Classificazione Strutturale e Progettazione

Transcript

1 Classificazione Strutturale e Progettazione Prof. Giovanni Plizzari - Università di Brescia costruire e rinnovare in modo sostenibile e sicuro

2 NTC: 4.6 Costruzioni di altri materiali I materiali non tradizionali o non trattati nelle presenti norme tecniche potranno essere utilizzati per la realizzazione di elementi strutturali od opere, previa autorizzazione del Servizio Tecnico Centrale su parere del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici, autorizzazione che riguarderà l utilizzo del materiale nelle specifiche tipologie strutturali proposte sulla base di procedure definite dal Servizio Tecnico Centrale. Si intende qui riferirsi a materiali quali: calcestruzzi di classe di resistenza superiore a C70/85, calcestruzzi fibrorinforzati, acciai da costruzione non previsti in 4.2, leghe di alluminio, leghe di rame, travi tralicciate in acciaio conglobate nel getto di calcestruzzo collaborante materiali polimerici fibrorinforzati, pannelli con poliuretano o polistirolo collaborante, vetro strutturale, materiali diversi dall acciaio con funzione di armatura da c.a.

3 NTC: 4.6 Costruzioni di altri materiali Qualora vengano usati sistemi costruttivi diversi da quelli disciplinati dalle presenti norme tecniche, la loro idoneità deve essere comprovata da una dichiarazione rilasciata, ai sensi dell articolo 52, comma 2, del D.P.R. 380/01, dal Presidente del Consiglio superiore dei lavori pubblici su conforme parere dello stesso Consiglio e previa istruttoria del Servizio Tecnico Centrale. Si intendono per sistemi costruttivi diversi da quelli disciplinati dalle presenti norme tecniche quelli per cui le regole di progettazione ed esecuzione non siano previste nelle presenti norme tecniche o nei riferimenti tecnici e nei documenti di comprovata validità di cui al Capitolo 12, nel rispetto dei livelli di sicurezza previsti dalle presenti norme tecniche. In ogni caso, i materiali o prodotti strutturali utilizzati nel sistema costruttivo devono essere conformi ai requisiti di cui al Capitolo 11. Per singoli casi specifici le amministrazioni territorialmente competenti alla verifica dell applicazione delle norme tecniche per le costruzioni ai sensi del DPR 380/2001 o le amministrazioni committenti possono avvalersi dell attività consultiva, ai sensi dell articolo 2, comma 1, lettera b), del D.P.R. 204/2006, del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici, che si esprime previa istruttoria del Servizio Tecnico Centrale.

4 Classificazione Travi PREM Le Linee Guida del CSLP, in applicazione del par. 4.6 delle NTC, hanno inquadrato la totalità delle Travi PREM in tre principali categorie. In particolare, rifacendosi a tipologie già consolidate nella normativa e nella letteratura internazionale, le tre categorie sono le seguenti: a) composte acciaio-calcestruzzo; b) in calcestruzzo armato; c) ibride.

5 Fasi Costruttive Per tutte le predette categorie si individuano due fasi costruttive: una prima fase in cui è resistente la sola parte in acciaio ed una in cui anche il calcestruzzo di completamento è indurito. La prima fase costruttiva si identifica, quindi, con il concetto di autoportanza. Le Caratteristiche Morfologiche comportano unioni saldate progettate ad hoc differenziate a seconda che si saldi: acciaio da carpenteria, acciaio da c.a. o ambedue gli acciai fra loro.

6 Categoria a) Quando il sistema resistente le assimila ad una trave in acciaio resa collaborante con una soletta in c.a. mediante un sistema di connessione appropriatamente dimensionato. L appartenenza alle strutture composte è caratterizzata dalla presenza di connessioni a taglio in grado di impedire lo scorrimento e il distacco tra i due materiali (calcestruzzo e acciaio). L appartenenza a tale categoria è condizionata all impiego di solo acciaio da carpenteria (piatti, profilati, tondi ecc.) per la parte che assicura la portanza in prima fase (normalmente prefabbricata) e per i dispositivi di connessione. Il modello di calcolo adottato, in particolare per le verifiche a taglio, deve essere coerente con i modelli previsti nelle NTC e nei relativi Eurocodici.

