02 - CDA-CDB - 2011

Università degli Studi di Padova

Corso di Progetto Progetto di Strutt ure MODULO DI PROGETTAZIONE IN ZONA SISMICA

Classi Classi di duttilit duttilità à (CDA e CDB) Tipologie strutturali e fattore di struttura q STRUTTURE IN CALCESTRUZZO ARMATO ing. alessandro alessandro gasparini gasparini padova

Marzo 2011

Il meccanismo dissip ativo L’importanza di una “ spina” verticale verticale rigida e resistente resistente

(b) e (d): SI (a): NO (c) e (e) (e):: In genere genere NO

Prin rincipi cipi gene generali rali

(punto 7.4.1 NTC 2008)

… le costruzi costruzioni oni in cement cemento o armato armato posseggano posseggano in ogni ogni caso caso una adeguata adeguata capacità capacità di dissipare dissipare energia energia in campo inelasti inelastico co per azioni cicliche ripetute, senza che ciò comporti riduzioni significative della resistenza nei confronti delle azioni sia verticali che orizzontali. Secondo OPCM 3431: … le deformazion deformazionii inelastiche inelastiche devono devono essere essere distribuit distribuite e nel maggior maggior numero possibile di elementi duttili, in particolare in quelli soggetti a sforzi normali limitati (nelle travi), evitando al contempo che si manifestino negli elementi meno duttili (ad es. pilastri soggetti a sforzi normali rilevanti ) ) e nei meccanismi resistenti fragili (ad es. resistenza al taglio, resistenza dei nodi trave-pilastro).

Il procedimento per conseguire tale risultato si indica con il nome di “GERARCHIA DELLE RESISTENZE” (CAPACITY DESIGN)

Criteri di Progettazione: EDIFICI

Gerarchi Ge rarchi a delle Re Resi sistenze stenze 

Resistenza a taglio maggiore della resistenza flessionale



Pilastri Pilastri più resistenti resistenti delle delle travi



Nodi trave-pilastro trave-pilastro più resistenti di travi e pilastri



Resistenza dei diaframmi di piano (solai) maggiore di quella offerta dagli elementi (travi, pilastri) collegati



Pareti in c.a.: c.a.: elevazione più resistente della sezione di base base



Resistenza delle fondazioni maggiore di quella della sovrastruttura

Prin rincipi cipi gene generali rali

(punto 7.4.1 NTC 2008)

… le costruzi costruzioni oni in cement cemento o armato armato posseggano posseggano in ogni ogni caso caso una adeguata adeguata capacità capacità di dissipare dissipare energia energia in campo inelasti inelastico co per azioni cicliche ripetute, senza che ciò comporti riduzioni significative della resistenza nei confronti delle azioni sia verticali che orizzontali. Secondo OPCM 3431: … le deformazion deformazionii inelastiche inelastiche devono devono essere essere distribuit distribuite e nel maggior maggior numero possibile di elementi duttili, in particolare in quelli soggetti a sforzi normali limitati (nelle travi), evitando al contempo che si manifestino negli elementi meno duttili (ad es. pilastri soggetti a sforzi normali rilevanti ) ) e nei meccanismi resistenti fragili (ad es. resistenza al taglio, resistenza dei nodi trave-pilastro).

Il procedimento per conseguire tale risultato si indica con il nome di “GERARCHIA DELLE RESISTENZE” (CAPACITY DESIGN)

Criteri di Progettazione: EDIFICI

Gerarchi Ge rarchi a delle Re Resi sistenze stenze 

Resistenza a taglio maggiore della resistenza flessionale



Pilastri Pilastri più resistenti resistenti delle delle travi



Nodi trave-pilastro trave-pilastro più resistenti di travi e pilastri



Resistenza dei diaframmi di piano (solai) maggiore di quella offerta dagli elementi (travi, pilastri) collegati



Pareti in c.a.: c.a.: elevazione più resistente della sezione di base base



Resistenza delle fondazioni maggiore di quella della sovrastruttura

Le norme sono calibrate per due livelli di Capacità Capa cità Dissi Dissipativ pativa, a, o Class Classii di di Duttilità Duttilità (CD): alta (CD" (CD" A" A " ) e bassa (CD" (CD " B" ) Livello CD" CD" A" A" prevede che sotto l’azione sismica di progetto la struttura si trasformi in un meccanismo dissipativo ad elevata capacità, Livello CD" CD" B“ si “ si richiede essenzialmente che tutti gli elementi a funzionamento flessionale: travi, pilastri e pareti , posseggano una soglia minima di duttilità .

