Sistema
Descrizione tecnica in riferimento alle Norme Tecniche per le Costruzioni (DM 14-1-2008)
Sistema di costruzione EdilQuick - Descrizione tecnica pag. 2
IndiceLe nuove esigenze delle costruzioni .................................................................... 5
Il calcolo sismico delle strutture ....................................................................... 5
Il problema sismico .............................................................................................. 5
La duttilità strutturale ...................................................................................... 8
Le difficoltà operative per realizzare strutture duttili. .................................... 10
Il sistema EdilQuick ........................................................................................... 12
Il calcolo del sistema EdilQuick secondo NTC08. ............................................... 14
Casi A, B, C, D- Analisi secondo NTC08 - metodo Stati Limite ........................ 14
Elementi secondari ........................................................................................ 16
Le pareti debolmente armate. ........................................................................ 17
Limiti dimensionali ...................................................................................... 18
Quantità minima di armatura ...................................................................... 18
Casi G, H - Analisi secondo DM - metodo Tensioni Ammissibili ...................... 19
La modellazione strutturale ............................................................................... 21
Fase 1: parametri di progetto ......................................................................... 21
Fase 2: calcolo parametri sismici ................................................................... 22
Fase 3: creazione modelli con Axis VM ........................................................... 24
Fase 4: verifica elementi strutturali ................................................................ 24
Fase 5: calcolo fondazioni .............................................................................. 24
Tutta la normativa in linea ................................................................................ 24
La modellazione con Axis VM. ........................................................................... 25
Conclusioni finali ................................................................................................ 27
Il materiale contenuto nel presente documento non potrà essere riprodotto senza autorizzazione.Le illustrazioni relative alle Norme Tecniche per le Costruzioni sono tratte dai Corsi di Aggiornamento tenuti dall’ing. Adriano Castagnone. Le descrizioni relative al sistema EdilQuick potranno essere modificate senza preavviso. I nomi Piano Navigator, Axis VM sono marchi registrati da S.T.A. DATA srl.
Sistema di costruzione EdilQuick - Descrizione tecnica pag. 3
Le nuove esigenze delle costruzioni
A seguito dell’avvento delle nuove normative di riferimento per il contenimento
energetico e il progetto delle strutture in zona sismica si sono evidenziate
nuove problematiche che sono esaminate di seguito.
Il calcolo sismico delle strutture
La nuova normativa tecnica (Norme Tecniche per le Costruzioni – DM 14-
1-2008) ha esteso a tutto il territorio nazionale la verifica delle strutture
tenendo conto dell’effetto sismico. Se questa richiesta è più che giustificata
dalla particolare formazione del territorio nazionale, non pochi problemi si sono
presentati per gli operatori del settore.
Dal punto di vista dei progettisti le analisi da effettuare sono decisamente più
gravose rispetto alla normativa precedente.
Dal punto di vista delle imprese costruttrici gli accorgimenti per mitigare
l’effetto sismico per alcune strutture sono decisamente onerosi. In particolare
per le classiche strutture a travi e pilastri in cemento armato, l’applicazione
della gerarchia delle resistenza, di cui si parlerà in modo più esteso in seguito,
comporta la posa di una rilevante quantità di armature longitudinali e
l’inserimento di fitte staffature che rallentano i tempi e risultano difficoltose per
maestranze.
Infine dal punto di vista della committenza il contenimento dei costi è sempre
più importante. In prima istanza si può ipotizzare un aumento del costo di
costruzione delle strutture portanti tra il 10% ed il 35% rispetto a costruzioni
non antisismiche in funzione della zona e del livello di protezione richiesto.
Per queste ragioni risulta necessaria la ricerca di nuove soluzioni costruttive,
che nel pieno rispetto delle normative tecniche, siano in grado di soddisfare
tutte le esigenze sopra elencate.
