Relazione tecnica: progetto in cemento armato

REGOLARITÀ DELLA STRUTTURA IN ALTEZZA

Tutti i sistemi resistenti alle azioni orizzontali si estendono per tutta l’altezza della SI

costruzione o, se sono presenti parti aventi differenti altezze, fino alla sommità della

rispettiva parte dell’edificio.

Massa e rigidezza rimangono costanti o variano gradualmente, senza bruschi

cambiamenti, dalla base alla sommità della costruzione (le variazioni di massa da un

orizzontamento all’altro non superano il 25 %, la rigidezza non si riduce da un NO

orizzontamento a quello sovrastante più del 30% e non aumenta più del 10%); ai fini della

rigidezza si possono considerare regolari in altezza strutture dotate di pareti o nuclei in c.a.

o pareti e nuclei in muratura di sezione costante sull’altezza o di telai controventati in

acciaio, ai quali sia affidato almeno il 50% dell’azione sismica alla base.

Il rapporto tra la capacità e la domanda allo SLV non è significativamente diverso, in termini

di resistenza, per orizzontamenti successivi (tale rapporto, calcolato per un generico

orizzontamento, non deve differire più del 30% dall’analogo rapporto calcolato per SI

l’orizzontamento adiacente); può fare eccezione l’ultimo orizzontamento di strutture

intelaiate di almeno tre orizzontamenti.

Eventuali restringimenti della sezione orizzontale della costruzione avvengano con

continuità da un orizzontamento al successivo; oppure avvengano in modo che il rientro di

non superi il 10% della dimensione corrispondente all’orizzontamento

un orizzontamento SI

immediatamente sottostante, né il 30% della dimensione corrispondente al primo

orizzontamento. Fa eccezione l’ultimo orizzontamento di costruzioni di almeno quattro

orizzontamenti, per il quale non sono previste limitazioni di restringimento.

La struttura è pertanto:

in pianta in altezza

REGOLARE NON REGOLARE

11

CLASSE DI DUTTILITA’:

1.5.2.

La classe di duttilità è rappresentativa della capacità dell’edificio di dissipare energia in campo

anelastico per azioni cicliche ripetute. deformazioni anelastiche devono essere distribuite nel

maggior numero di elementi duttili, in particolare le travi, salvaguardando in tal modo i pilastri e

soprattutto i nodi travi pilastro che sono gli elementi più fragili. D.M. 2018 definisce due tipi di

comportamento strutturale:

a) comportamento strutturale non-dissipativo;

b) comportamento strutturale dissipativo.

Per strutture con comportamento strutturale dissipativo si distinguono due livelli di Capacità

Dissipativa o Classi di Duttilità (CD).

CD “A” (Alta);

- CD “B” (Media).

-

La differenza tra le due classi risiede nell’entità delle plasticizzazioni cui ci si riconduce in fase di

progettazione; per ambedue le classi, onde assicurare alla struttura un comportamento dissipativo

e duttile evitando rotture fragili e la formazione di meccanismi instabili imprevisti, si fa ricorso ai

procedimenti tipici della gerarchia delle resistenze.

La struttura in esame è stata progettata in classe di duttilità "MEDIA" (CD"B").

1.5.3. SPETTRI DI PROGETTO PER SLU E SLD:

L’edificio è stato progettato per una Classe d’Uso

Vita Nominale pari a 50 e per pari a 2.

In base alle indagini geognostiche effettuate si è classificato il suolo di fondazione di categoria D,

cui corrispondono i seguenti valori per i parametri necessari alla costruzione degli spettri di risposta

orizzontale e verticale: Parametri di pericolosità sismica

Stato a /g F T* C T T T S

g O c C B C D S

Limite [s] [s] [s] [s]

SLO 0.0603 2.449 0.250 2.50 0.208 0.625 1.841 1.80

SLD 0.0783 2.453 0.258 2.46 0.212 0.635 1.913 1.80

SLV 0.1990 2.414 0.280 2.36 0.220 0.661 2.396 1.68

SLC 0.2560 2.414 0.283 2.35 0.222 0.665 2.624 1.47

Per la definizione degli spettri di risposta, oltre all’accelerazione (a ) al suolo (dipendente dalla

g

classificazione sismica del Comune) occorre determinare il Fattore di Comportamento (q).