La differenza differenza tra le due classi risiede risiede nella nella entità delle plastici plasticizzazio zzazioni ni 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.

In funzione funzione del livello livello di duttilità duttilità variano: variano: • le modalità modalità di applicazion applicazione e del criterio criterio della gerarchi gerarchia a delle resistenz resistenze e • l’entità l’entità dell’azion dell’azione e sismica sismica di progetto (valore (valore del fattore fattore di struttur struttura a q)

Fattor Fa ttor e di str uttu uttura: ra: q = qo KR • qo dipende da tipologia strutturale - classe di duttilità - sovraresistenza

• KR dipende dalla regolarità

Edifici regolari in altezza Edif Edific icii non rego regola lari ri in alte altezz zza a

duttilità

resistenza

resistenza residua spostamento

KR = 1,0 KR = 0,8

u /

1

Fattor e di str uttura: q = qo KR • qo dipende da tipologia strutturale - classe di duttilità - sovraresistenza

u /

1

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 totale;

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;

strutture deformabili torsionalmente: composte da telai e/o pareti, con ridotta rigidezza torsionale di piano (la cui rigidezza torsionale non soddisfa ad ogni piano la condizione r/ls > 0,8)

strutture a pendolo inverso: nelle quali almeno il 50% della massa è nel terzo superiore dell’altezza della costruzione o nelle quali la dissipazione d’energia avviene alla base di un singolo elemento strutturale.


u /

strut ture a pareti estese debolmente armate : 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 T C, e comprende almeno due pareti con una dimensione orizzontale non inferiore al minimo tra 4,0m ed i 2/3 della loro altezza, che nella situazione sismica portano insieme almeno il 20% del carico gravitazionale. Se una struttura non è classificata come struttura a pareti estese debolmente armate, tutte le sue pareti devono essere progettate come duttili.

Le strutture delle costruzioni in calcestruzzo possono essere classificate come appartenenti ad una tipologia in una direzione orizzontale ed ad un’altra tipologia nella direzione orizzontale ortogonale alla precedente.

1


u /

1

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”. Le strutture delle costruzioni in calcestruzzo possono essere classificate come appartenenti ad una tipologia in una direzione orizzontale ed ad un’altra tipologia nella direzione orizzontale ortogonale alla precedente.

αu/ α1 rapporto di sovraresistenza



iperstaticità

è il moltiplicatore della forza sismica orizzontale per il quale il primo elemento strutturale raggiunge la sua resistenza flessionale α 1

αu α1

u è il moltiplicatore della forza sismica orizzontale per il quale si verifica la formazione di un numero di cerniere plastiche tali da rendere la struttura labile. α

Fattor e di str uttura: q = qo KR • qo dipende da tipologia strutturale - classe di duttilità - sovraresistenza Per strutture regolari pianta, possono essere adottati i seguenti valori di

αu / α1

a) Strutture a telaio o miste equivalenti a telai - edifici a telaio di un piano - edifici a telaio a più piani, con una sola campata - edifici a telaio con più piani e più campate

αu / α1 = 1,1 αu / α1 = 1,2 αu / α1 = 1,3

b) Strutture a pareti o miste equivalenti a pareti - strutture con solo due pareti non accoppiate per direzione orizzontale - altre strutture a pareti non accoppiate - strutture a pareti accoppiate o miste equivalenti a pareti

αu / α1 = 1,0 αu / α1 = 1,1 αu / α1 = 1,2

Per le costruzioni non regolari in pianta, si possono adottare valori di alla media tra 1,0 ed i valori forniti per le diverse tipologie costruttive.

