NUOVE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI

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1 NUOVE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI PILASTRI IN CEMENTO ARMATO (D.M. 14 Gennaio 2008) MATERIALI Conglomerato Non è ammesso l uso di conglomerati di classe inferiore a C20/25. Acciaio Si deve utilizzare acciaio di tipo B450C caratterizzato dai seguenti valori nominali delle tensioni caratteristiche di snervamento e rottura da utilizzare nei calcoli: fy nom y nom 450 N/mm 2 ft nom t nom 540 N/mm 2 Deve inoltre rispettare i requisiti indicati nella seguente CARATTERISTICHE REQUISITI FRATTILE (%) Tensione caratteristica di snervamento fyk fy nom 5.0 Tensione caratteristica di rottura ftk ft nom 5.0 (ft/fy)k 1, < 1,35 (fy/fynom)k 1, Allungamento( Agt )k: 7,5 % 10.0 Diametro del mandrino per prove di piegamento a 90 e successivo raddrizzamento senza cricche: φ < 12 mm 12 φ 16 mm per 16 < φ 25 mm per 25 < φ 40 mm 4φ 5 φ 8 φ 10 φ Gli acciai B450C possono essere impiegati in barre di diametro compreso tra 6 e 40 mm. L uso di acciai forniti in rotoli è ammesso, senza limitazioni, per diametri fino a 16 mm per B450C. Le NTC 2008 ammettono anche l utilizzo di acciaio tipo B450A (solo per le armature trasversali) con diametri compresi tra 5 e 10 mm e soltanto se è rispettato almeno uno dei seguenti casi:

2 - elementi in cui è impedita la plasticizzazione mediante il rispetto del criterio di gerarchia delle resistenze; (dipende dalle scelte del progettista, dal tipo di duttilità richiesta dalla struttura (tipologia e sito su cui sorge)) - elementi secondari (NTC ); - strutture poco dissipative con fattore di struttura q 1,5. Per gli acciai B450A il diametro delle barre deve essere compreso tra 5 e 10 mm. L uso di acciai forniti in rotoli è ammesso, senza limitazioni, per diametri fino a 10 mm per B450A. LIMITAZIONI GEOMETRICHE La dimensione minima della sezione trasversale non deve essere inferiore a 25 cm. Le non linearità geometriche, espresse attraverso il fattore θ, definiscono l'altezza minima della sezione secondo quanto di seguito riportato. dove: θ = P d r V h P è il carico verticale totale della parte di struttura sovrastante l orizzontamento in esame; dr è lo spostamento orizzontale medio d interpiano, ovvero la differenza tra lo spostamento orizzontale dell orizzontamento considerato e lo spostamento orizzontale dell orizzontamento immediatamente sottostante; V è la forza orizzontale totale in corrispondenza dell orizzontamento in esame; h è la distanza tra l orizzontamento in esame e quello immediatamente sottostante. Quando θ è compreso tra 0,1 e 0,2 gli effetti delle non linearità geometriche possono essere presi in conto incrementando gli effetti dell azione In particolare, per le costruzioni civili ed industriali esse possono essere trascurate nel caso in cui ad ogni orizzontamento risulti: θ 0,1 Se invece θ > 0,1 allora tali non linearità definiscono l altezza minima della sezione: Se θ > 0,1 => altezza sezione = 1/10 della maggiore tra le distanze tra il punto in cui si annulla il momento flettente e le estremità del pilastro.

3 LIMITAZIONI DI ARMATURA Armature Longitudinali Per tutta la lunghezza del pilastro l interasse tra le barre non deve essere superiore a 25 cm. Nella sezione corrente del pilastro, la percentuale geometrica ρ di armatura longitudinale definita: Along ρ = (ρ rapporto tra l area dell armatura longitudinale e l area della sezione del pilastro) A pilastro deve essere compresa entro i seguenti limiti: 1% ρ 4% Se sotto l azione del sisma la forza assiale su un pilastro è di trazione, la lunghezza di ancoraggio delle barre longitudinali deve essere incrementata del 50%. Armature Trasversali Nelle zone critiche devono essere rispettate le condizioni seguenti: le barre disposte sugli angoli della sezione devono essere contenute dalle staffe; almeno una barra ogni due, di quelle disposte sui lati, deve essere trattenuta da staffe interne o da legature; le barre non fissate devono trovarsi a meno di 15 cm e 20 cm da una barra fissata, rispettivamente per CD A e CD B ; Il diametro delle staffe di contenimento e legature deve essere non inferiore a 6 mm ed il loro passo deve essere non superiore alla più piccola delle quantità seguenti: - 1/3 e 1/2 del lato minore della sezione trasversale, rispettivamente per CD A e CD B ; mm e 175 mm, rispettivamente per CD A e CD B ; - 6 e 8 volte il diametro delle barre longitudinali che collegano, rispettivamente per CD A e CD B. Si devono disporre staffe in un quantitativo minimo non inferiore a A s A s st st f cd bst 0,08 per CD A al di fuori della zona critica e per CD B ; f yd f cd bst 0,12 per CD A. f yd in cui Ast è l area complessiva dei bracci delle staffe, bst è la distanza tra i bracci più esterni delle staffe ed s è il passo delle staffe.

