Il rilevamento geometrico strutturale di un fabbricato esistente Il rilevamento geometrico Corso di RRAC Titolare: Marco Gatti
CARATTERIZZAZIONE GEOMETRICA Rilevamento con strumentazione idonea secondo i canoni del rilevamento classico
CARATTERIZZAZIONE GEOMETRICA Rappresentazione in piante e sezioni (gli elaborati grafici devono essere opportunamente quotati, riportando sia le misure parziali che quelle progressive)
Elaborati grafici del rilevamento geometrico Rilevamento geometrico strutturale PIANO TERRA PIANO PRIMO
Rilevamento geometrico Elaborati grafici del rilevamento geometrico
Elaborati Rilevamento grafici del geometrico rilevamento geometrico
Riassunto -Esempio Dimensione maggiore in pianta dell'edifico L1: 11.47 m Dimensione minore in pianta dell'edificio L2: 10.30 m Rientro in direzione x l2 : 2,21 m Rientro in direzione y l1 : 5,74 m Rapporto L2/L1: 0,90 Rapporto l1/l1: 50 % Rapporto l2/l2: 22 % Numero di piani entro e fuori terra: 3 Altezza di interpiano (Max, Min): h Max = 3.38 m; h Min= 2,32 m Altezza dell edificio (dal piano di calpestio più basso alla linea di gronda): 10,23 m Spessore delle pareti portanti: 14 cm, 28 cm Snellezza pareti: 17 Coordinate baricentri massa e rigidezza per piano:???
DAL RILEVAMENTO GEOMETRICO ALLE INFORMAZIONI STRUTTURALI Ipotesi: struttura soggetta a forze orizzontali (sisma vento) Muratura = taglio
Forme Simmetrie -Regolarità regolarità in pianta regolarità in altezza La definizione di regolarità in pianta ed in altezza viene fornita al par. 7.2.1. Nuove costruzioni delle N.T.C.2018 e una nuova progettazione deve essere fatta per quelli nuovi Cosa succede per edifici esistenti?
Regolarità in generale Abbiamo due regolarità: una regolarità di forma -geometra, legata alla metrica-dimensioni; una regolarità strutturale legata alla distribuzione dei carichi (masse) ed alla distribuzione degli elementi resistenti (rigidezze) NON SONO INDIPENDENTENTI VANNO VALUTATE INSIEME
Regolarità in PIANTA -FORMA Un edificio è regolare in pianta se il rapporto tra i lati Lx ed Ly delrettangoloincuil edificioèinscrittosiaminoreougualea4 Ly Lx
Regolarità in PIANTA -FORMA Anche un edificio con delle sporgenze può essere considerato regolare in forma - pianta: - il rapporto tra i lati B/A sia sempre minore o uguale a 4 - rientri e sporgenze non superiori al 25% della dimensione totale dell edificio nella direzione del rientro B/A < 4
Regolarità in pianta -FORMA Forma in pianta compatta ovvero il contorno (perimetro) di ogni orizzontamento (impalcato) sia convesso
Esempi di edifici non regolari in pianta
Distribuzione simmetrica delle masse e delle rigidezze Il baricentro delle masse coincide con il baricentro delle rigidezze Il baricentro delle masse è il punto in cui sono concentrati i carichi forze agenti sulla struttura Il baricentro delle rigidezze è il punto in cui sono concentrate la resistenze elastiche della struttura
Baricentro delle masse In strutture simmetriche e simmetricamente caricate il baricentro delle masse coincide con quello geometrico Fanno eccezione gli impalcati con dei fori (esempio scale)
Baricentro rigidezze Rigidezza: capacità di una struttura a resistere in campo elastico ad una sollecitazione La rigidezza dipende: dal vincolo, dalle caratteristiche meccaniche dei materiali (modulo di elasticità) e dalla geometria (b x hxl) Rigidezze assiali, flessionali e torsionali Rigidezza = Resistenza elastica di una molla (Legge di R. HookeR = K δ K = costante elastica)
Forma e simmetria strutturale devono essere soddisfatte contemporaneamente
Esempio Regolare in pianta per forma Intervento strutturale locale: inserimento di un tirante al primo piano (linea di sezione tratteggiata in rosso)
Rigidezze flessionali impalcati nel proprio piano IMPALCATI -Orizzontamento: deve avere una rigidezza nel proprio piano tanto maggiore della corrispondente rigidezza degli elementi strutturali verticali (rapporto dimensionale rigidezze impalcato: rigidezze pilastri pari a 4:1): comportamento d insieme della struttura con ridistribuzione delle forze orizzontali
Informazioni dall ALTEZZA Altezza edificio (piano di calpestio alla linea di gronda): T = ah b (Periodo di oscillazione) domanda sismica Numero di piani fuori terra (max3 per costruzioni in muratura ordinaria e max4 per costruzioni in muratura armata) Altezze di interpiano: minori o superiori a 3.5 m Snellezza della pareti h/s inferiore a quella normata Regolarità in altezza
