Progetto di Recupero Strutturale

DESCRIZIONE DEL SOFTWARE DI CALCOLO

.1 Edilus

EdiLus, software di ACCA, rappresenta una nuova frontiera per i programmi di

progettazione e calcolo delle strutture in c.a. e verifica delle strutture in muratura. I

programmi della soluzione EdiLus vantano una tecnologia d’assoluta avanguardia che

rende estremamente semplice, veloce ed intuitivo anche il calcolo strutturale

attraverso un’interfaccia moderna e funzionale. Tutti i programmi della serie EdiLus

utilizzano il metodo degli elementi finiti in analisi lineare e non lineare in grado di

risolvere strutture delle più svariate geometrie e dimensioni.

Fig 3.1­Logo del programma EdiLus

Con EdiLus­CA si possono disegnare pilastri, travi, pareti, solai in forma

bidimensionale o tridimensionale, scegliendo le caratteristiche degli oggetti (materiali,

sezioni, etc.) in qualsiasi momento della progettazione. Ogni oggetto è dotato, oltre che

di una rappresentazione grafica, di informazioni che lo individuano univocamente

nelle sue caratteristiche dimensionali, geometriche e fisiche (materiale, resistenza,

etc.). I dati assegnati alle caratteristiche degli oggetti costituiscono un elemento di

input per il calcolo e ogni modifica diventa immediatamente e dinamicamente una

nuova condizione di verifica. A tal proposito il software consente progetto e verifica con

le più aggiornate normative tra cui quella da noi utilizzata (D.M. 2008).

L’input consente inoltre di inserire, modificare e cancellare gli oggetti tenendo sotto

controllo la pianta (che è possibile importare da un dwg o dxf), la sezione o la vista

assonometrica della struttura. Le modifiche nella vista tridimensionale corrispondono

contestualmente alle modifiche in pianta ed in sezione e viceversa. Per calcolare le

sollecitazioni in maniera corretta, il concio d’unione tra i vari elementi è schematizzato

come un nodo da cui si dipartono dei braccetti rigidi: EdiLus­CA è in grado così di

ottenere risultati rigorosi, senza le approssimazioni derivanti da schematizzazioni

meno appropriate.

Il programma schematizza la struttura attraverso l'introduzione nell'ordine di

fondazioni, poste anche a quote diverse, platee, platee nervate, plinti e travi di

fondazione poggianti tutte su suolo elastico alla Winkler, di elementi verticali, pilastri

e pareti in c.a. anche con fori, di orizzontamenti costituiti da solai orizzontali e

inclinati (falde), e relative travi di piano e di falda; e' ammessa anche l'introduzione di

elementi prismatici in c.a. di interpiano con possibilità di collegamento in inclinato a

solai posti a quote diverse.

Per quanto concerne i carichi, in fase di immissione dati, vengono definite, in numero

a scelta dell'utente, condizioni di carico elementari le quali, in aggiunta alle azioni

sismiche e variazioni termiche, vengono combinate attraverso coefficienti

moltiplicativi per fornire le combinazioni richieste per le verifiche successive.

Tipologicamente sono ammessi sulle travi e sulle pareti carichi verticali

uniformemente distribuiti e carichi trapezoidali; nei nodi di incrocio delle membrature

sono anche definibili componenti di forze e coppie concentrate comunque dirette nello

spazio. Sono previste distribuzioni di temperatura, di intensità a scelta dell'utente,

agenti anche su singole porzioni di struttura.

Il calcolo degli effetti del sisma e' condotto, a scelta dell'utente, sia attraverso l'analisi

statica che attraverso l'analisi modale con spettro di risposta controllando anche

periodi e modi di vibrazione della struttura; nel caso di analisi sismica vengono anche

controllati gli spostamenti di interpiano.

Le principali operazioni per effettuare il progetto o la verifica di una struttura in c.a.

sono i seguenti:

• Creare un nuovo documento relativo al tipo di struttura da progettare e/o verificare.

• Specificare i Dati Generali del progetto. In questa fase oltre ai dati di carattere

generale vanno anche indicati il tipo di analisi sismica che si intende effettuare e i dati

opportuni per poterla eseguire.

• Definire i piani dell’edificio da progettare; la definizione dei piani dell’edificio

comporta la creazione di tutte le tavole per il disegno delle strutture dei piani stessi;

nel progetto creato vengono già proposti, per default, il piano per il disegno delle

strutture di fondazione (travi, plinti o platee) e quello per il disegno del primo

impalcato.

• Definire tutte le sezioni che si intende adottare per le travi, i pilastri; definire le

caratteristiche di tutti i materiali (calcestruzzi, acciai, ecc.) utilizzati per le strutture

(travi, pilastri, ecc.) del progetto;

• Definire le caratteristiche del terreno (o dei terreni) di fondazione;

• Definire i carichi (peso proprio e sovraccarico permanente ed accidentale) per solai,

sbalzi, solette, platee, scale e tamponature. In questa fase vanno anche specificate le

informazioni opportune per definire le condizioni di carico adottate nel calcolo;

• Definire per ogni tipo di elemento strutturale (travi, pilastri, pareti, ecc.), i criteri in

base ai quali il programma provvederà ad armarli;

Fatto ciò il programma permette in automatico di:

• Prendere visione dei risultati di calcolo proposti nell’apposita sezione del

programma; i risultati di calcolo possono anche essere valutati, opportunamente

diagrammati o in un’efficacissima mappatura a colori, in una vista 3D del progetto.