αu / α1 pari

u /

1

Tipologi e strut turali strutture a telaio:

CD “A” qmax-min = 5.85 – 3.78

CD “B” qmax-min = 3.90 – 2.52 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:

CD “A” qmax-min = 4.80 – 1.50 CD “B” qmax-min = 3.00 – 1.50

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 totale;

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;

strutture deformabili torsionalmente:


composte da telai e/o pareti, con ridotta rigidezza torsionale di piano (la cui rigidezza torsionale non soddisfa ad ogni piano la condizione r/ls > 0,8)

strutture a pendolo inverso:

CD “A” qmax-min = 2.00 CD “B” qmax-min = 1.50 nelle quali almeno il 50% della massa è nel terzo superiore dell’altezza della costruzione o nelle quali la dissipazione d’energia avviene alla base di un singolo elemento strutturale.

Tipologi e strut turali Pareti singole o accoppiate

L

Se T · L > 20% M of

pareti accoppiate

Tipologi e strut turali Sistema misto telaio pareti : va valutato se equivalente a telaio o a pareti

Tipologi e strut turali

Sistemi misti telaio pareti

Tipologi e strut turali Sistema deformabile torsionalmente (o sistema a nucleo ) – 7.4.3.1

Un sistema si definisce deformabile torsionalmente se Per ogni piano Per ogni direzione

r / Ls ≤ 0.8

r 2 = rapporto tra la rigidezza torsionale e laterale di piano Ls2 = (L2 + B2 )/12 (L e B dimensioni in pianta dell’edificio)

Struttur e Deformabili Torsi onalmente (NTC 2008) Sistemi torsionalmente flessibil i (EC8) STRUTTURE DEFORMABILI TORSIONALMENTE : Tali s trut ture sono c ompo ste in generale da telai e/o pareti la cui r igid ezza torsionale non soddisfa la condizione r / l s > 0,8, dove: r 2

rapporto tra rigidezza torsionale e laterale (da EC8) di piano. Deve essere considerato un rapporto per ogni direzione di analisi (r x in direzione y e r y in direzione x).

R tors = M

θ(= 1) = G ⋅ J p ⎡K i ,flex, x ⋅ y 'i2 + K i ,flex, y ⋅ x 'i2 ⎤ G ⋅ J p = i⎢ ⎥⎦ ⎣

∑

Y'

θ CT

CT

X'

R x ,flex r y

=

=

F

R tors

x (= 1) R x ,flex

=

∑ K

i , flex , x

i

r x

=

R tors

R y,flex

Struttur e Deformabili Torsi onalmente (NTC 2008) Sistemi torsionalmente flessibil i (EC8) STRUTTURE DEFORMABILI TORSIONALMENTE : ls = raggio giratore del piano in pianta dato come radice quadrata del rapporto tra

momento polare di inerzia del piano in pianta calcolato rispetto al centro di massa e l’area di piano

ls = J p, piano A piano

=

A2

+ B2

12

r x2

K ∑ =

ix

⋅ x i2 +∑ K iy ⋅ y i2

∑ K

ix

B

Strutture Deformabili Torsionalmente se: CT

A

r x ls

≤ 0.8

r y ls

≤ 0.8

Tipologi e strut turali Strutture a pendolo inverso nelle quali almeno il 50% della massa è nel terzo superiore dell’altezza della costruzione o nelle quali la dissipazione d’energia avviene alla base di un singolo elemento strutturale.

MATERIALI: acciaio e calcestruzzo 

Non è ammesso l’uso di conglomerati di classe inferiore a C20/25.



Per le strutture si deve utilizzare acciaio B450C



Si consente l’utilizzo di acciai di tipo B450A, con diametri compresi tra 5 e 10 mm, per le reti e i tralicci; se ne consente inoltre l’uso per l’armatura trasversale unicamente se è rispettata almeno una delle seguenti condizioni: elementi in cui è impedita la plasticizzazione mediante il rispetto del criterio di gerarchia delle resistenze, elementi secondari, strutture poco dissipative con fattore di struttura q ≤ 1,5 .

