla modellazione numerica dello stato attuale ) Verifica pressioni sul terreno Post Operam Nel seguito vengono riportate le pressioni trasmesse al terreno dalla struttura in corrispondenza dei nodi di fondazione, nella situazione post-operam e un'immagine delle suddette pressioni. Le pressioni massime sono poi confrontate con il carico limite del terreno trovato precedentemente. Vengono infine riportate le verifiche geotecniche delle travi di fondazione in termini di Rd/Ed, come richiesto dalle norme NTC Nodo: Nodo che interagisce col terreno. Ind.: Indice del nodo. Pressione minima: Situazione in cui si verifica la pressione minima nel nodo. Cont.: Nome breve della condizione o combinazione di carico a cui si riferisce la pressione minima. uz: Spostamento massimo verticale del nodo. [cm] Valore: Pressione minima sul terreno del nodo. [dan/cm2] Pressione massima: Situazione in cui si verifica la pressione massima nel nodo. Cont.: Nome breve della condizione o combinazione di carico a cui si riferisce la pressione massima. uz: Spostamento minimo verticale del nodo. [cm] Valore: Pressione massima sul terreno del nodo. [dan/cm2] Compressione estrema massima al nodo di indice 84, di coordinate x = 956, y = 727, z = -15, nel contesto SLU 118. Spostamento estremo minimo al nodo di indice 110, di coordinate x = 1485, y = 1149, z = -15, nel contesto SLU 106. Spostamento estremo massimo al nodo di indice 3, di coordinate x = 14, y = 14, z = -15, nel contesto SLV fondazioni 12. Nodo Pressione minima Pressione massima Ind. Cont. uz Valore Cont. uz Valore 3 SLV FO SLV FO SLV FO SLV FO SLV FO SLV FO SLV FO SLV FO SLV FO SLV FO SLV FO SLV FO SLV FO SLV FO SLV FO SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO

112 Nodo Pressione minima Pressione massima Ind. Cont. uz Valore Cont. uz Valore 34 SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLV FO SLU SLU SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLU SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLV FO SLV FO SLV FO SLV FO SLU SLV FO

113 Nodo Pressione minima Pressione massima Ind. Cont. uz Valore Cont. uz Valore 122 SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO SLU SLV FO Per quanto indicato, il terreno di fondazione risulta VERIFICATO (in quanto si ha pressione max = 0.93 dan/cmq < pressione limite di progetto = 1.15 dan/cmq). Si riporta, inoltre un'immagine delle pressioni minime (massime in valore assoluto) al suolo nella condizione post-operam, relative alle condizioni SLU e SLV (inviluppo): Fig. Pressioni massime contatto terreno-fondazione (stato di progetto) Le opere di fondazione, nello stato di progetto, soddisfano le verifiche geotecniche ) Verifica capacità portante Post Operam La verifica di capacità portante della fondazione superficiale viene eseguita dal programma di calcolo contestualmente alle verifiche strutturali dell elemento e riportata nella relazione. Il programma ricava le caratteristiche dei terreni sottostanti al piano di posa della fondazione, ricavati in base alla stratigrafia associata all elemento. Se l elemento in verifica ha un piano di posa superiore alla superficie del sondaggio una nota di modellazione segnalerà questa circostanza, e non si potrà eseguire nessuna verifica geotecnica. 113

114 Qualora l elemento in verifica sia formato da parti non omogenee tra loro, ad esempio una travata in cui le singole travi di fondazione siano associate ad un differente sondaggio, verranno condotte verifiche geotecniche distinte sui singoli tratti ed indicate in relazione. La verifica viene fatta raffrontando la portanza di progetto (Rd) con la sollecitazione di progetto (Ed); la prima deriva dalla portanza calcolata con metodi della letteratura geotecnica, ridotta da opportuni fattori di sicurezza parziali; la seconda viene valutata ricavando la risultante della sollecitazione scaricata al suolo con una integrazione delle pressioni nel tratto di calcolo. Le normative prevedono che il fattore di sicurezza alla capacità portante, espresso come rapporto tra il carico ultimo di progetto della fondazione (Rd) ed il carico agente (Ed), sia non minore di un prefissato limite. La verifica viene condotta, se sono presenti i dati necessari al calcolo, sia a breve che a lungo termine; negli elaborati viene riportato il valore peggiore trovato. La portanza di una fondazione rappresenta il carico ultimo trasmissibile al suolo prima di arrivare alla rottura del terreno. La determinazione della capacità portante viene condotta secondo il metodo di Vesic. Verifica capacità portante delle travi di fondazione Fig. Numerazione travi di fondazione (stato di progetto) Trave di fondazione a "Fondazione" 1-5 CARATTERISTICHE DEI MATERIALI Acciaio B450C fyk= 4500 Calcestruzzo C25/30 fck,cub (cubica)= 300 fck (cilindrica)= 249 Pressione ammissibile in fondazione= 1.16 OUTPUT CAMPATE campata n. 1 tra i fili 1 e?, asta n. 17,16 sezione rettangolare H tot. 30 B 100 Cs 3.5 Ci 3.5 sovraresistenza 0% 114

