Esempi Avanzati Geotecnica - Edif ici esistenti ... quaderni... · ESEMPI GUIDA 2S.I. Software e...

Esempi Avanzati

Geotecnica - Edif ici esistenti - Resistenza al fuoco

2S.I. Software e Servizi per l’Ingegneria 1

INDICE Indice .................................................................................................................. 1

Introduzione 3 Esercitazione n. 7 di progettazione con PRO_SAP: Analisi dell’interazione terreno-struttura 5

Definizione del terreno di fondazione............................................................................................5 Calcolo della costante elastica di winkler..................................................................................... 10 Controllo della modellazione ........................................................................................................ 12 Assegnazione dei carichi alla struttura ......................................................................................... 13 Controllo dei carichi applicati e analisi della struttura ............................................................... 14 Definizione delle combinazioni .................................................................................................... 15 Visualizzazione e controllo dei risultati dell’analisi .................................................................... 16 Calcolo della portanza delle fondazioni e definizione del fattore di sicurezza ...................... 18 Assegnazione dei risultati ottenuti a PRO_SAP e calcolo del fattore di sicurezza ............... 21 Analisi dei cedimenti del terreno .................................................................................................. 23 Generazione della relazione di calcolo......................................................................................... 27

Esercitazione n. 8 di progettazione con PRO_SAP: Verifica di un edificio esistente 29 Controllo della modellazione ........................................................................................................ 30 Assegnazione dei carichi alla struttura ......................................................................................... 31 Definizione dello spettro di risposta............................................................................................ 34 Esecuzione dell’analisi.................................................................................................................... 38 Visualizzazione delle combinazioni.............................................................................................. 39 Assegnazione degli schemi di armatura ....................................................................................... 41 Controllo di accettazione del modello lineare ............................................................................ 43 Verifica degli elementi strutturali.................................................................................................. 47 Generazione delle stampe.............................................................................................................. 49

Esercitazione n. 9 di progettazione con PRO_SAP: Verifica di resistenza al fuoco di un edificio in c.a. 53

Visualizzazione dei parametri di verifica e della tipologia di esposizione degli elementi ..... 55 Visualizzazione delle combinazioni di carico agli Stati Limite Ultimi..................................... 58 Visualizzazione dei lati esposti al fuoco....................................................................................... 61 Visualizzazione dei risultati della verifica di resistenza al fuoco .............................................. 62 Controllo dei risultati relativi ad un singolo elemento D2 per la verifica di resistenza al fuoco................................................................................................................................................. 64 Gontrollo dei risultati relativi ad un singolo elemento D3 per la verifica di resistenza al fuoco................................................................................................................................................. 65 Generazione delle immagini della struttura e delle stampe....................................................... 66


Introduzione Nel presente quaderno sono presentate alcune esercitazioni di progettazione con

PRO_SAP. Gli esempi, completi e risolti, sono presenti nella cartella Esempi_2SI; se si deside-

ra vedere i risultati o usare una qualunque funzionalità senza seguire passo a passo una delle esercitazioni descritte, è possibile aprire i file relativi all’esempio scelto e operare su questi.

Esercitazione n. 7 di progettazione con PRO_SAP: Analisi dell’interazione terreno-struttura In questa esercitazione guidata sono illustrate alcune semplici procedure che per-mettono di sperimentare direttamente la verifica con PRO_SAP dell’interazione terreno-struttura. Si utilizza allo scopo una struttura in c.a. formata da un telaio tridimensionale composto da travi (anche di fondazione), pilastri e solai di piano, con progetta-zione sismica eseguita secondo il D.M. ‘05 agli Stati Limite Ultimi.

Esercitazione n. 8 di progettazione con PRO_SAP: Verifica di un edificio esistente In questa esercitazione guidata sono illustrate alcune semplici procedure che per-mettono di sperimentare direttamente la verifica con PRO_SAP di una struttura esistente. Si utilizza allo scopo una struttura in c.a. formata da un telaio tridimensionale composto da travi, pilastri e solai di piano. Il telaio contiene già tutti i parametri necessari all’analisi, quindi saranno riportate solamente le procedure di visualizzazione e controllo dei dati. La verifica viene eseguita con l’analisi statica lineare e lo spettro elastico (par. 11.2.2.1 OPCM 3274). Le verifiche con analisi dinamica e analisi statica non lineare, seppure di agevole realizzazione con PRO_SAP, esulano lo scopo del presente quaderno.