Ac ci aio ti po

f tk (MPa)

f yk (MPa)

(f t/f y)k

Al lu ng .

B450C

≥ 540

≥ 450

1,15 < 1.35

(Agt )k ≥ 7.5

Fe B 44 k

≥ 540

≥ 430

1,13 < 1.35

A5 %

≥

≥

≥

(f y/f ynom)k ≤

1,25

12

f t è il singolo valore di rottura rilevato sperimentalmente f y è il singolo valore della tensione di snervamento rilevato sperimentalmente f ynom è il valore nominale di riferimento della tensione caratteristica di snervamento

Calcestruzzo: Effetto del Confinamento

Aumenta la resistenza ma soprattutto aumenta la duttilità

Confinamento trasversale e longitudinale offerto dalle staffe

Staffe quadrate meno efficaci, ma danno comunque un aumento significativo della duttilità

DIMENSIONAMENTO E VERIFICA DEGLI ELEMENTI STRUTTURALI

Travi: Sollecitazioni di calcolo I momenti flettenti di calcolo MSd, da utilizzare per il dimensionamento o verifica delle travi, sono quelli ottenuti dall’analisi globale della struttura gli sforzi di taglio di calcolo V Sd si ottengono sommando: 

il contributo dovuto ai carichi gravitazionali agenti sulla trave considerata incernierata agli estremi.



lo sforzo di taglio prodotto dai momenti resistenti delle sezioni di estremità, amplificati del fattore: γRd = 1,20 CDA – 1,00 CDB (fattore di sovraresistenza dei materiali)

per il calcolo di VSd si considereranno due valori dello sforzo di taglio, massimo e minimo Vmax e Vmin, assumendo rispettivamente la presenza e l’assenza dei carichi variabili e momenti di estremità con i due possibili segni, da assumere in ogni caso concordi

/L

equilibrio della trave sotto un appropriato carico trasversale e una combinazione sfavorevole dei reali momenti resistenti relativi alle sezioni di estremità

VEd,max VEd,min corrispondenti ai momenti resistenti positivi e negativi relativi alle cerniere plastiche delle zone critiche.

DIMENSIONAMENTO E VERIFICA DEGLI ELEMENTI STRUTTURALI Progettazione in Alta Duttilità CD “ A”

Travi: Verifiche di resistenza Flessione In ogni sezione, il momento resistente, calcolato con gli stessi coefficienti parziali di sicurezza γm applicabili per le situazioni non sismiche, deve risultare superiore o uguale al momento flettente di calcolo,

Taglio: 



traliccio variabile

il contributo del calcestruzzo alla resistenza a taglio viene considerato nullo: cotg θ = 1 ovvero V cd = 0 (fessure troppo ampie) nelle zone critiche se VEd,min VEd,max < −0.5

⎛

se VE > VR1 = ⎜⎜ 2 −

⎝

max valori assoluti di VEd,max e VEd,min

VEd,min ⎞

⎟ ⋅ f ctd ⋅ b w ⋅ d

VEd,max ⎠⎟

La resistenza deve essere affidata per metà alle staffe e per metà a due ordini di armature inclinate a 45°, per le quali deve risultare

VEd,max

≤

A s ⋅ f yd 2

bw larghezza dell’anima della trave, d altezza utile della sezione As area di ciascuno dei due ordini di armature inclinate.