Il problema sismico
Come noto le azioni sismiche sono generate dal movimento verticale ed
orizzontale del terreno causato da rotture che si manifestano negli strati
profondi a seguito dello spostamento delle faglie terrestri.
Sistema di costruzione EdilQuick - Descrizione tecnica pag. 4
I carichi verticali che gravano sulle strutture sono originati dalla forza di
gravità, scorrono dall’alto verso il basso, e, salvo il peso proprio, sono
indipendenti dal tipo di struttura (fig. a)
Le forze sismiche sono invece di natura dinamica e nascono come reazione
della struttura in elevazione allo spostamento del terreno e sono studiate dalla
dinamica delle strutture (fig. b).
Per comodità di calcolo si possono schematizzare come forze orizzontali
equivalenti (fig. c).
Le strutture soggette a soli carichi verticali, di solito sono calcolate
disaccoppiando gli elementi strutturali, cioè calcolando ogni elemento in modo
separato.
fig. d)
Per esempio, il solaio della figura trasmette i carichi alla trave di bordo, la
quale scarica sui pilastri come indicato in fig. d).
Sistema di costruzione EdilQuick - Descrizione tecnica pag. 5
In questo caso il muro a destra risentirà marginalmente di questo carico, e
questo consente di “scollegare” i singoli elementi trattandoli in modo separato.
Tipici esempi sono le travi continue ed i pilastri calcolati con solo carico assiale.
Viceversa l’effetto sismico attiva la massa attraverso la forza d’inerzia relativa
(fig. e); questa analisi necessita di uno schema di calcolo spaziale.
Solo in pochissimi casi, dotati di regolarità ben definita dalla normativa, è
possibile ricondursi ad una situazione piana.
fig. e)
Le azioni sismiche non sono note a priori come gli altri carichi, come la neve,
ma sono condizionate dalla struttura stessa, in particolare dalla rigidezza e
dalla massa di cui è dotata.
Questa relazione è schematizzata dallo spettro di risposta, di cui si riporta un
esempio:
fig. f)
1 2 3
Sistema di costruzione EdilQuick - Descrizione tecnica pag. 6
In ascissa è riportato il periodo proprio di vibrazione che per un pendolo
semplice vale:
dove m è la massa della struttura è k la rigidezza.
In ordinata si trova l’accelerazione che, moltiplicata per la massa, genera
l’azione sismica orizzontale.
Come si può notare nel tratto 1-2 l’accelerazione della struttura è maggiore
rispetto a quella del terreno mentre nel tratto 2-3 è minore.
Dal punto di vista operativo si tratta quindi di determinare:
1. il periodo proprio t della struttura;
2. noto lo spettro di progetto e noto t si ricava l’accelerazione as della
struttura come indicato nella fig. g);
3. nota l’accelerazione si determinano le azioni orizzontali da applicare alla
struttura (fig. e). moltiplicando massa per accelerazione.
fig. g)
00,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
0,5
0,55
0,6
0,65
00,2 0,4 0,6 0,8
11,2 1,4 1,6 1,8
22,2
T
Sd
(T)
periodo t
as
Sistema di costruzione EdilQuick - Descrizione tecnica pag. 7
La duttilità strutturale
Quanto sopra illustrato è valido nel caso in cui la struttura si comporta in modo
elastico.
Ma l’esperienza insegna che, in caso di sisma, realizzare strutture
esclusivamente in fase elastica è decisamente antieconomico.
Pertanto le moderne normative accettano che le strutture possano subire un
deterioramento a patto che siano duttili, cioè siano in grado di subire
deformazioni anche di tipo plastico, ma non di collassare
La fig. h) illustra l’influenza della duttilità (figura di destra) che consente di
ridurre le azioni sismiche agendo sullo spettro di progetto (figura di destra).
fig. h)
Grazie alla duttilità è possibile ridurre quindi le accelerazioni dello spettro di
progetto come indicato in fig. i) attraverso il fattore di struttura “q” da
determinare per ogni tipo di struttura. Minor accelerazione orizzontale significa
minor forze applicate e quindi minori necessità di parti resistenti.