Esercitazione n. 9 di progettazione con PRO_SAP: Verifica di resistenza al fuoco di un edificio in c.a.. In questa esercitazione guidata sono illustrate alcune semplici procedure che per-mettono di sperimentare direttamente la verifica con PRO_SAP di resistenza al fuoco di una struttura in c.a.. Si utilizza allo scopo una struttura in c.a. tridimensionale composta da travi, pila-stri, pareti e solai di piano; la struttura contiene già tutti i parametri necessari all’analisi, quindi saranno riportate solamente le procedure di visualizzazione e controllo dei dati. La verifica viene condotta nel dominio delle resistenze, confrontando cioè la resi-stenza degli elementi, in condizione di incendio, con le sollecitazioni, in condizio-ni di incendio, al tempo t = 90 min. La verifica viene eseguita secondo il D.M. ’05.

E S E M P I G U I D A


Esercitazione n. 7 di progettazione con PRO_SAP: Ana-lisi dell’interazione terreno-struttura

In questa esercitazione guidata sono illustrate alcune semplici procedure che permettono di sperimentare direttamente la verifica con PRO_SAP dell’interazione terreno-struttura.

Si utilizza allo scopo una struttura in c.a. formata da un telaio tridimensio-nale composto da travi (anche di fondazione), pilastri e solai di piano, con progettazione sismica eseguita secondo l’Ordinanza P.C.M. n. 3274/2003 agli Stati Limite Ultimi.

Nell’esempio di seguito riportato le unità di misura utilizzate sono daN e cm. Per aprire l’archivio predisposto è necessario utilizzare i seguenti comandi: Start ► Programmi ► PRO_SAP PROfessional SAP ► Esempi ► Esem-

pio7.psp Viene visualizzata la finestra Informazioni su PRO_SAP in cui premere OK. Il comando eseguito consente di accedere alla sessione di PRO_SAP per lo svol-

gimento dell’esempio guida. Per visualizzare in modalità solida la struttura attivare:

Modo grafico ► Solido dinamico viene visualizzata la struttura riportata nell’immagine. Premere il tasto x per uscire.

Definizione del terreno di fondazione Di seguito è riportata la procedura per la definizione della stratigrafia del terreno di fondazione, attingendo dall’archivio predisposto in modo automatico.

E S E M P I O G U I D A N . 7

6 2S.I. Software e Servizi per l’Ingegneria

Per eseguire l’analisi della relazione terreno-struttura è necessario disporre della stratigrafia del terreno di fondazione, e delle proprietà dei terreni che compongono la stratigrafia.

Per l’apertura del Modulo geotecnico e l’importazione automatica delle strutture di fondazione, è necessario eseguire i seguenti comandi:

Dati struttura ► Analisi geotecnica ► Parametri strutturali L’immagine riportata di seguito rappresenta la finestra principale di lavoro con lo

schema delle fondazioni della struttura.

(Definizione della stratigrafia di terreni) Per definire la stratigrafia del terreno è necessario attivare il seguente comando:

Stratigrafia Il comando consente di accedere alla finestra Stratigrafia terreno per la definizione di una o più stratigrafie di terreno.

Nella pagina seguente è riportata l’immagine della finestra Stratigrafia terreno, che contiene i comandi necessari alla creazione della stratigrafia di interesse. Nella fine-stra, all’atto dell’ingresso, non è presente alcuna stratigrafia.

Per la definizione della stratigrafia di terreno, è necessario disporre dell’archivio dei terreni.

Nel presente esempio, per semplicità, viene utilizzato l’archivio dei terreni predi-

sposto in PRO_SAP.



Per introdurre una stratigrafia è sufficiente attivare il seguente comando:

Nuovo archivio stratigrafia Il comando consente di creare un nuovo archivio, che può essere composto da una o più stratigrafie archiviabili e recuperabili in successive sessioni di lavoro.