Travi 

nelle zone critiche se VEd,min VEd,max < −0.5

⎛

se VE > VR1 = ⎜⎜ 2 −

⎝

VEd,min ⎞

⎟ ⋅ f ctd ⋅ b w ⋅ d

VEd,max ⎠⎟

Fessure verticali: cerniera plastica di una trave soggetta a sforzi elevati di taglio


Travi 

nelle zone critiche se VEd,min VEd,max < −0.5

⎛

se VE > VR1 = ⎜⎜ 2 −

⎝

VEd,min ⎞

⎟ ⋅ f ctd ⋅ b w ⋅ d

VEd,max ⎠⎟

Armatura diagonale: deve assorbire metà dello sforzo di taglio

Limitazioni di armatura Limitazione diametro barre delle Travi sui Nodi (NTC08 7.4.2.6) Nodo tipico trave colonna in condizione sismica

- Armature orizzontali: staffe del nodo - Armature verticali: barre longitudinali colonna

Limitazioni di armatura Limitazione diametro barre delle Travi sui Nodi (NTC08 7.4.2.6)

dbL <

αbL·hc

Norme ACI americane: dbL < hc / 20

DIMENSIONAMENTO E VERIFICA DEGLI EL EMENTI STRUTTURAL I NTC2008

Pilastri: Sollecitazioni di calcolo - ( protezione dei pilastri dalla plasticizzazione) per ogni nodo trave-pilastro ed ogni direzione e verso dell’azione sismica, la resistenza complessiva dei pilastri sia maggiore della resistenza complessiva delle travi amplificata del coefficiente γRd, in accordo con la formula:

∑M M sup C , Rd

C , Rd

≥ γ Rd ⋅ ∑ M b ,Rd

M C, Rd

M bdx, Rd

M b , Rd

γRd = 1.30 CDA γRd = 1.10 CDB

momento resistente del generico pilastro convergente nel nodo momento resistente della generica trave convergente nel nodo

M bsx, Rd M inf C , Rd

M inf C , Rd

sx dx M M ( + M sup ≥ γ ⋅ + C , Rd Rd b , Rd b, Rd )

DIMENSIONAMENTO E VERIFICA DEGLI EL EMENTI STRUTTURAL I OPCM3431 e circolare applicativ a NTC2008

Pilastri: Sollecitazioni di calcolo - ( protezione dei pilastri dalla plasticizzazione) i momenti flettenti di calcolo nei pilastri si ottengono moltiplicando i momenti derivanti dall’analisi per un fattore di amplificazione α:

M Ed

α = γ Rd

= α ⋅ M C,Sd

M ∑ ⋅ ∑M

b , Rd C ,Sd

equilibrio nodo

∑M

è la somma dei momenti resistenti delle travi convergenti in un nodo

b , Rd

∑M

è la somma dei momenti nei pilastri al di sopra ed al di sotto del medesimo nodo ottenuti dall’analisi

C ,Sd

Nel caso in cui i momenti nei pilastri siano di verso discorde, il solo valore maggiore va posto al denominatore della formula mentre il minore va sommato ai momenti resistenti delle travi

DIMENSIONAMENTO E VERIFICA DEGLI EL EMENTI STRUTTURAL I OPCM3431 e circolare applicativ a NTC2008

Pilastri: Sollecitazioni di calcolo - ( protezione dei pilastri dalla plasticizzazione) i momenti flettenti di calcolo nei pilastri si ottengono moltiplicando i momenti derivanti dall’analisi per un fattore di amplificazione α:

M Ed

α = γ Rd ⋅ ∑

= α ⋅ M C,Sd

M b , Rd

∑M

M sup C ,Sd

M sup C ,Sd

C ,Sd

equilibrio nodo

M bdx, Rd

M bdx, Rd

M bsx, Rd

M bsx, Rd

M inf C ,Sd

M inf C ,Sd

+ M bdx,Rd α = γ Rd ⋅ inf sup M C ,Sd + M C ,Sd M bsx, Rd

α = γ Rd ⋅

M bsx, Rd

+ M bdx,Rd + M sup C ,Sd M inf C ,Sd


DIMENSIONAMENTO E VERIFICA DEGLI EL EMENTI STRUTTURAL I

Pilastri: Sollecitazioni di calcolo Al fine di escludere la formazione di meccanismi inelastici dovuti al taglio, le sollecitazioni di taglio da utilizzare per le verifiche ed il dimensionamento

M sC, Rd

VEd

delle armature si ottengono dalla condizione di equilibrio del pilastro soggetto all’azione dei momenti resistenti nelle sezioni di estremità superiore ed inferiore secondo l’espressione:

Lp

VEd

= γ Rd ⋅

M sC , Rd

+ M iC, Rd L p

M iC , Rd


VEd

Terremoto di Managua (Nicaragua) 1972. (RM 6.2) Edificio in c.a. a due piani a Managua. Rottura di una colonna in c.a. dovuta all'effetto "colonna corta", determinato dalla presenza di pareti in muratura .