115 Verifica di capacità portante sul piano di posa Combinazioni non sismiche Lunghezza impronta (direzione x locale): 1135 Larghezza impronta (direzione y locale): 100 Combinazione con fattore di sicurezza minore: SLU 174 Verifica condotta in condizioni drenate (a lungo termine) Azione di progetto (risultante del carico normale al piano di posa): Resistenza di progetto: Coefficiente parziale applicato alla resistenza: 2.3 Coefficiente di sicurezza normalizzato (Rd/Ed): 1.71 Parametri utilizzati nel calcolo Forza risultante agente in direzione x: 22 Forza risultante agente in direzione y: -5 Forza risultante agente in direzione z: Momento risultante agente attorno x: Momento risultante agente attorno y: Inclinazione del carico in direzione x: 0 Inclinazione del carico in direzione y: 0 Eccentricità del carico in direzione x: -2 Eccentricità del carico in direzione y: 0 Larghezza efficace (B'=B-2*e): 100 Lunghezza efficace (L'=L-2*e): 1131 Coesione di progetto: 0.05 Sovraccarico di progetto: 0.09 Peso specifico di progetto del suolo: Angolo di attrito di progetto: 23 Fattori di capacità portante N S D I B G E Tipo Coesione Sovraccarico Attrito Verifica di capacità portante sul piano di posa Combinazioni sismiche Lunghezza impronta (direzione x locale): 1135 Larghezza impronta (direzione y locale): 100 Combinazione con fattore di sicurezza minore: SLV fondazioni 4 Verifica condotta in condizioni drenate (a lungo termine) Azione di progetto (risultante del carico normale al piano di posa): Resistenza di progetto: Coefficiente parziale applicato alla resistenza: 2.3 Coefficiente di sicurezza normalizzato (Rd/Ed): 1.13 Parametri utilizzati nel calcolo Forza risultante agente in direzione x: 3393 Forza risultante agente in direzione y: Forza risultante agente in direzione z: Momento risultante agente attorno x: Momento risultante agente attorno y: Inclinazione del carico in direzione x: 0 Inclinazione del carico in direzione y: 10 Eccentricità del carico in direzione x: 21 Eccentricità del carico in direzione y: -3 Larghezza efficace (B'=B-2*e): 94 Lunghezza efficace (L'=L-2*e): 1092 Coesione di progetto: 0.05 Sovraccarico di progetto: 0.09 Peso specifico di progetto del suolo: Angolo di attrito di progetto: 23 Accelerazione normalizzata massima al suolo: 0.07 Fattori di capacità portante N S D I B G E Tipo Coesione Sovraccarico Attrito Coefficiente di sicurezza minimo per resistenza a flessione 5,34 Coefficiente di sicurezza minimo per resistenza a taglio 6,48 Coefficiente di sicurezza minimo per tensioni in combinazione rara 8,73 Coefficiente di sicurezza minimo per tensioni in combinazione quasi permanente 11,06 Coefficiente di sicurezza minimo per fessurazione 999,00 Coefficiente di sicurezza minimo per pressione sul terreno 1,59 115

116 Trave di fondazione a "Fondazione" 1-18 CARATTERISTICHE DEI MATERIALI Acciaio B450C fyk= 4500 Calcestruzzo C25/30 fck,cub (cubica)= 300 fck (cilindrica)= 249 Pressione ammissibile in fondazione= 1.16 Verifica di capacità portante sul piano di posa Combinazioni non sismiche Lunghezza impronta (direzione x locale): 1471 Larghezza impronta (direzione y locale): 100 Combinazione con fattore di sicurezza minore: SLU 182 Verifica condotta in condizioni drenate (a lungo termine) Azione di progetto (risultante del carico normale al piano di posa): Resistenza di progetto: Coefficiente parziale applicato alla resistenza: 2.3 Coefficiente di sicurezza normalizzato (Rd/Ed): 1.6 Parametri utilizzati nel calcolo Forza risultante agente in direzione x: 59 Forza risultante agente in direzione y: -4 Forza risultante agente in direzione z: Momento risultante agente attorno x: Momento risultante agente attorno y: Inclinazione del carico in direzione x: 0 Inclinazione del carico in direzione y: 0 Eccentricità del carico in direzione x: 22 Eccentricità del carico in direzione y: 0 Larghezza efficace (B'=B-2*e): 100 Lunghezza efficace (L'=L-2*e): 1427 Coesione di progetto: 0.05 Sovraccarico di progetto: 0.09 Peso specifico di progetto del suolo: Angolo di attrito di progetto: 23 Fattori di capacità portante N S D I B G E Tipo Coesione Sovraccarico Attrito Verifica di capacità portante sul piano di posa Combinazioni sismiche Lunghezza impronta (direzione x locale): 1471 Larghezza impronta (direzione y locale): 100 Combinazione con fattore di sicurezza minore: SLV fondazioni 10 Verifica condotta in condizioni drenate (a lungo termine) Azione di progetto (risultante del carico normale al piano di posa): Resistenza di progetto: Coefficiente parziale applicato alla resistenza: 2.3 Coefficiente di sicurezza normalizzato (Rd/Ed): 1.07 Parametri utilizzati nel calcolo Forza risultante agente in direzione x: 1507 Forza risultante agente in direzione y: Forza risultante agente in direzione z: Momento risultante agente attorno x: Momento risultante agente attorno y: Inclinazione del carico in direzione x: 0 Inclinazione del carico in direzione y: -9 Eccentricità del carico in direzione x: 26 Eccentricità del carico in direzione y: 3 Larghezza efficace (B'=B-2*e): 95 Lunghezza efficace (L'=L-2*e): 1419 Coesione di progetto: 0.05 Sovraccarico di progetto: 0.09 Peso specifico di progetto del suolo: Angolo di attrito di progetto: 23 Accelerazione normalizzata massima al suolo: 0.07 Fattori di capacità portante N S D I B G E Tipo Coesione Sovraccarico Attrito Coefficiente di sicurezza minimo per resistenza a flessione 3,89 Coefficiente di sicurezza minimo per resistenza a taglio 4,40 Coefficiente di sicurezza minimo per tensioni in combinazione rara 9,33 Coefficiente di sicurezza minimo per tensioni in combinazione quasi permanente 12,49 Coefficiente di sicurezza minimo per fessurazione 999,00 Coefficiente di sicurezza minimo per pressione sul terreno 1,45 116

