Calcolo strutture in muratura e miste secondo NTC 08
Calcolo strutture in muratura e miste secondo NTC 08
Calcolo strutture in muratura e miste secondo NTC 08
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<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Analisi sismica di edifici<br />
<strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e misti<br />
Parte 1<br />
1
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
8-11 Meccanismi di resistenza delle<br />
<strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> ed il calcolo<br />
con 3Muri<br />
15-11 Analisi push-over, l’esame<br />
critico dei risultati e le strategie di<br />
<strong>in</strong>tervento<br />
22-11 Verifiche dei meccanismi<br />
locali, il calcolo delle cerchiature e le<br />
verifiche degli elementi secondari 2
OGGI<br />
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
1.IL COMPORTAMENTO SISMICO<br />
DELLE MURATURE<br />
2.IL MODELLO DI CALCOLO NON<br />
LINEARE<br />
3.ESEMPIO DI CALCOLO – PARTE 1<br />
3
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
1<br />
IL COMPORTAMENTO<br />
SISMICO DELLE<br />
MURATURE<br />
4
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
L’Aquila terremoto del 6 aprile<br />
20<strong>08</strong> – Casent<strong>in</strong>o<br />
5
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Comportamento sismico edifici <strong>muratura</strong><br />
La resistenza dei muri a forze agenti nel piano del muro è<br />
molto maggiore rispetto a quella nel caso di forze agenti<br />
ortogonalmente al piano, e qu<strong>in</strong>di è maggiore la loro<br />
efficacia come elementi di controventamento<br />
Concezione strutturale a “sistema<br />
scatolare”<br />
1 2 3<br />
da Touliatos, 1996<br />
6
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Comportamento sismico edifici <strong>muratura</strong><br />
Concezione strutturale del “sistema scatolare”<br />
1<br />
3<br />
2<br />
4<br />
7
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Comportamento sismico edifici <strong>muratura</strong><br />
Concezione strutturale del “sistema scatolare”<br />
8
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
9
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
I meccanismi di danno<br />
10
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Comportamento sismico edifici <strong>muratura</strong><br />
Concezione strutturale del “sistema scatolare”<br />
Requisito fondamentale è che muri portanti, muri di<br />
controvento e solai devono essere efficacemente<br />
collegati e ammorsati tra loro.<br />
Il buon ammorsamento tra i<br />
muri consente la<br />
ridistribuzione dei carichi<br />
verticali fra i muri<br />
ortogonali, anche nel caso di<br />
solai ad orditura <strong>in</strong> una sola<br />
direzione<br />
11
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
1.a criticità: la <strong>muratura</strong> deve essere<br />
consistente<br />
12
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Comportamento sismico edifici <strong>muratura</strong><br />
Meccanismi di modo I<br />
Analisi per c<strong>in</strong>ematismi<br />
locali<br />
13
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Esempi di meccanismi di danno di I modo<br />
L’Aquila terremoto<br />
del 6 aprile 2009<br />
14
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Comportamento sismico edifici <strong>muratura</strong><br />
Meccanismi di modo II<br />
Analisi globale<br />
15
Poggio Picenze<br />
Esempi di meccanismi<br />
di danno di II modo<br />
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
L’Aquila terremoto<br />
del 6 aprile 2009<br />
Branconio-Far<strong>in</strong>osi Palace, L’Aquila 16
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Esempi di meccanismi di danno di II modo<br />
Osservazione del danno e risultati sperimentali hanno evidenziato come la<br />
Parete come <strong>in</strong>sieme di macroelementi<br />
concentrazione del danno si realizzi <strong>in</strong> porzioni ben def<strong>in</strong>ite<br />
maschi fasce<br />
17
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Vulnerabilità degli edifici <strong>in</strong> <strong>muratura</strong><br />
Elementi che aumentano la vulnerabilità:<br />
• Dettagli costruttivi scadenti<br />
• Scarsa qualità dei materiali<br />
• Azioni sp<strong>in</strong>genti fuori piano non adeguatamente<br />
contrastate<br />