Nel presente esempio, non essendo presente alcun database di terreni, il comando

Nuovo archivio stratigrafia carica in modo automatico il database di prototipo contenuto nella cartella Programmi ► PRO_SAP PROfessional SAP ► Data.



Salvando i propri terreni nel database di prototipo è possibile, ad ogni nuova ses-sione, caricarli in modo automatico.

Di seguito è riportata l’immagine del-la finestra Stratigrafia terreno dopo aver attivato il comando Nuovo archivio stratigrafia.

Per la creazione della stratigrafia da utilizzare nell’esempio è necessario crea-re l’archivio dei terreni.

Per la creazione dell’archivio dei ter-reni è sufficiente trascinare con il mouse i terreni dal database all’archivio; esegui-re il trascinamento dei seguenti terreni:

002) Sabbia compatta; 006) Ghiaia e sabbia compatta; 008) Limo argilloso; Per l’inserimento del secondo strato

di terreno, premere il comando:

Inserisci strato inferiore Per la creazione del terzo strato di

terreno, premere il comando:

Inserisci strato inferiore. La mappatura degli strati si presenta

come riportato nell’immagine a lato.

Per assegnare lo spessore e il terreno al primo strato (a partire dal piano di cam-

pagna) è necessario eseguire i seguenti comandi: fare clic con il mouse sul primo strato e assegnare nella casella di testo Spessore (cm) il valore 300 (spessore dello strato 300 cm), immediatamente verrà aggiornato lo spessore dello strato.

Per associare al primo strato il terreno 002) Sabbia com-patta, è sufficiente trascinare con il mouse il terreno prelevato dall’ARCHIVIO TERRENI, sullo strato di interesse; lo strato di terreno si colora e si riempie di retino. Per assegnare lo spessore e il terreno al secondo strato

(a partire dal piano di campagna) è necessario eseguire i seguenti comandi: • Fare clic con il mouse sul secondo strato e assegnare

nella casella di testo Spessore (cm) il valore 200 (spessore dello strato 200 cm), immediatamente verrà aggiornato



lo spessore dello strato. • Per associare al secondo strato il terreno 006) Ghiaia e sabbia compatta, è sufficiente

trascinare con il mouse il terreno prelevato dall’ARCHIVIO TERRENI, sullo strato di interesse; lo strato di terreno si colora e si riempie di retino. Per assegnare lo spessore e il terreno al terzo strato (a partire dal piano di campa-

gna) è necessario eseguire i seguenti comandi: • Fare clic con il mouse sul terzo strato e assegnare nella casella di testo Spessore (cm)

il valore 300 (spessore dello strato 300 cm), immediatamente verrà aggiornato lo spessore dello strato.

• Per associare al terzo strato il terreno 008) Limo argilloso, è sufficiente trascinare con il mouse il terreno prelevato dall’ARCHIVIO TERRENI, sullo strato di inte-resse; lo strato di terreno si colora e si riempie di retino. Per modificare il nome della stratigrafia, fare clic con il mouse all’interno della ca-

sella di testo, modificare il testo contenuto in stratigrafia 1 e premere Invio.

Per assegnare la presenza della falda alla profon-dità di 150 cm dal piano di campagna, è sufficiente attivare l’opzione Quota falda (cm) ed assegnare nella relativa casella il valore 150 e premere Invio.

La mappatura degli strati si presenta come riportato nell’immagine precedente.

Premere il comando Salva archivio stratigrafia per memorizzare l’archivio di stratigrafie generato, ed assegnare al file Esempio7.str il percorso Pro-



grammi ► PRO_SAP PROfessional SAP ► Esempi; premere il comando Sal-va.

Premere il comando Esci per uscire dalla finestra Stratigrafia terreno, asse-gnare la stratigrafia agli elementi strutturali e rientrare nella finestra principale di la-voro del Modulo geotecnico.

Per eseguire l’interrogazione di un elemento è necessario attivare il comando

Modifica proprietà elemento e fare clic con il mouse sull’elemento di inte-resse. Fare clic sull’elemento trave numero 60, per visualizzare i dati geometrici e la stratigrafia assegnata; la finestra principale si presenterà come l’immagine riportata di seguito.

Per eseguire l’interrogazione di altri elementi della fondazione è sufficiente fare

clic sugli elementi di interesse.