Sistema di costruzione EdilQuick - Descrizione tecnica pag. 8
fig. i)
Il fattore “q” assume una grande importanza in quanto consente di ridurre
sensibilmente le forze sismiche come si evince dalla forma dello spettro riporta
in fig. i.
Le difficoltà operative per realizzare strutture duttili.
Le caratteristiche di duttilità consentono il raggiungimento di sicurezza ed
economicità, ma la duttilità ha un costo e per essere effettiva occorre
approntare una serie di accorgimenti in fase di progetto e di realizzazione.
In generale le modalità di rottura si possono distinguere tra duttili e fragili.
Diventa fondamentale evitare le rotture fragili, attraverso una serie di
meccanismi richiesti dalla norma.
fig. l)
Sistema di costruzione EdilQuick - Descrizione tecnica pag. 9
Come indicato in fig. l) nel caso di rottura dei pilastri (più fragili delle travi) con
pochi elementi danneggiati si ottiene il collasso dell’intera struttura, mentre nel
caso di rottura delle travi (più duttili rispetto ai pilastri) prima di raggiungere la
labilità si devono manifestare molte cerniere plastiche, con grande dispersione
di energia trasmessa dal sisma.
Le NTC08, prendendo spunto da quanto riportato negli Eurocodici, ed in
particolare da EC8, per le strutture da realizzare in zone 1, 2 e 3 ed al fine di
ottenere un buon livello di duttilità, prescrivono l’applicazione della gerarchia
delle resistenze.
Se i pilastri sono più resistenti rispetto alle travi si ottiene quindi il meccanismo
“travi deboli-colonne forti”, che è l’applicazione del principio della rottura della
catena, dove è l’anello debole a condizionare la rottura complessiva.
fig. m)
In fig. m) è riportata la sequenza di calcolo per l’applicazione della gerarchia
delle resistenze per le strutture in c.a. costituite da travi e pilastri.
Rispetto alla progettazione tradizionale, nelle zone 1 2 e 3 è richiesta infine la
staffatura dei nodi, che comporta oneri non indifferenti con grosse difficoltà
operative, come illustrato nella immagine seguente:
1
2
34
5
1= Af trave
2= Staffe
trave
3= Af pilastri
4 = staffe pil.
5 = staffe nodi
6 = fondazioni
6
Sistema di costruzione EdilQuick - Descrizione tecnica pag. 10
da: Duttilità delle strutture in c.a. in zona sismica - Prof. Paolo Riva - Bergamo
Il sistema EdilQuick
Per ottimizzare le specifiche della normative e, nello stesso tempo,
ridurre le difficoltà di realizzazione mantenendo il livello di sicurezza
richiesto, è necessario esaminare nuove tipologie costruttive strutturali.
In particolare le strutture realizzate con il sistema EdilQuick sono costituite da
setti in c.a. disposti sul perimetro della costruzione e strutture tradizionali travi-
pilastri nelle zone centrali.
Per il contenimento di questi setti in fase di getto sono usati casseri in
polistirolo a perdere, collegati come in figura seguente:
Sistema di costruzione EdilQuick - Descrizione tecnica pag. 11
I casseri svolgono quindi una doppia funzione: di contenimento del cls in
fase di getto e come isolante termico ad opera completata. Ovviamente è
anche possibile prevedere setti centrali casserati con modalità tradizionale.
Sistema di costruzione EdilQuick - Descrizione tecnica pag. 12
Sistema di costruzione EdilQuick - Descrizione tecnica pag. 13
Il calcolo del sistema EdilQuick secondo NTC08.