• Eccessiva snellezza delle pareti (problemi<br />
d’<strong>in</strong>stabilità fuori piano)<br />
• Mancanza di connessione tra le pareti<br />
• Mancanza di connessione tra le pareti e gli<br />
orizzontamenti<br />
• Orizzontamenti che non assolvono alla funzione<br />
d’irrigidimento e di trasferimento delle azioni<br />
• Irregolarità (altimetrica – planimetrica -<br />
distribuzione delle rigidezze)<br />
18
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Vulnerabilità degli edifici <strong>in</strong> <strong>muratura</strong><br />
Elementi che riducono la vulnerabilità:<br />
• Buona qualità dei s<strong>in</strong>goli costituenti e della fattura<br />
(tessitura) dell’apparecchio murario<br />
• Attenzione ai dettagli costruttivi<br />
• Limitata snellezza delle pareti<br />
• Adeguati elementi strutturali atti a contenere le<br />
azioni fuori piano (catene, etc.)<br />
• Buon ammorsamento tra le pareti<br />
• Adeguata connessione tra le pareti e gli<br />
orizzontamenti<br />
• Adeguata rigidezza degli orizzontamenti<br />
• Regolarità strutturale e delle aperture<br />
19
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Comportamento non l<strong>in</strong>eare<br />
dei materiali e delle<br />
<strong>strutture</strong><br />
20
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Ipotesi di base del calcolo sismico<br />
Vecchie normative: verifica solo della resistenza<br />
<strong>NTC</strong> <strong>08</strong>: oltre a resistenza controllo della duttilità<br />
slo<br />
sld slv slc<br />
Il controllo avviene esam<strong>in</strong>ando lo spostamento 21
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Ipotesi di base del calcolo sismico<br />
Duttilità = capacità di spostamento a forza<br />
costante<br />
F u<br />
d e = d u<br />
Rottura se F = Fu<br />
Modo fragile<br />
d e<br />
Rottura se d = du<br />
Duttilità = du /de<br />
d u<br />
22
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Rigidezza, resistenza e duttilità<br />
d = du/dy<br />
V [kN]<br />
140<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
Fy<br />
RIGIDEZZA<br />
K fess<br />
Dy<br />
RESISTENZA<br />
0 1 2 3 4 5 6 7<br />
U [mm]<br />
Du<br />
SPOSTAMENTO ULTIMO<br />
23
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Metodi per l’analisi sismica delle<br />
<strong>strutture</strong> esistenti <strong>in</strong> <strong>muratura</strong><br />
LINEARE<br />
Assume la duttilità della<br />
struttura <strong>in</strong>direttamente (q)<br />
NON LINEARE<br />
Valuta direttamente la<br />
duttilità della struttura<br />
STATICA DINAMICA STATICA DINAMICA<br />
Limitata a<br />
<strong>strutture</strong><br />
regolari<br />
Molto<br />
cautelativa.<br />
Prende <strong>in</strong> conto<br />
<strong>strutture</strong> di sola<br />
<strong>muratura</strong><br />
Di facile uso,<br />
esam<strong>in</strong>a<br />
<strong>strutture</strong> <strong>miste</strong><br />
(<strong>muratura</strong>, c.a.,<br />
acciaio, legno.)<br />
Molto<br />
complessa<br />
24
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Ipotesi di base del calcolo sismico<br />
Riduzione azione sismica con fattore q<br />
F u<br />
F y<br />
dy<br />
du<br />
q=du / dy<br />
q=Fu / Fy<br />
25
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Ipotesi di base del calcolo sismico<br />
Materiali diversi: comportamento non-l<strong>in</strong>eare che tiene<br />
conto delle ridistribuzioni delle sollecitazioni nelle<br />
varie fasi<br />
F u<br />
d<br />
acciaio<br />
c.a.<br />
<strong>muratura</strong><br />
26
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
La normativa: <strong>NTC</strong> <strong>08</strong> e Cir. 2-2-09 n. 617<br />
Punto 7.3.4.1. Analisi statica non l<strong>in</strong>eare<br />
Punto C7.8.1.5.1 … le <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> …<br />
risultano, <strong>in</strong> ogni caso, più significativamente<br />
rappresentate attraverso un’analisi statica non<br />
l<strong>in</strong>eare.<br />
Punto C7.8.1.5.4 L’analisi statica non l<strong>in</strong>eare … è il<br />
metodo di calcolo più rappresentativo del loro<br />
comportamento ultimo e, qu<strong>in</strong>di, della risposta<br />
sismica globale dell’edificio.<br />
27
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
La normativa: <strong>NTC</strong> <strong>08</strong> e Cir. 2-2-09 n. 617<br />
Superamento delle restrizioni all’uso dell’analisi<br />