117 Trave di fondazione a "Fondazione" 5-21 CARATTERISTICHE DEI MATERIALI Acciaio B450C fyk= 4500 Calcestruzzo C25/30 fck,cub (cubica)= 300 fck (cilindrica)= 249 Pressione ammissibile in fondazione= 1.16 Verifica di capacità portante sul piano di posa Combinazioni non sismiche Lunghezza impronta (direzione x locale): 1471 Larghezza impronta (direzione y locale): 100 Combinazione con fattore di sicurezza minore: SLU 182 Verifica condotta in condizioni drenate (a lungo termine) Azione di progetto (risultante del carico normale al piano di posa): Resistenza di progetto: Coefficiente parziale applicato alla resistenza: 2.3 Coefficiente di sicurezza normalizzato (Rd/Ed): 1.52 Parametri utilizzati nel calcolo Forza risultante agente in direzione x: -39 Forza risultante agente in direzione y: -5 Forza risultante agente in direzione z: Momento risultante agente attorno x: Momento risultante agente attorno y: Inclinazione del carico in direzione x: 0 Inclinazione del carico in direzione y: 0 Eccentricità del carico in direzione x: 22 Eccentricità del carico in direzione y: 0 Larghezza efficace (B'=B-2*e): 100 Lunghezza efficace (L'=L-2*e): 1426 Coesione di progetto: 0.05 Sovraccarico di progetto: 0.09 Peso specifico di progetto del suolo: Angolo di attrito di progetto: 23 Fattori di capacità portante N S D I B G E Tipo Coesione Sovraccarico Attrito Verifica di capacità portante sul piano di posa Combinazioni sismiche Lunghezza impronta (direzione x locale): 1471 Larghezza impronta (direzione y locale): 100 Combinazione con fattore di sicurezza minore: SLV fondazioni 11 Verifica condotta in condizioni drenate (a lungo termine) Azione di progetto (risultante del carico normale al piano di posa): Resistenza di progetto: Coefficiente parziale applicato alla resistenza: 2.3 Coefficiente di sicurezza normalizzato (Rd/Ed): 1.04 Parametri utilizzati nel calcolo Forza risultante agente in direzione x: 2484 Forza risultante agente in direzione y: Forza risultante agente in direzione z: Momento risultante agente attorno x: Momento risultante agente attorno y: Inclinazione del carico in direzione x: 0 Inclinazione del carico in direzione y: 8 Eccentricità del carico in direzione x: 34 Eccentricità del carico in direzione y: -3 Larghezza efficace (B'=B-2*e): 95 Lunghezza efficace (L'=L-2*e): 1403 Coesione di progetto: 0.05 Sovraccarico di progetto: 0.09 Peso specifico di progetto del suolo: Angolo di attrito di progetto: 23 Accelerazione normalizzata massima al suolo: 0.07 Fattori di capacità portante N S D I B G E Tipo Coesione Sovraccarico Attrito Coefficiente di sicurezza minimo per resistenza a flessione 2,40 Coefficiente di sicurezza minimo per resistenza a taglio 4,50 Coefficiente di sicurezza minimo per tensioni in combinazione rara 3,92 Coefficiente di sicurezza minimo per tensioni in combinazione quasi permanente 5,02 Coefficiente di sicurezza minimo per fessurazione 999,00 Coefficiente di sicurezza minimo per pressione sul terreno 1,37 117