Calcolo della costante elastica di winkler Per eseguire il calcolo della costante elastica di winkler è necessario definire i pa-

rametri di calcolo attivando il comando Impostazioni di calcolo ► Fonda-zioni superficiali. Il comando consente di visualizzare la finestre di definizione dei parametri di calcolo delle fondazioni superficiali.

Nella cartella Cedimenti e Costanti di Winkler sono riportati i parametri di calcolo della costante elastica di Winkler, in particolare:

Moltiplicatore base fondazione Coefficiente moltiplicativo della larghezza della fon-dazione per la determinazione dell’altezza dello strato di terreno deformabile da



analizzare nella de-terminazione del cedimento netto, tale valore viene fissato pari a 5.

Percentuale stato tensionale (%) Rappresenta il rapporto Sigm.Z/Car.Netto per la de-terminazione dell’altezza dello strato deformabile su cui viene calcolato il cedi-mento netto, tale parametro viene lasciato pari a 0.

Fattore di sicurezza del Carico Limite per la determinazione del Carico Netto confermare il valore assegnato pari a 1.35.

Premere il tasto Ok.

Attivare il comando Fase di calcolo ► Fondazioni superficiali ► Costan-ti di Winkler per eseguire il calcolo e la visualizzazione dei risultati.

Fare clic sulla cartella er visualizzare le opzioni di definizione della costante di sot-tofondo.

Al termine della fase di calcolo viene visualizzata la finestra Costante elastica di Winkler fondazioni superficiali che riporta i seguenti parametri relativi alle travi di fon-dazione:

Elemento Riporta la descrizione della tipologia e del numero dell’elemento

trave; Winkler Vert. (daN/cm3) Riporta il valore della costante di Winkler verti-

cale; Winkler Oriz. (daN/cm3) Riporta il valore della costante di Winkler oriz-

zontale; Carico Netto (daN/cm2) Riporta il valore del carico applicabile alla base

della fondazione, al netto della pressione litostatica della colonna di terreno sovrastante la quota di imposta della fondazione.

Cedim. Netto (cm) Riporta il valore del cedimento edometrico dovuto all’applicazione del carico netto alla quota di imposta della fondazione.

Sigm. Z/Car. Netto (%) Riporta il valore del rapporto tra la variazione del-lo stato tensionale alla quota Z di ri-ferimento al disot-to del piano di fondazione, e il valore del carico netto; serve per verificare se la profondità dello strato deformabile presa in conside-razione è suffi-ciente ai fini del



calcolo del cedimento. Per visualizzare i risultati dell’analisi in modalità grafica ad istogramma, è suffi-

ciente premere il comando ►Grafico.

Premere il tasto Esci per uscire dalla finestra e ritornare nella finestra principale

di lavoro. Per applicare i valori ottenuti della costante elastica di Winkler al modello della

struttura in PRO_SAP, è sufficiente utilizzare il comando Esci per uscire dalla sessione corrente di lavoro.

Attivando il comando Esci viene visualizzata la finestra ATTENZIONE, che consente il salvataggio dei parametri calcolati nel Modulo geotecnico e l’applicazione au-tomatica agli elementi trave di fondazione di PRO_SAP.

Premere il tasto Si.

N.B. Rientrando in PRO_SAP gli elementi strutturali di fondazione acqui-siscono i valori calcolati della costante di Winkler, in modo automatico.

Effettuare il salvataggio del modello con le modifiche apportate con il comando:

Salva assegnare il nome al modello realizzato.

Controllo della modellazione Di seguito si realizza il controllo della modellazione geometrica della struttura. Contesto ► Check dati struttura



Viene visualizzata la finestra pswin in cui è richiesta la conferma della riesecuzione del comando di controllo della struttura, premere il tasto Si.

Al termine del controllo appare la finestra Controllo dello stato - report in cui sono ri-

portati i controlli effettuati sulla modellazione geometrica della struttura. Premere il tasto X di uscita.