statica non l<strong>in</strong>eare per le <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong><br />
Punto C7.8.1.5.1 il metodo risulta applicabile anche<br />
per T
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Autori del motore di calcolo:<br />
Prof. S. Lagomars<strong>in</strong>o - Università di Genova<br />
Ing. A. Penna, Ricercatore presso Eucentre - Pavia<br />
Ing. A. Galasco, Collaboratore Eucentre – Pavia<br />
Ing. S. Cattari, Università di Genova<br />
(Frame by<br />
Macro Elements)<br />
30
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Il modello somma il contributo<br />
degli elementi strutturali<br />
• Pareti<br />
• Cordoli<br />
• Catene<br />
• Solai e volte<br />
• Travi, pilastri,<br />
setti <strong>in</strong> c.a.,<br />
acciaio, legno<br />
31
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Il contributo delle pareti<br />
32
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Meccanismi di collasso <strong>muratura</strong>:<br />
rottura localizzata - macroelementi<br />
Pressoflessione Scorrimento Taglio<br />
33
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Meccanismi di collasso:<br />
il comportamento delle pareti resistenti<br />
Osservazione di eventi sismici e risultati sperimentali<br />
hanno evidenziato come la concentrazione del danno<br />
si realizzi <strong>in</strong> porzioni ben def<strong>in</strong>ite (maschi, fasce,<br />
blocchi rigidi).<br />
BLOCCHI RIGIDI<br />
FASCE<br />
MASCHI<br />
34
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Il telaio equivalente : le pareti resistenti<br />
Parete come <strong>in</strong>sieme di macroelementi: MESH<br />
elemento rigido<br />
elemento fascia<br />
elemento maschio<br />
elemento flessibile<br />
35
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Il macroelemento: riduzione di superfici<br />
ad elemento l<strong>in</strong>eare equivalente<br />
deformabilità<br />
tangenziale<br />
deformabilità<br />
assiale<br />
36
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Il macroelemento: matrice di rigidezza<br />
37
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Il macroelemento: eccentricità<br />
38
Elementi <strong>in</strong> c.a.<br />
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
39
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
La costruzione del telaio<br />
equivalente<br />
40
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
La creazione della mesh<br />
41
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
La creazione della mesh<br />
42
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
La creazione della mesh:<br />
le pareti<br />
•i maschi murari.<br />
L’altezza del maschio sarà la media<br />
delle altezze delle aperture che lo<br />
contornano; sul bordo esterno si<br />
considererà, nella media, l’altezza di<br />
<strong>in</strong>terpiano<br />
•le travi orizzontali <strong>in</strong> <strong>muratura</strong><br />
(fasce) sono localizzate <strong>in</strong><br />
corrispondenza delle sovrapposizione<br />
delle aperture<br />
•i nodi , porzioni “<strong>in</strong>deformabili” (nodi<br />
rigidi). Vi si collegano gli elementi<br />
s<strong>in</strong>o a formare un telaio.<br />
43
100 170 210 170 180 170 180 150<br />
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Il telaio equivalente : le pareti resistenti<br />
280<br />
350<br />
350<br />
380<br />
44
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Le pareti resistenti – irregolarità aperture<br />
45
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Strutture non regolari<br />
46
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Creazione automatica del telaio equivalente<br />
47
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Creazione automatica del<br />
telaio equivalente per una<br />
parete complessa<br />
48
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Gli oggetti strutturali<br />
disponibili <strong>in</strong> 3Muri<br />
49
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Modello 3D – oggetti strutturali<br />
pannello semplice 50
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Modello 3D – oggetti strutturali<br />
pannelli con apertura<br />
51
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Modello 3D – oggetti strutturali<br />
cerchiature di porte e f<strong>in</strong>estre<br />
52