118 Trave di fondazione a "Fondazione" 6-12 CARATTERISTICHE DEI MATERIALI Acciaio B450C fyk= 4500 Calcestruzzo C25/30 fck,cub (cubica)= 300 fck (cilindrica)= 249 Pressione ammissibile in fondazione= 1.16 Verifica di capacità portante sul piano di posa Combinazioni non sismiche Lunghezza impronta (direzione x locale): 1135 Larghezza impronta (direzione y locale): 100 Combinazione con fattore di sicurezza minore: SLU 182 Verifica condotta in condizioni drenate (a lungo termine) Azione di progetto (risultante del carico normale al piano di posa): Resistenza di progetto: Coefficiente parziale applicato alla resistenza: 2.3 Coefficiente di sicurezza normalizzato (Rd/Ed): 1.65 Parametri utilizzati nel calcolo Forza risultante agente in direzione x: 0 Forza risultante agente in direzione y: 1 Forza risultante agente in direzione z: Momento risultante agente attorno x: 7318 Momento risultante agente attorno y: Inclinazione del carico in direzione x: 0 Inclinazione del carico in direzione y: 0 Eccentricità del carico in direzione x: 1 Eccentricità del carico in direzione y: 0 Larghezza efficace (B'=B-2*e): 100 Lunghezza efficace (L'=L-2*e): 1133 Coesione di progetto: 0.05 Sovraccarico di progetto: 0.09 Peso specifico di progetto del suolo: Angolo di attrito di progetto: 23 Fattori di capacità portante N S D I B G E Tipo Coesione Sovraccarico Attrito Verifica di capacità portante sul piano di posa Combinazioni sismiche Lunghezza impronta (direzione x locale): 1135 Larghezza impronta (direzione y locale): 100 Combinazione con fattore di sicurezza minore: SLV fondazioni 2 Verifica condotta in condizioni drenate (a lungo termine) Azione di progetto (risultante del carico normale al piano di posa): Resistenza di progetto: Coefficiente parziale applicato alla resistenza: 2.3 Coefficiente di sicurezza normalizzato (Rd/Ed): 1.23 Parametri utilizzati nel calcolo Forza risultante agente in direzione x: Forza risultante agente in direzione y: Forza risultante agente in direzione z: Momento risultante agente attorno x: Momento risultante agente attorno y: Inclinazione del carico in direzione x: 0 Inclinazione del carico in direzione y: 11 Eccentricità del carico in direzione x: -21 Eccentricità del carico in direzione y: -3 Larghezza efficace (B'=B-2*e): 94 Lunghezza efficace (L'=L-2*e): 1094 Coesione di progetto: 0.05 Sovraccarico di progetto: 0.09 Peso specifico di progetto del suolo: Angolo di attrito di progetto: 23 Accelerazione normalizzata massima al suolo: 0.07 Fattori di capacità portante N S D I B G E Tipo Coesione Sovraccarico Attrito Coefficiente di sicurezza minimo per resistenza a flessione 4,60 Coefficiente di sicurezza minimo per resistenza a taglio 5,66 Coefficiente di sicurezza minimo per tensioni in combinazione rara 20,84 Coefficiente di sicurezza minimo per tensioni in combinazione quasi permanente 27,02 Coefficiente di sicurezza minimo per fessurazione 999,00 Coefficiente di sicurezza minimo per pressione sul terreno 1,53 118

119 Trave di fondazione a "Fondazione" CARATTERISTICHE DEI MATERIALI Acciaio B450C fyk= 4500 Calcestruzzo C25/30 fck,cub (cubica)= 300 fck (cilindrica)= 249 Pressione ammissibile in fondazione= 1.16 Verifica di capacità portante sul piano di posa Combinazioni non sismiche Lunghezza impronta (direzione x locale): 1135 Larghezza impronta (direzione y locale): 100 Combinazione con fattore di sicurezza minore: SLU 182 Verifica condotta in condizioni drenate (a lungo termine) Azione di progetto (risultante del carico normale al piano di posa): Resistenza di progetto: Coefficiente parziale applicato alla resistenza: 2.3 Coefficiente di sicurezza normalizzato (Rd/Ed): 1.55 Parametri utilizzati nel calcolo Forza risultante agente in direzione x: -26 Forza risultante agente in direzione y: 2 Forza risultante agente in direzione z: Momento risultante agente attorno x: 7953 Momento risultante agente attorno y: Inclinazione del carico in direzione x: 0 Inclinazione del carico in direzione y: 0 Eccentricità del carico in direzione x: 7 Eccentricità del carico in direzione y: 0 Larghezza efficace (B'=B-2*e): 100 Lunghezza efficace (L'=L-2*e): 1120 Coesione di progetto: 0.05 Sovraccarico di progetto: 0.09 Peso specifico di progetto del suolo: Angolo di attrito di progetto: 23 Fattori di capacità portante N S D I B G E Tipo Coesione Sovraccarico Attrito Verifica di capacità portante sul piano di posa Combinazioni sismiche Lunghezza impronta (direzione x locale): 1135 Larghezza impronta (direzione y locale): 100 Combinazione con fattore di sicurezza minore: SLV fondazioni 15 Verifica condotta in condizioni drenate (a lungo termine) Azione di progetto (risultante del carico normale al piano di posa): Resistenza di progetto: Coefficiente parziale applicato alla resistenza: 2.3 Coefficiente di sicurezza normalizzato (Rd/Ed): 1.18 Parametri utilizzati nel calcolo Forza risultante agente in direzione x: 3130 Forza risultante agente in direzione y: Forza risultante agente in direzione z: Momento risultante agente attorno x: Momento risultante agente attorno y: Inclinazione del carico in direzione x: 0 Inclinazione del carico in direzione y: -11 Eccentricità del carico in direzione x: 26 Eccentricità del carico in direzione y: 3 Larghezza efficace (B'=B-2*e): 94 Lunghezza efficace (L'=L-2*e): 1082 Coesione di progetto: 0.05 Sovraccarico di progetto: 0.09 Peso specifico di progetto del suolo: Angolo di attrito di progetto: 23 Accelerazione normalizzata massima al suolo: 0.07 Fattori di capacità portante N S D I B G E Tipo Coesione Sovraccarico Attrito Coefficiente di sicurezza minimo per resistenza a flessione 3,76 Coefficiente di sicurezza minimo per resistenza a taglio 4,75 Coefficiente di sicurezza minimo per tensioni in combinazione rara 10,41 Coefficiente di sicurezza minimo per tensioni in combinazione quasi permanente 13,74 Coefficiente di sicurezza minimo per fessurazione 999,00 Coefficiente di sicurezza minimo per pressione sul terreno 1,46 119