Le “Norme Tecniche per le Costruzioni” prevedono diverse ipotesi di calcolo in
funzione di alcuni parametri, illustrati nella figura seguente:
Come evidenziato il figura i parametri che condizionano la scelta sono:
1. è necessario il calcolo sismico? è sempre vero salvo che per le strutture
temporanee (Casi E, F)
2. nel caso di risposta positiva alla prima domanda, il secondo parametro è
la Zona in cui deve realizzata la struttura. In caso di zona 4 è ancora
possibile effettuare l’analisi secondo il metodo alle Tensioni Ammissibili a
condizione che si tratti di un edificio ordinario (Casi G, H), diversamente
sono previsti i casi I e L.
3. Nel caso invece delle zone 1, 2 o 3 e per strutture non strategiche sono
previsti i casi A e B, mentre per le strutture strategiche sono previsti i
casi C e D.
Sistema di costruzione EdilQuick - Descrizione tecnica pag. 14
Casi A, B, C, D- Analisi secondo NTC08 - metodo Stati Limite
Le strutture in c.a. sono classificate come segue:
7.4.3.1 Tipologie strutturali
Le strutture sismo-resistenti in cemento armato previste dalle presenti norme possono essere classificate nelle seguenti tipologie:
- strutture a telaio, nelle quali la resistenza alle azioni sia verticali che orizzontali è affidata principalmente a telai spaziali, aventi resistenza a taglio alla base ≥ 65% della resistenza a taglio totale;
- strutture a pareti, nelle quali la resistenza alle azioni sia verticali che orizzontali è affidata principalmente a pareti, singole o accoppiate, aventi resistenza a taglio alla base ≥ 65% della resistenza a taglio totale4;
- strutture miste telaio-pareti, nelle quali la resistenza alle azioni verticali è affidata prevalentemente ai telai, la resistenza alle azioni orizzontali è affidata in parte ai telai ed in parte alle pareti, singole o accoppiate; se più del 50% dell’azione orizzontale è assorbita dai telai si parla di strutture miste equivalenti a telai, altrimenti si parla di strutture miste equivalenti a pareti;
Come riportato in figura la distinzione avviene per quota di taglio assorbita alla
base.
La definizione della tipologia è importante in quanto su questa base è definito il
fattore di struttura “q” che consente di ridurre le azioni sismiche.
Nel caso del sistema EdilQuick la massiccia presenza di elementi superficiali
fa sì che la rigidezza delle pareti sia preponderante rispetto alla rigidezza dei
pilastri, quindi nella grande maggioranza dei casi si dovrà considerare la
tipologia “Pareti”.
In questo caso il fattore “q” viene definito come di seguito.
Sistema di costruzione EdilQuick - Descrizione tecnica pag. 15
7.4.3.2 Fattori di struttura
Il fattore di struttura da utilizzare per ciascuna direzione della azione sismica orizzontale è calcolato come riportato nel § 7.3.1.
I massimi valori di qo relativi alle diverse tipologie ed alle due classi di duttilità considerate (CD”A” e CD”B”) sono contenuti nella tabella seguente.
Le strutture a pareti estese debolmente armate devono essere progettare in CD “B”. Strutture aventi i telai resistenti all’azione sismica composti, anche in una sola delle direzioni principali, con travi a spessore devono essere progettate in CD”B” a meno che tali travi non si possano considerare elementi strutturali “secondari”.
Per strutture regolari in pianta, possono essere adottati i seguenti valori di αu/α1:
…
b) Strutture a pareti o miste equivalenti a pareti
- strutture con solo due pareti non accoppiate per direzione orizzontale αu/α1 = 1,0
- altre strutture a pareti non accoppiate αu/α1 = 1,1
- strutture a pareti accoppiate o miste equivalenti a pareti α u/α1 = 1,2
Per prevenire il collasso delle strutture a seguito della rottura delle pareti, i valori di q 0
devono essere ridotti mediante il fattore kw
kw =1,00 per strutture a telaio e miste equivalenti a telai
kw =0,5≤(1+α0)/3≤1 per strutture a pareti, miste equivalenti a pareti, torsionalmente deformabili
dove α0 è il valore assunto in prevalenza dal rapporto tra altezze e larghezze delle pareti. Nel caso in cui gli α0 delle pareti non differiscano significativamente tra di loro, il valore di α0
per l’insieme delle pareti può essere calcolato assumendo come altezza la somma delle altezze delle singole pareti e come larghezza la somma delle larghezze.