• Se dalla valutazione dei risultati, degli elaborati grafici prodotti o dal controllo delle

verifiche si rilevano delle situazioni non accettabili o, in ogni caso, migliorabili, è

possibile annullare il calcolo per apportare le modifiche opportune alla struttura e/o ai

dati di input in generale; apportate le modifiche, è possibile richiedere nuovamente il

calcolo per valutare il loro effetto sul comportamento della struttura.

• Visualizzare ed eventualmente personalizzare le carpenterie prodotte; tali elaborati

grafici possono essere stampati direttamente, esportati o possono essere composti, con

altri elaborati grafici nelle tavole esecutive.

• Visualizzare ed eventualmente personalizzare le tavole delle armature proposte per i

vari elementi strutturali progettati;

• Creare (se necessario) il numero desiderato di tavole esecutive in cui comporre

opportunamente gli elaborati grafici prodotti ed eventualmente personalizzati

(carpenterie, tavole delle armature, viste 3D, ecc.); in una tavola esecutiva ogni

elaborato grafico può essere inserito con la scala opportuna; oltre ad essere stampate,

le tavole esecutive possono anche essere esportate nei formati DXF e DWG in modo

che possano essere visualizzate, gestite e stampate anche da chi non possiede il

programma.

• Richiedere la composizione automatica della relazione di calcolo che risulta

costituita da una relazione tecnica e dai tabulati con i risultati di calcolo.

Capitolo 4

EDIFICIO OGGETTO DI STUDIO.

1. Caratteristiche del modello

L’edifico oggetto di studio è costituito da un piano terra, da una elevazione fuori terra

e da una copertura adibita a terrazzo non calpestabile

Il prospetto dell’edificio e le carpenterie dei singoli piani sono qui di seguito riportate:

Fig. 4.1­ Prospetto Nord dell’edificio modellato con EdiLus

Fig. 4.2­ Prospetto Est dell’edificio modellato con EdiLus

Fig. 4.3 ­ Pianta fondazione

Fig. 4.4­ Pianta Primo impalcato

Fig. 4.5­ Pianta Secondo impalcato

Fig. 4.6­ Isometria Sud­est dell’edificio modellato con EdiLus

Fig. 4.7­ Vista virtuale dell’edificio

Capitolo 5

I MATERIALI TRADIZIONALI ED I COMPOSITI

FIBRORINFORZATI

1. Il calcestruzzo

Generalità: la composizione media dei calcestruzzi, per 1 m di impasto è: 300 kg

3



di cemento, 150 litri (50% della quantità di cemento) di acqua, 0,4 m di sabbia, 0,8 m

3 3

di pietrisco (o ghiaia). I fattori influenzanti le caratteristiche meccaniche dei

calcestruzzi sono la qualità degli inerti e del cemento, il rapporto acqua/cemento (al

diminuire del rapporto acqua/cemento aumenta la resistenza ma diminuisce la

lavorabilità), l’assortimento granulometrico degli inerti, definito dalla curva

granulometrica.

Prova a compressione sui provini : il diagramma − sperimentale della prova si

 σ ε

rileva:

a) Principali caratteristiche di comportamento:

­ materiale con tratto ad elasticità lineare molto breve e senza un definito valore della

tensione di snervamento che individui il passaggio dal comportamento elastico a

quello plastico;

­ materiale fragile (piccolo campo plastico rapportato a quello elastico),

­ materiale con resistenza a trazione molto scarsa (f /R circa 1/15), come rilevabile da

ct c

prove a trazione;

b) Valore della principale caratteristica meccanica: R (resistenza cubica).

c

Fig. 5.1­ Diagramma del cls e provino in cls da sottoporre a compressione

σ-ε monoassiale

­Definizione di resistenza caratteristica: valore probabilistico della resistenza a

compressione del calcestruzzo (valutata su una serie di cubetti) con 5% di probabilità

di sovrastima.

­Resistenza caratteristica in rapporto alla maturazione del calcestruzzo: si definiscono

una resistenza caratteristica R a 28 gg. (28 giorni di maturazione, tempo normale

ck

convenzionale) ed una resistenza caratteristica R a j gg. (j giorni di maturazione, con

ckj

j generico solitamente minore di 28, nel caso che l'elemento strutturale debba essere

sottoposto a sollecitazioni prima del normale periodo di maturazione).

­Determinazione della resistenza caratteristica: qualificazione del calcestruzzo.

Una determinazione preventiva della resistenza caratteristica può essere effettuata

R = R ­ k s

mediante adeguata indagine statistica. ck cm

R : valore medio delle resistenze cubiche R degli n cubetti della serie

cm ci

Scarto quadratico medio: n

∑ − 2

( R R )

ci cm

=

j 1

=

s −

n 1

k = k(n): coefficiente di attendibilità dell'indagine statistica dipendente dal numero n

di risultati sperimentali disponibili, nonché dal tipo di distribuzione degli stessi.

150 R 500 kg/cm 15 R 50 N/mm

2 2

Deve essere comunque : ≤ ≤ ≤ ≤

ck ck

­Resistenza cilindrica caratteristica: è usata dalla normativa europea (EC2) ma ora

anche dalle NTC 2008; la relazione tra R e f è la seguente:

ck ck

Fig. 5.2 ­ Resistenza cilindrica caratteristica

­Resistenza caratteristica a trazione: Si può assumere (NTC punto 11.2.10.2):

f = f =

0,7 f 0,30 (N/mm )

2

2

f

3

ctm

ctk ctm ck

f :resistenza caratteristica a trazione semplice (assiale)

ctk

f f

=1.2 :resistenza caratteristica a tr