120 Trave di fondazione a "Fondazione" CARATTERISTICHE DEI MATERIALI Acciaio B450C fyk= 4500 Calcestruzzo C25/30 fck,cub (cubica)= 300 fck (cilindrica)= 249 Pressione ammissibile in fondazione= 1.16 Verifica di capacità portante sul piano di posa Combinazioni non sismiche Lunghezza impronta (direzione x locale): 529 Larghezza impronta (direzione y locale): 100 Combinazione con fattore di sicurezza minore: SLU 182 Verifica condotta in condizioni drenate (a lungo termine) Azione di progetto (risultante del carico normale al piano di posa): Resistenza di progetto: Coefficiente parziale applicato alla resistenza: 2.3 Coefficiente di sicurezza normalizzato (Rd/Ed): 1.45 Parametri utilizzati nel calcolo Forza risultante agente in direzione x: -5 Forza risultante agente in direzione y: -10 Forza risultante agente in direzione z: Momento risultante agente attorno x: -869 Momento risultante agente attorno y: Inclinazione del carico in direzione x: 0 Inclinazione del carico in direzione y: 0 Eccentricità del carico in direzione x: 3 Eccentricità del carico in direzione y: 0 Larghezza efficace (B'=B-2*e): 100 Lunghezza efficace (L'=L-2*e): 523 Coesione di progetto: 0.05 Sovraccarico di progetto: 0.09 Peso specifico di progetto del suolo: Angolo di attrito di progetto: 23 Fattori di capacità portante N S D I B G E Tipo Coesione Sovraccarico Attrito Verifica di capacità portante sul piano di posa Combinazioni sismiche Lunghezza impronta (direzione x locale): 529 Larghezza impronta (direzione y locale): 100 Combinazione con fattore di sicurezza minore: SLV fondazioni 10 Verifica condotta in condizioni drenate (a lungo termine) Azione di progetto (risultante del carico normale al piano di posa): Resistenza di progetto: Coefficiente parziale applicato alla resistenza: 2.3 Coefficiente di sicurezza normalizzato (Rd/Ed): 1.09 Parametri utilizzati nel calcolo Forza risultante agente in direzione x: 1265 Forza risultante agente in direzione y: Forza risultante agente in direzione z: Momento risultante agente attorno x: Momento risultante agente attorno y: Inclinazione del carico in direzione x: 0 Inclinazione del carico in direzione y: -12 Eccentricità del carico in direzione x: 5 Eccentricità del carico in direzione y: 3 Larghezza efficace (B'=B-2*e): 93 Lunghezza efficace (L'=L-2*e): 520 Coesione di progetto: 0.05 Sovraccarico di progetto: 0.09 Peso specifico di progetto del suolo: Angolo di attrito di progetto: 23 Accelerazione normalizzata massima al suolo: 0.07 Fattori di capacità portante N S D I B G E Tipo Coesione Sovraccarico Attrito Coefficiente di sicurezza minimo per resistenza a flessione 2,12 Coefficiente di sicurezza minimo per resistenza a taglio 3,01 Coefficiente di sicurezza minimo per tensioni in combinazione rara 4,98 Coefficiente di sicurezza minimo per tensioni in combinazione quasi permanente 6,58 Coefficiente di sicurezza minimo per fessurazione 999,00 Coefficiente di sicurezza minimo per pressione sul terreno 1,34 120