I valori di q0, da cui si ricava q, è relativamente alto e comparabile con i valori
disponibili per le strutture a telaio.
Sistema di costruzione EdilQuick - Descrizione tecnica pag. 16
Elementi secondari
Alcuni elementi strutturali possono essere considerati “secondari” ai fini delle
distribuzione delle azioni sismiche, come riportato nel paragrafo seguente della
NTC 08.
7.2.3 CRITERI DI PROGETTAZIONE DI ELEMENTI STRUTTURALI "SECONDARI" ED
ELEMENTI NON STRUTTURALI
Alcuni elementi strutturali possono venire considerati “secondari”. Sia la rigidezza che la resistenza di tali elementi vengono ignorate nell’analisi della risposta e tali elementi vengono progettati per resistere ai soli carichi verticali. Tali elementi tuttavia devono essere in grado di assorbire le deformazioni della struttura soggetta all’azione sismica di progetto, mantenendo la capacità portante nei confronti dei carichi verticali; pertanto, limitatamente al soddisfacimento di tale requisito, agli elementi “secondari” si applicano i particolari costruttivi definiti per gli elementi strutturali.
In nessun caso la scelta degli elementi da considerare secondari può determinare il passaggio da struttura “irregolare” a struttura “regolare”, né il contributo alla rigidezza totale sotto azioni orizzontali degli elementi secondari può superare il 15% della analoga rigidezza degli elementi principali.
Il criterio di definizione degli elementi “secondari” avviene attraverso la verifica
che la rigidezza di tali elementi sia minore del 15% rispetto alla rigidezza degli
elementi principali e questo si verifica nella grande maggioranza dei casi.
In questo caso è possibile affidare alle sole pareti le azioni sismiche.
La norma impone comunque un controllo da effettuare sugli elementi secondari
come riportato nel seguente paragrafo delle Istruzioni:
C7.2.3 CRITERI DI PROGETTAZIONE DI ELEMENTI STRUTTURALI "SECONDARI" ED ELEMENTI NON STRUTTURALI
Gli elementi strutturali secondari devono essere in grado di mantenere la loro portanza nei confronti dei carichi verticali nella configurazione deformata più sfavorevole tenendo conto, quando necessario, delle non linearità geometriche, nei modi specificati nel §7.3.
I particolari costruttivi che si applicano agli elementi strutturali secondari sono quelli prescritti al cap. 4 solo per gli elementi che non subiscono plasticizzazioni sotto le azioni di progetto allo SLU. In caso contrario valgono le prescrizioni del cap. 7.
In altre parole non solo gli elementi secondari sono esenti dal carico sismico,
ma possono essere anche esenti dalle limitazioni dimensionali ed ai minimi di
armatura previsti.
Sistema di costruzione EdilQuick - Descrizione tecnica pag. 17
Questo significa libertà di disporre ancora travi nello spessore del solaio, senza
il limite di larghezza pari al semiperimetro del pilastro.
Le pareti debolmente armate.
La normativa prevede la possibilità di realizzare pareti con minor quantità di
armatura rispetto alle pareti normali che in genere si associano a telai costituiti
da travi pilastri.
7.4.3.1 Tipologie strutturali
…
Una struttura a pareti è da considerarsi come struttura a pareti estese debolmente armate se, nella direzione orizzontale d’interesse, essa ha un periodo fondamentale, calcolato nell’ipotesi di assenza di rotazioni alla base, non superiore a TC, e comprende almeno due pareti con una dimensione orizzontale non inferiore al minimo tra 4,0 m ed i 2/3 della loro altezza, che nella situazione sismica portano insieme almeno il 20% del carico gravitazionale.