4 Zone Critiche In assenza di analisi più accurate si può assumere che la lunghezza della zona critica sia la maggiore tra: - l altezza della sezione, - 1/6 dell altezza libera del pilastro, - 45 cm, - l altezza libera del pilastro se questa è inferiore a 3 volte l altezza della sezione. Nel caso in cui i tamponamenti non si estendano per l intera altezza dei pilastri adiacenti, l armatura risultante deve essere estesa per una distanza pari alla profondità del pilastro oltre la zona priva di tamponamento. Nel caso in cui l altezza della zona priva di tamponamento fosse inferiore a 1,5 volte la profondità del pilastro, debbono essere utilizzate armature bidiagonali. Nel caso precedente, qualora il tamponamento sia presente su un solo lato di un pilastro, l armatura trasversale da disporre alle estremità del pilastro deve essere estesa all intera altezza del pilastro.

5 SOLLECITAZIONI DI CALCOLO Seguendo il principio della gerarchia delle resistenze, per ciascuna direzione e ciascun verso di applicazione delle azioni sismiche, si devono proteggere i pilastri dalla plasticizzazione prematura adottando opportuni momenti flettenti di calcolo. Tale condizione si consegue qualora, per ogni nodo trave-pilastro ed ogni direzione e verso dell azione sismica, la resistenza complessiva dei pilastri sia maggiore della resistenza complessiva delle travi amplificata del coefficiente γ : M C, γ M b, (7.4.4) dove: γ = 1,30 per le strutture in CD A e 1,10 per le strutture in CD B, MC, è il momento resistente del generico pilastro convergente nel nodo, calcolato per i livelli di sollecitazione assiale presenti nelle combinazioni sismiche delle azioni; Mb, è il momento resistente della generica trave convergente nel nodo. [Salta subito agli occhi che nel calcolo dei momenti resistenti dei pilastri entra in gioco anche il momento resistente della trave che converge nel nodo. Facendo un procedimento a ritroso si nota che maggiore è il momento resistente della trave maggiore è il momento resistente del pilastro (1,30-1,10 a seconda della classe di duttilità) => maggiore è il momento resistente della trave, maggiore è quindi il momento agente sulla trave => maggiore è il momento agente sulla trave maggiore è la luce della trave stessa => Quindi se, esistono alla base della progettazione problematiche dovute a problemi architettonici (piccoli edifici, villette monofamiliare, etc.) e quindi dobbiamo contenere la sezione dei pilastri, conviene per non dover ingrandire la sezione minima che solitamente risulta 25x25cm, ottenere delle luci contenute (intorno ai 3,00-4,00 metri)] Nel caso in cui si sia adottato il modello elastico incrudente, diagramma tensione-deformazione dell acciaio dove si ipotizza il comportamento perfettamente plastico del materiale, i momenti MC, e Mb, si determinano come riportato nei paragrafi relativi (NTC ), ed assumendo la deformazione massima dell acciaio εs =1%. Nella (7.4.4) si assume il nodo in equilibrio ed i momenti, sia nei pilastri che nelle travi, tra loro concordi. Nel caso in cui i momenti nel pilastro al di sopra ed al di sotto del nodo siano tra loro discordi, al denominatore della formula (7.4.4) va posto il solo valore maggiore, il minore va sommato ai momenti di plasticizzazione delle travi.

6 Per la sezione di base dei pilastri del piano terreno si adotta come momento di calcolo il maggiore tra il momento risultante dall analisi ed il momento MC, della sezione di sommità del pilastro. Il suddetto criterio di gerarchia delle resistenze non si applica alle sezioni di sommità dei pilastri dell ultimo piano. Al fine di escludere la formazione di meccanismi inelastici dovuti al taglio, le sollecitazioni di taglio da utilizzare per le verifiche ed il dimensionamento delle armature si ottengono dalla condizione di equilibrio del pilastro soggetto all azione dei momenti resistenti nelle sezioni di estremità superiore M S C, ed inferiore M I C, secondo l espressione: V Ed I M M C, = γ (7.4.5) l S C, + p nella quale lp è la lunghezza del pilastro. Nel caso in cui i tamponamenti non si estendano per l intera altezza dei pilastri adiacenti, le sollecitazioni di taglio da considerare per la parte del pilastro priva di tamponamento sono calcolati utilizzando la relazione (7.4.5), dove l altezza lp è assunta pari alla estensione della parte di pilastro priva di tamponamento. VERIFICHE DI RESISTENZA Presso flessione Per le strutture in CD B ed in CD A la sollecitazione di compressione non deve eccedere, rispettivamente, il 65% ed il 55% della resistenza massima a compressione della sezione di solo calcestruzzo. La verifica a presso-flessione deviata può essere condotta in maniera semplificata effettuando, per ciascuna direzione di applicazione del sisma, una verifica a presso-flessione retta nella quale le sollecitazioni vengono determinate come indicato poc anzi (SOLLECITAZIONI) e la resistenze, calcolate come riportano i paragrafi relativi (NTC ), viene ridotta del 30%. Taglio La resistenza delle sezioni dei pilastri a taglio, da confrontare con le rispettive sollecitazioni determinate vengono determinate come indicato poc anzi (SOLLECITAZIONI) è calcolata come indicato nei paragrafi relativi (NTC ) - 20 maggio