121 Trave di fondazione a "Fondazione" CARATTERISTICHE DEI MATERIALI Acciaio B450C fyk= 4500 Calcestruzzo C25/30 fck,cub (cubica)= 300 fck (cilindrica)= 249 Pressione ammissibile in fondazione= 1.16 Verifica di capacità portante sul piano di posa Combinazioni non sismiche Lunghezza impronta (direzione x locale): 1135 Larghezza impronta (direzione y locale): 100 Combinazione con fattore di sicurezza minore: SLU 162 Verifica condotta in condizioni drenate (a lungo termine) Azione di progetto (risultante del carico normale al piano di posa): Resistenza di progetto: Coefficiente parziale applicato alla resistenza: 2.3 Coefficiente di sicurezza normalizzato (Rd/Ed): 1.45 Parametri utilizzati nel calcolo Forza risultante agente in direzione x: -6 Forza risultante agente in direzione y: 8 Forza risultante agente in direzione z: Momento risultante agente attorno x: 8663 Momento risultante agente attorno y: Inclinazione del carico in direzione x: 0 Inclinazione del carico in direzione y: 0 Eccentricità del carico in direzione x: 6 Eccentricità del carico in direzione y: 0 Larghezza efficace (B'=B-2*e): 100 Lunghezza efficace (L'=L-2*e): 1124 Coesione di progetto: 0.05 Sovraccarico di progetto: 0.09 Peso specifico di progetto del suolo: Angolo di attrito di progetto: 23 Fattori di capacità portante N S D I B G E Tipo Coesione Sovraccarico Attrito Verifica di capacità portante sul piano di posa Combinazioni sismiche Lunghezza impronta (direzione x locale): 1135 Larghezza impronta (direzione y locale): 100 Combinazione con fattore di sicurezza minore: SLV fondazioni 15 Verifica condotta in condizioni drenate (a lungo termine) Azione di progetto (risultante del carico normale al piano di posa): Resistenza di progetto: Coefficiente parziale applicato alla resistenza: 2.3 Coefficiente di sicurezza normalizzato (Rd/Ed): 1.05 Parametri utilizzati nel calcolo Forza risultante agente in direzione x: 3843 Forza risultante agente in direzione y: Forza risultante agente in direzione z: Momento risultante agente attorno x: Momento risultante agente attorno y: Inclinazione del carico in direzione x: 0 Inclinazione del carico in direzione y: -8 Eccentricità del carico in direzione x: 19 Eccentricità del carico in direzione y: 2 Larghezza efficace (B'=B-2*e): 95 Lunghezza efficace (L'=L-2*e): 1098 Coesione di progetto: 0.05 Sovraccarico di progetto: 0.09 Peso specifico di progetto del suolo: Angolo di attrito di progetto: 23 Accelerazione normalizzata massima al suolo: 0.07 Fattori di capacità portante N S D I B G E Tipo Coesione Sovraccarico Attrito Coefficiente di sicurezza minimo per resistenza a flessione 3,16 Coefficiente di sicurezza minimo per resistenza a taglio 4,41 Coefficiente di sicurezza minimo per tensioni in combinazione rara 7,83 Coefficiente di sicurezza minimo per tensioni in combinazione quasi permanente 10,48 Coefficiente di sicurezza minimo per fessurazione 999,00 Coefficiente di sicurezza minimo per pressione sul terreno 1,36 121

122 Trave di fondazione a "Fondazione" CARATTERISTICHE DEI MATERIALI Acciaio B450C fyk= 4500 Calcestruzzo C25/30 fck,cub (cubica)= 300 fck (cilindrica)= 249 Pressione ammissibile in fondazione= 1.16 Verifica di capacità portante sul piano di posa Combinazioni non sismiche Lunghezza impronta (direzione x locale): 525 Larghezza impronta (direzione y locale): 90 Combinazione con fattore di sicurezza minore: SLU 182 Verifica condotta in condizioni drenate (a lungo termine) Azione di progetto (risultante del carico normale al piano di posa): Resistenza di progetto: Coefficiente parziale applicato alla resistenza: 2.3 Coefficiente di sicurezza normalizzato (Rd/Ed): 1.45 Parametri utilizzati nel calcolo Forza risultante agente in direzione x: 0 Forza risultante agente in direzione y: 11 Forza risultante agente in direzione z: Momento risultante agente attorno x: Momento risultante agente attorno y: Inclinazione del carico in direzione x: 0 Inclinazione del carico in direzione y: 0 Eccentricità del carico in direzione x: 3 Eccentricità del carico in direzione y: 0 Larghezza efficace (B'=B-2*e): 90 Lunghezza efficace (L'=L-2*e): 519 Coesione di progetto: 0.05 Sovraccarico di progetto: 0.09 Peso specifico di progetto del suolo: Angolo di attrito di progetto: 23 Fattori di capacità portante N S D I B G E Tipo Coesione Sovraccarico Attrito Verifica di capacità portante sul piano di posa Combinazioni sismiche Lunghezza impronta (direzione x locale): 525 Larghezza impronta (direzione y locale): 90 Combinazione con fattore di sicurezza minore: SLV fondazioni 5 Verifica condotta in condizioni drenate (a lungo termine) Azione di progetto (risultante del carico normale al piano di posa): Resistenza di progetto: Coefficiente parziale applicato alla resistenza: 2.3 Coefficiente di sicurezza normalizzato (Rd/Ed): 1.09 Parametri utilizzati nel calcolo Forza risultante agente in direzione x: Forza risultante agente in direzione y: Forza risultante agente in direzione z: Momento risultante agente attorno x: Momento risultante agente attorno y: Inclinazione del carico in direzione x: 0 Inclinazione del carico in direzione y: -11 Eccentricità del carico in direzione x: -3 Eccentricità del carico in direzione y: 3 Larghezza efficace (B'=B-2*e): 84 Lunghezza efficace (L'=L-2*e): 520 Coesione di progetto: 0.05 Sovraccarico di progetto: 0.09 Peso specifico di progetto del suolo: Angolo di attrito di progetto: 23 Accelerazione normalizzata massima al suolo: 0.07 Fattori di capacità portante N S D I B G E Tipo Coesione Sovraccarico Attrito Coefficiente di sicurezza minimo per resistenza a flessione 3,21 Coefficiente di sicurezza minimo per resistenza a taglio 3,81 Coefficiente di sicurezza minimo per tensioni in combinazione rara 12,72 Coefficiente di sicurezza minimo per tensioni in combinazione quasi permanente 15,93 Coefficiente di sicurezza minimo per fessurazione 999,00 Coefficiente di sicurezza minimo per pressione sul terreno 1,35 122