12

Il Fattore di comportamento q è un fattore riduttivo delle forze elastiche introdotto per tenere conto

delle capacità dissipative della struttura che dipende dal sistema costruttivo adottato, dalla Classe

di Duttilità e dalla regolarità in altezza.

Si è inoltre assunto il Coefficiente di Amplificazione Topografica (S ) pari a 1.00.

T

Per la struttura in esame sono stati utilizzati i seguenti valori:

Stato Limite di Danno

Fattore di Comportamento (q ) per sisma orizzontale in 1.00;

X

direzione X:

Fattore di Comportamento (q ) per sisma orizzontale in 1.00;

Y

direzione Y:

Stato Limite di salvaguardia della Vita

Fattore di Comportamento (q ) per sisma orizzontale in 2.333 (N.B.2);

X

direzione X:

Fattore di Comportamento (q ) per sisma orizzontale in 2.333 (N.B.2);

Y

direzione Y:

Di seguito si esplicita il calcolo del fattore di comportamento per il sisma orizzontale:

Dir. X Dir. Y

Tipologia A telaio, miste equivalenti a A telaio, miste equivalenti a

(§7.4.3.2 D.M. telaio telaio

2018)

Tipologia con più campate con più campate

strutturale

a /a 1.3 1.3

u 1

k - -

w

q 5.850 5.850

o

k 0.80

R

Il fattore di comportamento è calcolato secondo la relazione (7.3.1) del §7.3.1 del D.M. 2018:

q = q ·k ;

o R

13

Dove:

k è il coefficiente che riflette la modalità di collasso prevalente in sistemi strutturali con pareti.

w

q è il valore massimo del fattore di comportamento che dipende dal livello di duttilità attesa, dalla

o dell’azione sismica per il quale si verifica la

tipologia strutturale e dal rapporto a /a tra il valore

u 1

formazione di un numero di cerniere plastiche tali da rendere la struttura labile e quello per il

quale il primo elemento strutturale raggiunge la plasticizzazione a flessione.

k è un fattore riduttivo che dipende dalle caratteristiche di regolarità in altezza della costruzione,

R con valore pari ad 1 per costruzioni regolari in altezza e pari a 0,8 per costruzioni non regolari in

altezza.

Valori massimi del valore di base q del fattore di comportamento allo SLV per costruzioni

0

di calcestruzzo (§ 7.4.3.2 D.M. 2018), (cfr. Tabella 7.3.II D.M. 2018). q

0

Tipologia strutturale CD“A” CD“B”

Strutture a telaio, a pareti accoppiate, miste (v. §7.4.3.1) 4,5 a /a 3,0 a /a

u 1 u 1

Strutture a pareti non accoppiate (v. §7.4.3.1) 4,0 a /a 3,0

u 1

Strutture deformabili torsionalmente (v. §7.4.3.1) 3,0 2,0

Strutture a pendolo inverso (v. §7.4.3.1) 2,0 1,5

Strutture a pendolo inverso intelaiate monopiano (v. §7.4.3.1) 3,5 2,5

Gli spettri utilizzati sono riportati nella successiva figura.

Grafico degli Spettri di Risposta

9.50

9.00

8.50

8.00

7.50

7.00

6.50

6.00

5.50

[m/s²] 5.00

4.50

Ag 4.00

3.50

3.00

2.50

2.00

1.50

1.00

0.50

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00

Periodo [s]

Spettro Elastico SLO X Spettro Elastico SLO Y Spettro Elastico SLO Z

Spettro Elastico SLD X Spettro Elastico SLD Y Spettro Elastico SLD Z

Spettro Elastico SLV X Spettro Elastico SLV Y Spettro Elastico SLV Z

Spettro Elastico SLC X Spettro Elastico SLC Y Spettro Elastico SLC Z

Spettro Progetto SLV X Spettro Progetto SLV Y Spettro Progetto SLV Z

Spettro Progetto SLC X Spettro Progetto SLC Y Spettro Progetto SLC Z

14

1.6. AZIONE DELLA NEVE:

Il carico da neve è stato calcolato seguendo le prescrizioni del §3.4 del D.M. 2018 e le

integrazioni della Circolare 2019 n. 7. Il carico da neve, calcolato come di seguito riportato, è stato

combinato con le altre azioni variabili definite al §2.5.3, ed utilizzando i coefficienti di

combinazione della Tabella 2.5.I del D.M. 2018. Il carico da neve superficiale da applicare sulle

coperture è stato stimato utilizzando la relazione [cfr. §3.4.1 D.M. 2018]:

∙μ ∙C ∙C

q = q

s sk i E t

dove:

- 2

q è il valore di riferimento del carico della neve al suolo, in [kN/m ]. Tale valore è calcolato

sk

in base alla posizione ed all’altitudine (a ) secondo quanto indicato alla seguente tabella;

s

Valori di riferimento del carico della neve al suolo, q (cfr. §3.4.2 D.M. 2018):

sk

≤

Zona a 200 m a > 200 m

s s

– 2 2

I Alpina q = 1,50 kN/m q = 1,39 [1+(as/728) ]

sk sk 2

kN/m

– 2 2

I Mediterranea q = 1,50 kN/m q = 1,35 [1+(as/602) ]

sk sk 2

kN/m

2 2

II q = 1,00 kN/m q = 0,85 [1+(as/481) ]

sk sk 2

kN/m

2 2

III q = 0,60 kN/m q = 0,51 [1+(as/481) ]

sk sk 2

kN/m

Zone di carico della neve

I - Alpina: Aosta, Belluno, Bergamo, Biella,

Bolzano, Brescia, Como, Cuneo,

Lecco, Pordenone, Sondrio,

Torino, Trento, Udine, Verbano‐

Cusio‐Ossola, Vercelli, Vicenza

I - Mediterranea: Alessandria, Ancona,

Asti, Bologna, Cremona,

Forlì‐Cesena, Lodi,

Milano, Modena, Monza

Brianza, Novara, Parma,

Pavia, Pesaro e Urbino,

Piacenza, Ravenna,

Reggio Emilia, Rimini,

Treviso, Varese

II: Arezzo, Ascoli Piceno, Avellino, Bari,

Mappa delle zone di carico della neve Barletta‐Andria‐Trani, Benevento,

[cfr. Fig. 3.4.1 D.M. 2018]. Campobasso, Chieti, Fermo, Ferrara,

Firenze, Foggia, Frosinone, Genova,

15 Gorizia, Imperia, Isernia, L’Aquila, La

Spezia, Lucca, Macerata, Mantova,

Massa Carrara, Padova, Perugia,

Pescara, Pistoia, Prato, Rieti, Rovigo,

Savona, Teramo, Trieste, Venezia,

Verona

III: Agrigento, Brindisi, Cagliari,

Caltanissetta, Carbonia‐Iglesias,

Caserta, Catania, Catanzaro, Cosenza,

Crotone, Enna, Grosseto, Latina, Lecce,

Livorno, Matera, Medio Campidano,

Messina, Napoli, Nuoro, Ogliastra,

Olbia‐Tempio, Oristano, Palermo, Pisa,

Potenza, Ragusa, Reggio Calabria,

Roma, Salerno, Sassari, Siena,

Siracusa, Taranto, Terni, Trapani, Vibo

Valentia, Viterbo

- μ è il coefficiente di forma della copertura, funzione dell’inclinazione della falda (a) e della

i

sua morfologia (vedi tabelle seguenti);

Valori dei coefficienti di forma per falde piane (cfr. Tab. 3.4.II D.M. 2018 e Tab. C3.4.I

Circolare 2019 n. 7): ≤ ≤ ≥

Coefficiente di 0° a 30° 30° < a < 60° a 60°

forma

μ 0,8 0,8∙(60-a) / 30 0,0

1

μ 0,8 + 0,8∙ a / 30 1,6 -

2

Valori dei coefficienti di forma per coperture cilindriche (cfr. §C3.4.3.3.1 Circolare 2019 n.

7): Angolo di tangenza delle coperture μ

Coefficiente di forma, 3

β

cilindriche,

β μ

per > 60° = 0

3