7 Categoria a) Di conseguenza, poiché si fa riferimento alle strutture composte acciaio-calcestruzzo: la resistenza a taglio dovrà essere garantita di regola dalla sola parte in carpenteria metallica (l EC4 ammette la possibilità di considerare, con modelli consolidati, il contributo parallelo della sola parte in c.a. alla resistenza totale a taglio); il sistema di connessione deve conformarsi, per morfologia e criteri di progetto, a quanto previsto dalle NTC o dall EC4. Le travi appartenenti a questa categoria, ai fini della loro Identificazione, qualificazione ed accettazione, rientrano nel caso B) del Par delle NTC.

8 Categoria a) Travi Miste Acciaio Calcestruzzo trave rep Trave Lastra

9 Categoria a) Comportamento nelle diverse fasi di carico: Fase 1: la resistenza è affidata completamente alla sezione metallica Fase 2: la trave viene divisa in 3 aree: nella parte centrale si può fare conto sulla trave composita acciaio-calcestruzzo. Nelle zone laterali si può fare conto sul comportamento di una trave in c.a.. Il comportamento sotto carichi di lunga durata si considera assumendo un valore ridotto del modulo elastico.

10

11 Categoria b) Sono costituite da un traliccio metallico, realizzato con tondi di acciaio per c.a., comprensive di un eventuale fondello prefabbricato in c.a. I modelli resistenti della trave in seconda fase dovranno comprendere solo l acciaio da c.a./c.a.p., secondo gli specifici modelli previsti dalle NTC.

12 Categoria b) Tale manufatto andrà dunque a costituire in opera, a consolidamento avvenuto del getto di calcestruzzo armato integrativo di completamento, una trave in c.a. o c.a.p. a tutti gli effetti. Segue pertanto integralmente e unicamente, per le verifiche in seconda fase, le regole previste per tali elementi strutturali. Le travi appartenenti a questa categoria, ai fini della loro identificazione, qualificazione ed accettazione, rientrano nel caso A) del par delle NTC se hanno un fondello prefabbricato in calcestruzzo e nel caso B) se non lo hanno.

13 Categoria b) Cemento armato (e c.a.p.)

14 Categoria b) Comportamento nelle diverse fasi di carico: Fase 1: la resistenza è affidata completamente alla sezione metallica costituita dall acciaio da c.a., dimensionato con le stesse regole dell acciaio da carpenteria metallica. Fase 2: la trave viene dimensionata assumendo il comportamento di una trave in c.a. Il comportamento sotto carichi di lunga durata si considera assumendo un valore ridotto del modulo elastico.

15 Categoria c) La Categoria c) comprende quelle tipologie di trave che per principi, modelli di calcolo e materiali non possono essere ricomprese nelle prime due. Le travi che rientrano in tale categoria sono da considerarsi come strutture ibride e rappresentano un innovazione nel campo dell ingegneria strutturale, per le quali le NTC e gli Eurocodici non hanno ancora previsto specifiche regole di progettazione.

16 Categoria c)?

17 Categoria c) Per la Categoria c) le Procedure Ministeriali richiedono che venga documentata l esistenza di margini di sicurezza, funzionalità, durabilità e robustezza non inferiori a quelli previsti dalle NTC. A tal fine è necessario effettuare una adeguata sperimentazione su campioni e su modelli, sia relativamente alla prima fase sia alla seconda fase, riguardante le condizioni di esercizio ed ultime, con riferimento anche ai principi della progettazione assistita da prove (EN 1990 Appendice D). La sperimentazione deve costituire il supporto alla definizione di modelli di calcolo attendibili. Le travi appartenenti a questa categoria, ai fini della loro identificazione, qualificazione ed accettazione, rientrano nel caso C) del par delle NTC.

18 Categoria c) Prodotti non Tradizionali trave TLQ trave TRR trave TLQ trave SER trave SER trave SER