123 Trave di fondazione a "Fondazione" CARATTERISTICHE DEI MATERIALI Acciaio B450C fyk= 4500 Calcestruzzo C25/30 fck,cub (cubica)= 300 fck (cilindrica)= 249 Pressione ammissibile in fondazione= 1.16 Verifica di capacità portante sul piano di posa Combinazioni non sismiche Lunghezza impronta (direzione x locale): 525 Larghezza impronta (direzione y locale): 90 Combinazione con fattore di sicurezza minore: SLU 182 Verifica condotta in condizioni drenate (a lungo termine) Azione di progetto (risultante del carico normale al piano di posa): Resistenza di progetto: Coefficiente parziale applicato alla resistenza: 2.3 Coefficiente di sicurezza normalizzato (Rd/Ed): 1.43 Parametri utilizzati nel calcolo Forza risultante agente in direzione x: -4 Forza risultante agente in direzione y: 13 Forza risultante agente in direzione z: Momento risultante agente attorno x: -270 Momento risultante agente attorno y: Inclinazione del carico in direzione x: 0 Inclinazione del carico in direzione y: 0 Eccentricità del carico in direzione x: 3 Eccentricità del carico in direzione y: 0 Larghezza efficace (B'=B-2*e): 90 Lunghezza efficace (L'=L-2*e): 519 Coesione di progetto: 0.05 Sovraccarico di progetto: 0.09 Peso specifico di progetto del suolo: Angolo di attrito di progetto: 23 Fattori di capacità portante N S D I B G E Tipo Coesione Sovraccarico Attrito Verifica di capacità portante sul piano di posa Combinazioni sismiche Lunghezza impronta (direzione x locale): 525 Larghezza impronta (direzione y locale): 90 Combinazione con fattore di sicurezza minore: SLV fondazioni 8 Verifica condotta in condizioni drenate (a lungo termine) Azione di progetto (risultante del carico normale al piano di posa): Resistenza di progetto: Coefficiente parziale applicato alla resistenza: 2.3 Coefficiente di sicurezza normalizzato (Rd/Ed): 1.07 Parametri utilizzati nel calcolo Forza risultante agente in direzione x: Forza risultante agente in direzione y: 5667 Forza risultante agente in direzione z: Momento risultante agente attorno x: Momento risultante agente attorno y: Inclinazione del carico in direzione x: 0 Inclinazione del carico in direzione y: 10 Eccentricità del carico in direzione x: -1 Eccentricità del carico in direzione y: -3 Larghezza efficace (B'=B-2*e): 84 Lunghezza efficace (L'=L-2*e): 523 Coesione di progetto: 0.05 Sovraccarico di progetto: 0.09 Peso specifico di progetto del suolo: Angolo di attrito di progetto: 23 Accelerazione normalizzata massima al suolo: 0.07 Fattori di capacità portante N S D I B G E Tipo Coesione Sovraccarico Attrito Coefficiente di sicurezza minimo per resistenza a flessione 3,01 Coefficiente di sicurezza minimo per resistenza a taglio 3,62 Coefficiente di sicurezza minimo per tensioni in combinazione rara 7,75 Coefficiente di sicurezza minimo per tensioni in combinazione quasi permanente 9,42 Coefficiente di sicurezza minimo per fessurazione 999,00 Coefficiente di sicurezza minimo per pressione sul terreno 1,33 123

124 Trave di fondazione a "Fondazione" CARATTERISTICHE DEI MATERIALI Acciaio B450C fyk= 4500 Calcestruzzo C25/30 fck,cub (cubica)= 300 fck (cilindrica)= 249 Pressione ammissibile in fondazione= 1.16 Verifica di capacità portante sul piano di posa Combinazioni non sismiche Lunghezza impronta (direzione x locale): 417 Larghezza impronta (direzione y locale): 90 Combinazione con fattore di sicurezza minore: SLU 182 Verifica condotta in condizioni drenate (a lungo termine) Azione di progetto (risultante del carico normale al piano di posa): Resistenza di progetto: Coefficiente parziale applicato alla resistenza: 2.3 Coefficiente di sicurezza normalizzato (Rd/Ed): 1.36 Parametri utilizzati nel calcolo Forza risultante agente in direzione x: -3 Forza risultante agente in direzione y: -6 Forza risultante agente in direzione z: Momento risultante agente attorno x: -864 Momento risultante agente attorno y: Inclinazione del carico in direzione x: 0 Inclinazione del carico in direzione y: 0 Eccentricità del carico in direzione x: 2 Eccentricità del carico in direzione y: 0 Larghezza efficace (B'=B-2*e): 90 Lunghezza efficace (L'=L-2*e): 413 Coesione di progetto: 0.05 Sovraccarico di progetto: 0.09 Peso specifico di progetto del suolo: Angolo di attrito di progetto: 23 Fattori di capacità portante N S D I B G E Tipo Coesione Sovraccarico Attrito Verifica di capacità portante sul piano di posa Combinazioni sismiche Lunghezza impronta (direzione x locale): 417 Larghezza impronta (direzione y locale): 90 Combinazione con fattore di sicurezza minore: SLV fondazioni 10 Verifica condotta in condizioni drenate (a lungo termine) Azione di progetto (risultante del carico normale al piano di posa): Resistenza di progetto: Coefficiente parziale applicato alla resistenza: 2.3 Coefficiente di sicurezza normalizzato (Rd/Ed): 1.06 Parametri utilizzati nel calcolo Forza risultante agente in direzione x: 986 Forza risultante agente in direzione y: Forza risultante agente in direzione z: Momento risultante agente attorno x: Momento risultante agente attorno y: Inclinazione del carico in direzione x: 0 Inclinazione del carico in direzione y: -11 Eccentricità del carico in direzione x: 3 Eccentricità del carico in direzione y: 3 Larghezza efficace (B'=B-2*e): 83 Lunghezza efficace (L'=L-2*e): 411 Coesione di progetto: 0.05 Sovraccarico di progetto: 0.09 Peso specifico di progetto del suolo: Angolo di attrito di progetto: 23 Accelerazione normalizzata massima al suolo: 0.07 Fattori di capacità portante N S D I B G E Tipo Coesione Sovraccarico Attrito Coefficiente di sicurezza minimo per resistenza a flessione 4,84 Coefficiente di sicurezza minimo per resistenza a taglio 6,19 Coefficiente di sicurezza minimo per tensioni in combinazione rara 9,10 Coefficiente di sicurezza minimo per tensioni in combinazione quasi permanente 11,10 Coefficiente di sicurezza minimo per fessurazione 999,00 Coefficiente di sicurezza minimo per pressione sul terreno 1,26 124