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Modello 3D – oggetti strutturali<br />
pilastri isolati<br />
53
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Modello 3D – oggetti strutturali<br />
pannelli con cordolo <strong>in</strong> c.a. / acciaio<br />
54
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Modello 3D – oggetti strutturali<br />
pannelli con cordolo <strong>in</strong> legno - catena<br />
55
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Modello 3D – oggetti strutturali<br />
pannello con balcone<br />
56
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Modello 3D – oggetti strutturali<br />
pannelli con cordoli e pilastri<br />
57
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Modello 3D – oggetti strutturali<br />
parete mista<br />
58
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Modello 3D – oggetti strutturali<br />
parete r<strong>in</strong>forzata con nuova <strong>muratura</strong><br />
59
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Modello 3D – oggetti strutturali<br />
parete r<strong>in</strong>forzata con setto <strong>in</strong> c.a.<br />
60
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Modello 3D – oggetti strutturali<br />
parete r<strong>in</strong>forzata con elementi <strong>in</strong> accaio<br />
61
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Modello 3D – oggetti strutturali<br />
<strong>muratura</strong> armata - sistema CAM<br />
62
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Modello 3D – oggetti strutturali<br />
parete r<strong>in</strong>forzata con frp<br />
63
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Il contributo dei cordoli<br />
65
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Interazione dei cordoli con le pareti<br />
sollecitate ortogonalmente al piano<br />
Parte di queste funzioni sono svolte dalle catene con<br />
capochiave, parallele ed adiacenti ai muri perimetrali.<br />
66
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Interazione dei cordoli con le pareti<br />
sollecitate nel piano<br />
I cordoli cont<strong>in</strong>ui <strong>in</strong> c.a. collegano muri complanari,<br />
ridistribuendo le azioni orizzontali fra di essi,<br />
conferendo maggiore iperstaticità e stabilità al<br />
sistema resistente.<br />
67
a) modello “a mensole”<br />
1 m 1 m 2 m 1 m 1 m<br />
c)<br />
3 m<br />
3 m<br />
3 m<br />
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Interazione dei cordoli con pareti sollecitate<br />
nel piano<br />
b) modello “POR”<br />
1 m 1 m 2 m 1 m 1 m<br />
3 m<br />
3 m<br />
3 m<br />
il grado di accoppiamento<br />
<strong>in</strong>fluenza notevolmente<br />
l’entità dei momenti flettenti<br />
nei maschi murari<br />
68
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Il contributo delle catene<br />
69
Senza catene:<br />
meccanismo di<br />
modo I<br />
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Con catene:<br />
meccanismo di<br />
modo II<br />
70
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Meccanismi di collasso:<br />
Il comportamento delle pareti resistenti<br />
Funzione delle catene per la risposta ad azioni nel piano<br />
della parete<br />
71
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Il contributo dei solai e delle<br />
volte<br />
72
Modello 3D<br />
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Solai: sostegno per carichi verticali<br />
73
Modello 3D<br />
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Solai: distribuzione delle masse e collegamento<br />
delle pareti<br />
74
Modello 3D<br />
Solaio flessibile<br />
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Solai: irrigidimento di piano e trasporto delle azioni<br />
sismiche orizzontali alle pareti<br />
Solaio rigido<br />
75
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Ipotesi solai rigidi flessibili<br />
a) b)<br />
76
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Sostituzione di solai <strong>in</strong> legno con solai <strong>in</strong> c.a.<br />
77
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Def<strong>in</strong>izione delle oggetti strutturali<br />
Solai e volte parametrici<br />
78
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Ipotesi di solaio flessibile <strong>in</strong><br />
3Muri<br />
Modellazione dei solai come membrane ortotrope<br />
collegate alle pareti<br />
Ggioo<br />
y<br />
i<br />
l<br />
y<br />
i<br />
x<br />
j<br />
