CALCOLO DELLE SEZIONI IN C.A.

Transcript

1 CALCOLO DELLE SEZIONI IN C.A. Stato limite SLD Per le costruzioni ricadenti 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. Nel caso delle costruzioni civili e industriali, qualora la temporanea inagibilità sia dovuta a spostamenti eccessivi interpiano: r < 0,005 h Per il calcolo dell azione sismica si fa riferimento allo spettro elastico Stato limite di SLV Dimensionamento e verifica degli elementi strutturali c.a.: Dettagli costruttivi: (duttilità locale) 1 DIMENSIONAMENTO E VERIFICA DELLE TRAVI Il CALCOLO A FLESSIONE si svolge secondo gli schemi tradizionali Effetti sismici: Gli effetti E 1, E 2 sono quelli corrispondenti alle eccentricità più gravose (8 combinazioni di carico), oppure amplificati del coefficiente 2

2 DIMENSIONAMENTO E VERIFICA DELLE TRAVI Il calcolo a flessione si svolge secondo gli schemi tradizionali Effetti sismici: Gli effetti sono quelli corrispondenti alle eccentricità più gravose (8 combinazioni), oppure amplificati del coefficiente Sollecitazioni di progetto: effetto non linearità geometrica 3 Dettagli costruttivi: sono articolati in termini di: dettagli geometrici e limitazioni di armatura Limitazione di armatura ( ): Almeno due barre di diametro non inferiore a 14 mm devono essere presenti superiormente e inferiormente per tutta la lunghezza della trave. = rapporto geometrico armatura tesa A sup /(bh) oppure A inf /(b h) A sup comp 1/2 e comp 0.25 h A inf b L armatura superiore a momento negativo alle estremità delle travi deve essere contenuta, per almeno il 75%, entro la larghezza dell anima; Almeno ¼ della suddetta armatura mantenuta per tutta la lunghezza della trave; Armatura longitudinale possibilmente ancorata aldilà del nodo 4

3 5 devono essere altresì rispettati i minimi previsti per le costruzioni in zona non sismica 6

4 Dettagli costruttivi: sono articolati in termini di: dettagli geometrici e limitazioni di armatura Dettagli geometrici ( ) zone critiche l cr =h (CDB) ; l cd =1.5h (CDA) h h trave in spessore h b b/h>0.25 ossia travi non troppo alte h/2 b pil 7 Dimensionamento e verifica: 8

5 Il CALCOLO A TAGLIO segue la GR: Al fine di escludere la formazione di meccanismi inelastici dovuti al taglio, le sollecitazioni di calcolo si ottengono sommando il contributo dovuto ai carichi gravitazionali agenti sulla trave, considerata incernierata agli estremi, alle sollecitazioni di taglio corrispondenti alla formazione delle cerniere plastiche nella trave. Quindi il taglio di calcolo non è quello che discende dall analisi, bensì è il massimo possibile sulle travi B A senso antiorario + 10

6 Pertanto, con riferimento al primo schema ( 7.4.1): G k + Q k 190kNm 135kNm = V=+100kN V=+67kN V=100kN + 167kN 33kN kN + 153kN 33kN + 19kN 1,3G k +1,5Q k + +31kN +17kN + 169kN 155kN 167kN + 169kN V=+149kN 168kN 12

7 La resistenza a taglio, secondo il meccanismo del traliccio di Morsch ad inclinazione variabile, è data dal valore minimo della resistenza lato elementi tesi e della resistenza lato elementi compressi: V RD =min(v RSd, V RCd ), Per le verifiche in CD A la resistenza a taglio nella zona critica si calcola secondo le procedure tradizionali, ma assumendo che nelle zone critiche ctg =1. Tale assunzione implica la coincidenza del taglio resistente V RD con quello per taglio trazione V RSd, trascurando il contributo del conglomerato all innalzamento della resistenza con inclinazione del puntone diagonale verso angoli più favorevoli. In caso vi sia rischio di inversione del taglio nelle zone critiche, ossia se nelle zone critiche: <0.5 e max(v ED,min, V Ed,max ) > si deve disporre armatura a taglio bidiagonale 13 Armature trasversali Passo staffe s [d/4; 175mm; 6 bl, 24 st ] Passo staffe s [d/4; 225mm; 8 bl, 24 st ] CD A CD B Ancora è richiesta la verifica della duttilità delle sezioni critiche: u =0.0035/44= mm 1 y =0.0018/(510122)= mm 1 14