Effettuare il salvataggio del modello con le modifiche apportate con il comando:

Salva assegnare il nome al modello realizzato. Assegnazione dei carichi alla struttura Di seguito si realizza l’applicazione dei carichi al modello della struttura. Nell’esempio sviluppato, sono stati assegnati alla struttura i seguenti carichi: • Peso proprio della struttura (carico calcolato e applicato alla struttura in mo-

do automatico); • Carico permanente e accidentale dei solai (carico calcolato e applicato alla

struttura in modo automatico in base ai coefficienti contenuti nella Tabella dei carichi automatici visualizzabile con il comando Dati di carico ► Carichi so-lai e coperture);

• Carico dei tamponamenti (definito dall’utente e successivamente applicato agli elementi di interesse).

• Sisma allo Stato Limite Ultimo, di tipo statico equivalente, con direzione X (CDC=Esk (statico SLU) alfa=0.0 (ecc. +)).



• Sisma allo Stato Limite Ultimo, di tipo statico equivalente, con direzione X (CDC=Esk (statico SLU) alfa=0.0 (ecc. -)).

• Sisma allo Stato Limite Ultimo, di tipo statico equivalente, con direzione Y (CDC=Esk (statico SLU) alfa=90.0 (ecc. +)).

• Sisma allo Stato Limite Ultimo, di tipo statico equivalente, con direzione Y (CDC=Esk (statico SLU) alfa=90.0 (ecc. -)).

• Sisma allo Stato Limite di Danno, di tipo statico equivalente, con dire-zione X (CDC=Esk (statico SLD) alfa=0.0 (ecc. +)).

• Sisma allo Stato Limite di Danno, di tipo statico equivalente, con dire-zione X (CDC=Esk (statico SLD) alfa=0.0 (ecc. -)).

• Sisma allo Stato Limite di Danno, di tipo statico equivalente, con dire-zione Y (CDC=Esk (statico SLD) alfa=90.0 (ecc. +)).

• Sisma allo Stato Limite di Danno, di tipo statico equivalente, con dire-zione Y (CDC=Esk (statico SLD) alfa=90.0 (ecc. -)).

Contesto ► Assegnazione carichi

Vengono nascosti i comandi di generazione della struttura e visualizzati i comandi per la gestione dei carichi.

Nel contesto di assegnazione dei carichi vengono effettuate le operazioni di assegnazio-ne dei carichi di progetto che vengono gestiti all’interno di Casi di carico, cioè archivi di carichi di tipologia omogenea.

Per la visualizzazione dei casi di carico è sufficiente attivare il comando Dati di carico ► Casi di carico per accedere alla Tabella dei casi di carico. Utilizzando i tasti di scorrimento è possibile visualizzare i casi di carico inseriti.

Nell’esempio corrente non vengono realizzate modifiche dei carichi presenti sulla

struttura.

Controllo dei carichi applicati e analisi della struttura Di seguito si realizza il controllo dei carichi applicati al modello della struttura. Di seguito viene lanciato, in modo automatico, il solutore che realizza l’analisi della struttura. Contesto ► Check dati di carico

Per realizzare il controllo dei carichi applicati e permettere il proseguimento dell’analisi.

Questo comando non visualizza messaggi. Contesto ► Salvataggio dati per l’analisi

Questo comando effettua il controllo generale del modello e la scrittura dei file per l’analisi; viene visualizzata la finestra Controllo dello stato - report che riporta i controlli effettuati sulla struttura. Premere il tasto x di chiusura della finestra.



Contesto ► Esecuzione a-nalisi

In questa fase si ha l’elaborazione dei dati del modello mediante il solu-tore Algor SUPERSAP.

Al termine del processo di elaborazione dei dati, viene visualizzata la finestra Con-

trollo dello stato - report che riporta i controlli effettuati sui dati ottenuti dal solutore. Premere il tasto x di chiusura della finestra.

Definizione delle combinazioni Di seguito si realizza la visualizzazione delle combinazioni di carico per l’analisi della strut-tura. La visualizzazione dei risultati può esse-re effettuata sui casi di carico e sulle combi-nazioni, mentre la progettazione avviene in base alle combinazioni di carico.