125 Trave di fondazione a "Fondazione" CARATTERISTICHE DEI MATERIALI Acciaio B450C fyk= 4500 Calcestruzzo C25/30 fck,cub (cubica)= 300 fck (cilindrica)= 249 Pressione ammissibile in fondazione= 1.16 Verifica di capacità portante sul piano di posa Combinazioni non sismiche Lunghezza impronta (direzione x locale): 417 Larghezza impronta (direzione y locale): 90 Combinazione con fattore di sicurezza minore: SLU 182 Verifica condotta in condizioni drenate (a lungo termine) Azione di progetto (risultante del carico normale al piano di posa): Resistenza di progetto: Coefficiente parziale applicato alla resistenza: 2.3 Coefficiente di sicurezza normalizzato (Rd/Ed): 1.34 Parametri utilizzati nel calcolo Forza risultante agente in direzione x: -4 Forza risultante agente in direzione y: -5 Forza risultante agente in direzione z: Momento risultante agente attorno x: -825 Momento risultante agente attorno y: Inclinazione del carico in direzione x: 0 Inclinazione del carico in direzione y: 0 Eccentricità del carico in direzione x: 2 Eccentricità del carico in direzione y: 0 Larghezza efficace (B'=B-2*e): 90 Lunghezza efficace (L'=L-2*e): 413 Coesione di progetto: 0.05 Sovraccarico di progetto: 0.09 Peso specifico di progetto del suolo: Angolo di attrito di progetto: 23 Fattori di capacità portante N S D I B G E Tipo Coesione Sovraccarico Attrito Verifica di capacità portante sul piano di posa Combinazioni sismiche Lunghezza impronta (direzione x locale): 417 Larghezza impronta (direzione y locale): 90 Combinazione con fattore di sicurezza minore: SLV fondazioni 11 Verifica condotta in condizioni drenate (a lungo termine) Azione di progetto (risultante del carico normale al piano di posa): Resistenza di progetto: Coefficiente parziale applicato alla resistenza: 2.3 Coefficiente di sicurezza normalizzato (Rd/Ed): 1.04 Parametri utilizzati nel calcolo Forza risultante agente in direzione x: 1093 Forza risultante agente in direzione y: 4888 Forza risultante agente in direzione z: Momento risultante agente attorno x: Momento risultante agente attorno y: Inclinazione del carico in direzione x: 0 Inclinazione del carico in direzione y: 11 Eccentricità del carico in direzione x: 4 Eccentricità del carico in direzione y: -3 Larghezza efficace (B'=B-2*e): 83 Lunghezza efficace (L'=L-2*e): 409 Coesione di progetto: 0.05 Sovraccarico di progetto: 0.09 Peso specifico di progetto del suolo: Angolo di attrito di progetto: 23 Accelerazione normalizzata massima al suolo: 0.07 Fattori di capacità portante N S D I B G E Tipo Coesione Sovraccarico Attrito Coefficiente di sicurezza minimo per resistenza a flessione 2,63 Coefficiente di sicurezza minimo per resistenza a taglio 3,70 Coefficiente di sicurezza minimo per tensioni in combinazione rara 4,56 Coefficiente di sicurezza minimo per tensioni in combinazione quasi permanente 5,63 Coefficiente di sicurezza minimo per fessurazione 999,00 Coefficiente di sicurezza minimo per pressione sul terreno 1,24 125

126 4.2) Verifiche strutturali (STR) del sistema fondale 4.2.1) Verifica nuova trave in c.a. di fondazione (STR) Fig. Esito delle verifiche delle nuove travi in c.a. di fondazione Verifica travata Fig. Diagramma momenti flettenti (verde) e momenti resistenti (rosso) 126