…
7.4.3.2 Fattori di struttura
…
Le strutture a pareti estese debolmente armate devono essere progettare in CD “B”.
…
Limiti dimensionali
7.4.6.1.4 Pareti
Lo spessore delle pareti deve essere non inferiore al valore massimo tra 150 mm, (200 mm nel caso in cui nelle travi di collegamento siano da prevedersi, ai sensi del § 7.4.4.6, armature inclinate), e 1/20 dell’altezza libera di interpiano.
Quantità minima di armatura
7.4.6.2.4 Pareti
…
Le armature, sia orizzontali che verticali, devono avere diametro non superiore ad 1/10 dello spessore della parete, devono essere disposte su entrambe le facce della parete, ad
Sistema di costruzione EdilQuick - Descrizione tecnica pag. 18
un passo non superiore a 30 cm, devono essere collegate con legature, in ragione di almeno nove ogni metro quadrato.
Nella zona critica si individuano alle estremità della parete due zone confinate aventi per lati lo spessore della parete e una lunghezza “confinata” lc pari al 20% della lunghezza in pianta l della parete stessa e comunque non inferiore a 1,5 volte lo spessore della parete. In tale zona il rapporto geometrico ρ dell’armatura totale verticale, riferito all’area confinata, deve essere compreso entro i seguenti limiti:
1%≤ρ≤4% (7.4.30)
Nelle zone confinate l’armatura trasversale deve essere costituita da barre di diametro non inferiore a 6 mm, disposti in modo da fermare una barra verticale ogni due con un passo non superiore a 8 volte il diametro della barra o a 10 cm. Le barre non fissate devono trovarsi a meno di 15 cm da una barra fissata.
Le armature inclinate che attraversano potenziali superfici di scorrimento devono essere efficacemente ancorate al di sopra e al di sotto della superficie di scorrimento ed attraversare tutte le sezioni della parete poste al di sopra di essa e distanti da essa meno della minore tra ½ altezza ed ½ larghezza della parete.
Nella rimanente parte della parete, in pianta ed in altezza, vanno seguite le regole delle condizioni non sismiche, con un’armatura minima orizzontale e verticale pari allo 0,2%, per controllare la fessurazione da taglio.
Nel caso di pareti debolmente armate, non esistendo la necessità di prevedere
zone critiche, si ritiene che valga l’indicazione per lo condizioni non sismiche,
pari quindi allo 0,2%.
Nel caso ad esempio di una parete di spessore pari a 20 cm, la quantità di ferro
richiesta è pari 4 cm2/ml da distribuire sulle due facce.
In ogni caso l’armatura va progettata nei confronti delle sollecitazioni di sforzo
normale, flessione e taglio e quindi potrebbe risultare superiore.
Sistema di costruzione EdilQuick - Descrizione tecnica pag. 19
Casi G, H - Analisi secondo DM - metodo Tensioni Ammissibili
Per i casi G e H, nel limite di quanto previsto dalle NTC08 e cioè per edifici non
strategici siti in zona 4, è ancora possibile applicare il metodo alle Tensioni
Ammissibili.
Le limitazioni relative alle pareti sono riportate nella “CIRCOLARE 10 APRILE 1997, N. 65/AA.GG. MINISTERO LAVORI PUBBLICI - ISTRUZIONI PER L’APPLICAZIONE DELLE “NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI IN ZONE SISMICHE” DI CUI AL DECRETO MINISTERIALE 16 GENNAIO 1996.” richiamata nel DM 14-1-2008.
4. PARETI
4.1. Definizione e limiti geometriciSi definiscono pareti gli elementi portanti verticali quando il rapporto tra la minima e la massima dimensione della sezione trasversale è inferiore a 0,3.Lo spessore delle pareti deve essere generalmente non inferiore a 150 mm, oppure a 200 mm nel caso previsto al paragrafo 4.3 (armature ad X nelle travi di collegamento).