Terremoto di San Fernando, 1971 – (RM 6,5) Ospedale di Olive View rottura a taglio della colonna del secondo piano, indotta dalla presenza dei pannelli posti sotto a sopra questo piano

Armatura PILA STRI e TRAVI

Staffatura e raggruppamento barre

Ganci per bloccare ogni barra

Sisma dell’Aquila 6 Aprile 2009 : Insufficiente staffatura zone critiche pilastri Condominio a Coppito (AQ)






Stral cio NTC08 7.4.4.2.1 Sollecitazioni Pilastri

(7.4.5)

Stral cio NTC08 7.4.6.2.2 Armature trasversali Pilastri

NODI TRAVE PILASTRO DIMENSIONAMENTO E VERIFICA DEGLI ELEMENTI STRUTTURALI - NODI interamente confinati - NODI non interamente confinati

Sia per CD “A” che per CD “B” per i nodi NON CONFINATI le staffe orizzontali presenti lungo l’altezza del nodo devono verificare la seguente condizione:

n st ⋅ Ast i ⋅ b j

≥ 0,05

f ck f yk

dove: nst = n° di bracci della singola staffa orizzontale Ast = area barra della singola staffa orizzontale i = interasse staffe b j = larghezza utile nodo (larghezza confinata)

NODI TRAVE PILASTRO

Sisma dell’Aquila 6 Aprile 2009 : Insufficiente ancoraggio barre e scarsa staffatura nodi Condominio a Pettino (AQ)




Sisma dell’Aquila 6 Aprile 2009 : Insufficiente ancoraggio barre e scarsa staffatura nodi

Sisma dell’Aquila 6 Aprile 2009 : Nodi trave pilastro: Assenza di staffe nei nodi Instabilità barre verticali compresse

Instabilità barre verticali compresse Lesione diagonale del nodo

Pareti in calcestr uzzo armato Grandi allungamenti dell’acciaio Instabilità fuori del piano

Pareti in calcestr uzzo armato

Ciclo Isteretico parete

Comportamento governato dalla Flessione

Crisi per taglio

Lesioni diagonali

Pannello sovra-armato

Fattori di struttura q = q0 x KR KR=0.80 se irregolare inaltezza

Dimensionamento e verifica degli elementi strutturali Pareti: Sollecitazioni di calcolo (7.4.4.5.1) Flessione

La traslazione crea una sovraresistenza a flessione lungo l’altezza e garantisce la formazione della cerniera plastica alla base

CD “A” e CD “B”

Dimensionamento e verifica degli elementi strutturali Pareti: Sollecitazioni di calcolo (7.4.4.5.1)


Definizione di h cr hcr = max (lw,hw/6)

Limitazioni:

⎧ ⎪ ⎪ hcr ≤ ⎨ ⎪ ⎪⎩

altezza del piano terra (hs) nel caso di edificio con numero di piani ≤ 6 due volte l’altezza del piano terra per edifici con oltre 6 piani, due volte l’altezza della sezione di base lw

Dimensionamento e verifica degli elementi strutturali Pareti: Sollecitazioni di calcolo (7.4.4.5.1)


Taglio Il diagramma degli sforzi di taglio di calcolo si ottiene moltiplicando quello ottenuto dall’analisi per il fattore α dato da:

CD ”A”

α = γ Rd ⋅

MRd MEd

≤q

pareti tozze (h/L w≤2) 2

γ Rd = 1.2

CD ”B”

⎛ γRd MRd ⎞ ⎛ Se (Tc ) ⎞ 2 ⎜ ⎟ 1.5 ≤ α = q ⋅ ⎜ ⋅ ⎟ + 0.1⎜⎜ S (T ) ⎟⎟ ≤ q q M Ed ⎠ ⎝ ⎝ e 1 ⎠

pareti snelle (h/L w>2)

α = 1.5

Pareti estese debolmente armate

α = (q + 1) / 2

MRd

il momento resistente della sezione di base della parete, calcolato considerando le armature effettivamente disposte

MEd

il corrispondente momento ottenuto dall’analisi.