8 Dove la verifica non è soddisfatta si possono impiegare modelli avanzati che tengono in conto dell effetto del confinamento o dell effettivo diagramma costitutivo dei materiali. Con riferimento ad una deformazione ultima del cls: cu =0.008 Es: duttilità sezione rettangolare inflessa b=300mm, H=550mm A s =4 18 (1020mm 2 ); A s = (410mm 2 ), =0.5 = /( )=0.17 Da tabella: (D) =18 >> (R) = DIMENSIONAMENTO E VERIFICA DEI PILASTRI Per la verifica a flessione dei pilastri non si impiegano i valori ottenuti nell analisi ma si fa riferimento alle massime sollecitazioni possibili, ossia la somma dei momenti resistenti nelle travi. Nel seguito il dimensionamento viene effettuato con i valori delle sollecitazioni dell analisi, poi si verifica la GR Gli effetti E X, E Y sono quelli corrispondenti alle eccentricità più gravose (8 combinazioni di carico), oppure amplificati del coefficiente 16

9 Nella sezione del pilastro : 0.55 Devono essere altresì rispettati i minimi previsti per le costruzioni in zona non sismica 17 momenti sismici e sforzo assiale M x M y N 18

10 Effetti sismici + carichi verticali M x M y N VERIFICA: pressoflessione deviata NOTA: si può portare avanti la verifica in pressoflessione semplice a patto di ridurre del 30% il momento resistente 19 GERARCHIA DELLE RESISTENZE NOTA: la GR dovrebbe essere applicata solo in relazione alla direzione principale, ossia: 30%M 30%M c,analisi b,analisi M b,rd 100%E X X 30%E Y Y M c,rd X M b,rd 30%M b,analisi 30%M c,analisi M c,rd 100%E Y 30%E X Y 20

11 GERARCHIA DELLE RESISTENZE il dimensionamento e verifica può essere condotto direttamente con la GR senza impiegare le sollecitazioni ottenute con l analisi, Le sollecitazioni per il calcolo nella direzione principale (100%) si trovano: = E si vanno a distribuire sulle sezioni inferiore e superiore del pilastro in proporzione ai valori ottenuti dall analisi M s C, Rd VERIFICA A TAGLIO DEI PILASTRI (7.4.4) GERARCHIA DELLE RESISTENZE Dettagli costruttivi ( 7.4.6) l p Limitazioni geometriche( ) lunghezza della zona critica :L cr =max(h c, 1/6 l p, 45 cm) La dimensione minima della sezione trasversale non deve essere inferiore a 250 mm. M i C, Rd 21 Limitazioni di armatura( ) zone critiche 22

12 CALCOLO DEL NODO Azioni di calcolo ( 7.4.4) Meccanismo di puntone diagonale verifica (in CDA) Meccanismo traliccio: integrità del nodo a fessurazione diagonale: 23 Dettagli costruttivi: Limitazioni geometriche ( ) Sono da evitare per quanto possibile eccentricità tra l asse della trave e l asse del pilastro concorrenti in un nodo. Nel caso che tale eccentricità superi 1/4 della larghezza del pilastro la trasmissione degli sforzi deve essere assicurata da armature adeguatamente dimensionate allo scopo. Limitazioni armature ( ) nei nodi non confinati: Le armature longitudinali dei pilastri continuano nel nodo Anche le sezioni critiche dei pilastri devono assolvere alla verifica di duttilità 24