k<br />
k<br />
i<br />
l<br />
<br />
= ½ +<br />
x<br />
j<br />
<br />
j<br />
k<br />
i<br />
l<br />
<br />
<br />
j<br />
k<br />
79
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Def<strong>in</strong>izione delle oggetti strutturali<br />
Solai e volte parametrici<br />
80
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Def<strong>in</strong>izione rigidezze equivalenti solai<br />
Rif. Allegato 2°.1-UR02-1 – Progetto RELUIS- “Interazione di solai lignei con gli elementi portanti <strong>in</strong><br />
<strong>muratura</strong> di edifici esistenti” M.Piazza- C.Baldessari<br />
81
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Def<strong>in</strong>izione rigidezze equivalenti solai<br />
Solai Lignei – <strong>in</strong>fluenza delle connessioni<br />
Documenti FEMA - Normativa Nuova Zelanda - Brignola et al. 20<strong>08</strong><br />
Δ 3<br />
s<br />
e n<br />
L/2<br />
Δ 3<br />
S<strong>in</strong>gle en straight Sheath<strong>in</strong>g<br />
s<br />
G<br />
d<br />
2<br />
s k<br />
<br />
2<br />
l b<br />
nail<br />
( only the contribution of<br />
nails is considered)<br />
b<br />
G<br />
l<br />
d<br />
L/2<br />
e n<br />
Δ 3<br />
e n l<br />
1<br />
<br />
<br />
<br />
Gt<br />
P<br />
Panel<br />
contribution<br />
4sm<br />
<br />
L<br />
k<br />
b<br />
Panels sheath<strong>in</strong>g<br />
1 a<br />
n<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Nails<br />
contribution<br />
1<br />
82
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Def<strong>in</strong>izione rigidezze equivalenti volte<br />
Cattari et al. 20<strong>08</strong><br />
Configurazione per lo studio della rigidezza<br />
equivalente assiale:<br />
Configurazione per lo studio della rigidezza<br />
equivalente tangenziale:<br />
83
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Def<strong>in</strong>izione rigidezze equivalenti volte<br />
1<br />
0.9<br />
0.8<br />
0.7<br />
0.6<br />
0.5<br />
Gv/G Rigidezza Equivalente Tangenziale<br />
0.4<br />
0.3<br />
0.2<br />
0.1<br />
0<br />
0<br />
0.125<br />
0.25<br />
Freccia/Luce<br />
0.375 0.5<br />
0.625<br />
Cattari et al. 20<strong>08</strong><br />
84
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Sequenza di calcolo<br />
85
2<br />
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
LA CREAZIONE<br />
DEL MODELLO<br />
86
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Sequenza di calcolo<br />
87
Modello 3D<br />
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Insieme di pareti piane - Solai ortotropi deformabili<br />
Nodi 3D a 5 gdl per il collegamento delle pareti<br />
Elementi l<strong>in</strong>eari (travi, pilastri, catene)<br />
90
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Modello 3D – Sequenza di <strong>Calcolo</strong><br />
Def<strong>in</strong>izione delle pareti – disegno diretto o da DXF<br />
91
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Modello 3D – Sequenza di <strong>Calcolo</strong><br />
Def<strong>in</strong>izione delle pareti – disegno diretto o da DXF<br />
96
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Modello 3D – Sequenza di <strong>Calcolo</strong><br />
Def<strong>in</strong>izione delle pareti – disegno diretto o da DXF<br />
97
Modello 3D<br />
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Assemblaggio<br />
tridimensionale di pareti<br />
piane con creazione mesh<br />
(maschi, fasce, elementi<br />
rigidi)<br />
98
Nodo 2D<br />
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Modello 3D – La modellazione<br />
1<br />
2<br />
Nodo 3D<br />
3<br />
Nodo 3D<br />
Nodi 3D: 5 g.d.l derivano<br />
dall’assemblaggio di nodi 2D<br />
Nodi 3D:nodi d’<strong>in</strong>cidenza dei solai<br />
1 nodo 2D 2 nodo 3D 3 nodo 2D<br />
99
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Modello 3d: nodi di collegamento tra le pareti<br />
100
Modello 3D<br />
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
Assemblaggio tridimensionale con <strong>in</strong>serimento<br />
diaframmi (analisi rigidezza effettiva).<br />
101
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
ESEMPIO DI<br />
CALCOLO<br />
102
<strong>Calcolo</strong> <strong>strutture</strong> <strong>in</strong> <strong>muratura</strong> e <strong>miste</strong> <strong>secondo</strong> <strong>NTC</strong> <strong>08</strong><br />
FINE<br />
103
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