4.2. ArmatureLe armature, sia orizzontali che verticali, devono esser disposte su entrambe le facce della parete.Le armature presenti sulle due facce devono esser collegate con legature in ragione di almeno sei ogni metro quadrato.Il passo tra le barre deve essere non maggiore di 30 cm.Il diametro delle barre deve essere non maggiore di un decimo dello spessore della parete.Il rapporto geometrico r dell’armatura totale verticale deve esser compreso tra i seguenti limiti:0,25 % ≤ ρ ≤ 4%qualora il rapporto tra l’altezza e lunghezza della parete non sia maggiore di 4, altrimenti 1 % ≤ ρ ≤ 4%Uguali condizioni vanno rispettate per l’armatura orizzontale. Una armatura trasversale orizzontale più fitta va disposta alla base della parete per un’altezza pari alla lunghezza in pianta (l) della parete stessa, in vicinanza dei due bordi per una lunghezza pari a 0,20 su ciascun lato.In tali zone l’armatura trasversale deve esser costituita da tondini di diametro non inferiore a 8 mm, disposti in modo da fermare tutte le barre verticali con un passo pari a 10 volte il diametro della barra ma non inferiore a 25 cm.
Come si evidenzia il DM 96 non considera il caso delle pareti debolmente armate.
Sistema di costruzione EdilQuick - Descrizione tecnica pag. 20
La modellazione strutturale
Le strutture in cui è marcata la presenza di pareti in c.a. collegate tra loro ed ai
solai assumono un comportamento cosi detto scatolare, in cui è prevalente la
rigidezza nel piano è prevalente rispetto a quella fuori dal piano.
In ogni caso la modellazione più corretta è la modellazione spaziale agli
elementi finiti.
Per procedere con speditezza alla progettazione strutturale si riporta, a tiolo di
esempio, un software per il calcolo strutturale denominato Piano Navigator1,
che oltre a sviluppare le analisi necessarie, fornisce un’utile guida e indica il
percorso da seguire, scegliendo tra tutte le opzioni previste dalla norma.
Fase 1: parametri di progetto
La funzione Nuovo Progetto permette di creare la struttura di un nuovo Lavoro.
Al fine di organizzare al meglio la fase di progettazione strutturale, ogni lavoro è memorizzato
separatamente.
Una problematica del calcolo sismico è la necessità di realizzare più modelli al fine di valutare
le diverse soluzioni e scegliere l'ipotesi più favorevole, per questo è possibile gestire più
progetti contemporaneamente.
La prima operazione è quindi la definizione dei parametri di zona dell’edificio in costruzione.
1 Piano Navigator e Axis VM sono prodotti distribuiti da S.T.A. DATA srl (www.stadata.com)
Sistema di costruzione EdilQuick - Descrizione tecnica pag. 21
Una banca dati che contiene i valori per tutti i comuni italiani fornisce i parametri geografici
(longitudine e latitudine), la zona di competenza e la provincia di appartenenza.
Il Tipo di Costruzione e Classe d'uso sono necessari per definire la vita utile della struttura.
Il tipo di analisi consente di scegliere l'analisi dinamica o la statica equivalente.
Anche se l'analisi statica equivalente è un'analisi desueta e raramente applicabile, tale funzione
è utile per realizzare un confronto con l'analisi dinamica, al fine di validarla attraverso un
confronto dei risultati.
Il tasto Mappa consente di visualizzare la mappa completa delle scelte possibili.
La mappa rappresenta tutte e scelte possibili e l'elenco dei modelli richiesti.
La zona in rosso evidenzia la scelta effettuata dal programma e il percorso realizzato.
In questo caso è necessario realizzare un modello per lo Stato Limite di salvaguardia della Vita
e un secondo modello per lo Stato Limite di Danno.
Fase 2: calcolo parametri sismici
In base agli elementi introdotti Piano Navigator determina i parametri sismici necessari per la
definizione dello spettro di progetto.