Regolarità in altezza FORMA Forme tozze in altezza e rastremate con regolarità -Forme snelle con masse in alto (serbatoi pensili delle reti idriche) Variazioni di geometria (forma) in funzione della altezza Muri o pilastri in falso Edifici collegati tra di loro (archi di sbatacchio tipici dei quartieri spagnoli a Napoli)
Archi di sbatacchio tipici dei quartieri spagnoli a Napoli
Regolarità in altezza Massa e/o Rigidezza costante o variabile (25% massa e 30% rigidezza) gradualmente, con l altezza Elementi verticali resistenti interni estesi su tutta l altezza dell edificio
Regolarità in altezza MASSE -RIGIDEZZE Elementi verticali che sorreggono lo stesso impalcato stessa massa ed altezza Masse concentrate in sommità
se i carichi accidentali sono conformi alla normativa Verificare l eventuale presenza di concentrazioni anomale di carichi accidentali (librerie; macchinari, ecc.) Carichi accidentali (tipologia): I carichi rispecchiano la tipologia prevista da normativa, (Tabella 3.1.II Valori dei carichi d esercizio per le diverse categorie di edifici, N.T.C. 2018) -categoria H1, coperture e sottotetti accessibili per sola manutenzione, q k = 50 kg/m 2 -categoria A, ambienti ad uso residenziale, q k = 200 kg/m 2 -categoria C2, balconi, q k = 400 kg/m 2
Peso specifico carichi permanenti Capitolo 8 Costruzioni esistenti Paragrafo 8.5.5. AZIONI Omiss Per i carichi permanenti, un accurato rilievo geometrico-strutturalee dei materiali potrà consentire di adottare coefficienti parziali modificati, assegnando a γ G (peso specifico dei carichi permanenti) valori esplicitamente motivati
Coefficiente ζ v Capitolo 8 Costruzioni esistenti Paragrafo 8.3. VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA Rapporto tra il valore massimo del sovraccarico variabile verticale Q c sopportabile da una parte della costruzione e il valore del sovraccarico verticale variabile Q D che si utilizzerebbe nel progetto di una nuova costruzione: ζ v,i = Q C /Q D I valori di ζ v sono forniti in funzione della classe d uso dell edificio È necessario adottare provvedimenti restrittivi dell uso della costruzione e/o procedere ad interventi di miglioramento o adeguamento nel caso in cui non siano soddisfatte le verifiche relative alle azioni controllate dall uomo, ossia prevalentemente ai carichi permanenti e alle altre azioni di servizio
NORMATIVA DELLA COSTRUZIONE SEMPLICE a) regolare in pianta e regolare in altezza b)le pareti strutturali della costruzione siano continue dalle fondazioni alla sommità c) nessuna altezza interpiano sia superiore a 3.5 m d)il numero di piani non sia superiore a 3 (entro e fuori terra) per costruzioni in muratura ordinaria ed a 4 per costruzioni in muratura armata e)la planimetria dell edificio sia inscrivibile in un rettangolo con rapporti fra lato minore e lato maggiore non inferiore a 1/3 f)la snellezza della muratura, secondo l espressione 4.5.1 (Capitolo 4.5 paragrafo 4.5.4 delle N.T.C. 2018), non sia in nessun caso superiore a 12 g)il carico variabile (accidentale) per i solai non sia superiore a 300 kg/m 2 h)per ciascun piano il rapporto tra area della sezione resistente delle pareti e la superficie lorda del piano non sia inferiore ai valori indicati nella Tab. 7.8.II N.T.C.2018, in funzione del numero di piani della costruzione e della sismicità del sito, per ciascuna delle due direzioni ortogonali
COSTRUZIONE SEMPLICE Per costruzioni semplici è consentito eseguire le verifiche, in via semplificativa, con il metodo delle tensioni ammissibili, adottando le azioni previste nelle N.T.C. 2018, con resistenza del materiale di cui al 4.5.6.1 delle stesse norme, ponendo il coefficiente γ M = 4,2. La verifica (semplificata) si intende soddisfatta se risulta: σ = N/( 0,65 A) f k / γ M (4.5.13), in cui N è il carico verticale totale alla base di ciascun piano dell edificio corrispondente alla somma dei carichi permanenti e variabili (valutati ponendo φ G =φ Q =1) della combinazione caratteristica e A è l area totale dei muri portanti allo stesso piano
Pirro Ligorio
Rappresentazione in scala
È stato così verificato che il centro delle rigidezze e il centro delle masse differiscono di un eccentricità pari a 26 cm in direzione x e 10 cm in direzione y.
3D