Se(T) T1 q

spettro di risposta elastico periodo fondamentale dell’edificio fattore di struttura

VEd

Progettazione in CD “ A” e CD “ B” Pareti: Verifiche di resistenza Si definiscono pareti semplici gli elementi portanti verticali quando il rapporto tra la minima e la massima dimensione della sezione trasversale è inferiore a 0,25. Nel caso di parete semplice, la verifica di resistenza si effettua con riferimento al rettangolo di base.

Si definiscono pareti di forma composta l’insieme di pareti semplici collegate in modo da formare sezioni a L, T, U, I ecc. Nel caso di pareti di forma composta, la verifica va fatta considerando la parte di sezione costituita dalle anime parallele o approssimativamente parallele alla direzione principale sismica e dalle ali di dimensioni date dal minimo fra: effettiva larghezza dell’ala, metà della distanza fra anime adiacenti, 25% dell’altezza complessiva della parete H.

Progettazione in CD “ A” e CD “ B” Pareti: Verifiche di resistenza Flessione: In ogni sezione il momento resistente, associato al più sfavorevole valore dello sforzo normale e calcolato come per le situazioni non sismiche, deve risultare superiore od eguale al momento esterno di calcolo, Taglio: Sono previste tre verifiche: 1) Verifica dell’anima a compressione 2) Verifica del meccanismo resistente a trazione 3) Verifica a scorrimento lungo piani orizzontali

Dimensionamento e verifica degli elementi strutturali Pareti: Verifiche di Resistenza a Taglio (7.4.4.5.2.2)


Effetto spinotto Armature inclinate

Attrito

(almeno 50% del Taglio assorbito da armature inclinate)

pareti tozze (h/Lw≤2)

Disposizioni costrutt ive PARETI Nell’altezza della zona inelastica di base hcr , si definisce una zona “confinata” costituita dallo spessore della parete e da 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 tra i seguenti limiti: 1% ≤ ρ ≤ 4% Nelle zone confinate l’armatura trasversale deve essere costituita da tondini di diametro non inferiore a 6 mm, disposti in modo da fermare una barra verticale ogni 2 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.

Nella rimanente parte della parete, in pianta ed in altezza, vanno seguite le regole delle condizioni non sismiche, con un minimo di armatura minima orizzontale e verticale pari allo 0.2 %, per controllare la fessurazione da taglio.

Disposizioni costrutt ive PARETI


Travi di collegamento (o accoppiamento)

Condomini, Anchorage, Alaska. Terremoto dell' Alaska del 1964.


Travi di collegamento Travi aventi altezza pari allo spessore del solaio non sono da considerare efficaci ai fini del collegamento. La verifica delle travi di collegamento è da eseguire con i procedimenti descritti per le travi se è soddisfatta almeno una delle due condizioni seguenti: - il rapporto luce netta e altezza è uguale o superiore a 3; Ln/H ≥ 3 - lo sforzo di taglio di calcolo risulta: VEd ≤ f ctd b · d Se le condizioni precedenti non sono soddisfatte lo sforzo di taglio deve venire assorbito da armature ad X, con sezione pari ad A s per ciascuna diagonale, che attraversano diagonalmente la trave e si ancorano nelle pareti adiacenti, in modo da soddisfare la relazione: Vd ≤ 2 As f yd · sinα essendo α l’angolo tra le diagonali e l’asse orizzontale.


Travi di collegamento: EC8

Armatura a X travi di collegament o

Pareti accoppiate – diversa armatura travi accoppiamento

02 - CDA-CDB - 2011

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