Infine è possibile determinare il fattore di struttura "q" in base alla tipologia della struttura
stessa.
Sistema di costruzione EdilQuick - Descrizione tecnica pag. 22
Il programma calcola il fattore "q" per tutte le strutture previste dalla normativa.
Fase 3: creazione modelli con Axis VM
In funzione del tipo di analisi scelta (statica equivalente o dinamica), in funzione del tipo di
materiale e della Classe d'Uso potranno rendersi necessari più modelli di calcolo.
Per questo Piano Navigator presenta la lista dei modelli da esaminare, consentendo la gestione
del modello base.
Tale modello costituirà appunto la base per la creazione di tutti gli altri modelli, i quali
differiscono tra di loro per il diverso spettro di progetto a cui sono soggetti.
Inoltre per le strutture in c.a. è necessario uno specifico modello in cui gli elementi trave sono
semplicemente incernierati ai pilastri.
Piano Navigator consente la gestione di tutti questi modelli e la presentazione dei risultati per
ogni analisi effettuata.
Fase 4: verifica elementi strutturali
La funzione Calcola Elementi permette infine di verificare gli elementi strutturali, tramite
Piano Sisma, per la verifica delle sezioni e progetto dell’armatura di travi e pilastri in c.a.
Sistema di costruzione EdilQuick - Descrizione tecnica pag. 23
Fase 5: calcolo fondazioni
Piano Navigator calcola le azioni derivanti dalla sovrastruttura, amplificate degli opportuni
coefficienti, e le applica alla fondazione procedendo con le verifiche geotecniche degli elementi
di fondazione.
Tutta la normativa in linea
Le Norme Tecniche per le Costruzioni e le relative Istruzioni costituiscono un ponderoso volume
di indicazioni e prescrizione.
Per agevolarne la consultazione Piano Navigator le offre in formato help con i relativi
collegamenti ipertestuali.
Questo documento può essere richiamato in ogni momento; per agevolare la consultazione
sono presenti i collegamenti tra le varie parti ed i rimandi integrati.
Sistema di costruzione EdilQuick - Descrizione tecnica pag. 24
La modellazione con Axis VM.
Per un analisi corretta la fase di modellazione è molto importante, in quanto si
tratta di creare un modello che sia in grado di rappresentare in modo
significativo la struttura. È importante quindi che il software di calcolo disponga
delle tipologie di elementi finiti lineari e superficiali (con comportamento a
lastra, piastra e guscio) che offrono le caratteristiche necessarie.
In figura si riporta un modello di una struttura realizzata con il sistema
EdilQuick. Di particolare importanza è la presentazione dei risultati che devono
servire sia per il controllo delle sollecitazioni che la verifica degli elementi
resistenti.
Sistema di costruzione EdilQuick - Descrizione tecnica pag. 25
Conclusioni finali
Per quanto esposto si ritiene che il sistema EdilQuick rappresenti una soluzione
ottimale per quanto riguarda la riposta alle azioni sismiche.
Si riassumono di seguito i principali vantaggi offerti:
1. la grande quantità di elementi resistenti costituiti dalle pareti fornisce
una resistenza implicita decisamente superiore a quella offerta da
strutture con resistenza puntuale (pilastri tradizionali) in cui le
plasticizzazioni sono molto più probabili in caso di evento sismico;
2. il comportamento scatolare e la tipologia a parete debolmente armata
consente di ridurre sensibilmente la quantità di armatura necessaria;
3. le restanti parti che si ritengono realizzare con travi e pilastri tradizionali,
con buona probabilità, possono essere considerati come elementi
secondari, quindi non soggetti alla gerarchia della resistenze,
consentendo travi in spessore senza particolari oneri di armatura.
Resta comunque importante la realizzazione di solai che colleghino
solidalmente le pareti in modo da realizzare il solaio rigido che consente il
miglior funzionamento sismico.
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