N.B. Nell’esempio corrente le combinazioni sono

già presenti. Per realizzare la visualizzazione delle com-

binazioni di carico è sufficiente attivare il co-mando:

Dati di carico ► Combinazioni



La generazione delle combinazioni dei casi di carico predisposti nell’esempio cor-

rente, è stata realizzata mediante i seguenti comandi: Impostazioni generali per la definizione dei parametri di combinazione dei casi di carico; S.L.U. strutt. S.L.U. sismica S.L.U. terreno

per la generazione automatica delle combinazioni di carico. I moltiplicatori attribuiti in automatico ai casi di carico possono essere modificati

facendo clic con il mouse sul numero riportato. Le combinazioni generate in automatico sono riportate nell’immagine precedente.

Premere il tasto Applica. Visualizzazione e controllo dei risultati dell’analisi

Di seguito si realizza il controllo dei risultati dell’analisi della struttura.



Nell’esempio corrente, si eseguiranno solamente i controlli dei risultati legati all’interazione terreno-struttura. Il risultato visualizzato nel modello corrente è il seguente: • Azioni Fondazioni; Contesto ► Visualizzazione risultati

Per accedere ai comandi di visualizzazione dei risultati. Viene visualizzata la Barra dei risultati che raccoglie i comandi di controllo.

Per attivare i comandi di visualizzazione dei risultati è necessario attivare il co-mando:

Vedi combinazione Per la visualizzazione delle pressioni sul terreno generate dagli elementi D2, è ne-

cessario eseguire i seguenti comandi:

Posizionarsi con i tasti di scorrimento sulla combinazione numero 1 Comb. SLU 1;

premere il seguente comando:

Azioni fondazioni ► Press. travi Il comando visualizza con mappa di colore le pressioni trasferite dalla struttura al

terreno. L’immagine riporta la mappa visualizzata.



Per effettuare il controllo dei risultati, sul singolo elemento, è necessario visualiz-zare una tipologia di risultato e utilizzare il comando:

Controlla e fare clic con il mouse sull’elemento che si desidera controllare (nell’immagine

riportata si è fatto clic sull’elemento corrispondente all’asse X) ; nella finestra visua-lizzata, sono riportati tutti i risultati del calcolo, il cui valore può essere controllato in varie posizioni dell’elemento, impiegando l’apposito cursore (scorrimento ascissa). Per visualizzare le pressioni sul terreno fare clic con il mouse sul + riportato nella finestra in corrispondenza dell’opzione Stato deformativo ► Pressioni.

Al termine del controllo premere il tasto di chiusura x.

Calcolo della portanza delle fondazioni e definizione del fattore di si-curezza

Per eseguire il calcolo della portanza delle fondazioni è necessario attivare i se-guenti comandi:

Dati di progetto ► Analisi geotecnica per attivare la sessione di lavoro. Premere il comando:

Modifica proprietà elemento e fare clic con il mouse in corrispondenza di una trave di fondazione, ad es. la

numero 65; viene visualizzata la tabella delle combinazioni di carico agenti sulla trave selezionata.

Premere il comando:

Espandi che consente di visualizzare la tabella delle combinazioni di carico con modalità

estesa. Nella tabella ogni riga rappresenta una combinazione e sono presenti, tutte le



combinazioni agli Stati Limite Ultimi generate in PRO_SAP, relative all’analisi del terreno di fondazione.

Nella tabella è riportato anche il codice di individuazione delle combinazioni si-smiche.

Nell’esempio in oggetto, viene visualizzata la tabella riportata nell’immagine.

Premendo i consueti tasti di scorrimento della barra è possibile visualizzare tutte

le combinazioni presenti nella tabella. Al termine del controllo premere il comando:

Riduci per ridurre le dimensioni della tabella.



Attivare il comando:

Impostazioni di calcolo ► Fondazioni superficiali per accedere alle fine-stre di definizione dei parametri di calcolo delle fondazioni.

Lasciare i parametri riportati nella finestra come sono definiti in modo automatico nella immagine della pagina precedente.

Premere il tasto OK. Attivare il comando:

Fase di calcolo ► Fondazioni superficiali ► Portanza per eseguire il calcolo e la visualizzazione dei risultati; al termine del calcolo viene

aperta la finestra Calcolo portanza fondazioni superficiali che riporta la sintesi dei risultati del calcolo di ogni elemento strutturale.

Nella finestra sono contenuti i risultati relativi ad ogni singolo elemento; utiliz-zando la barra di scorrimento è possibile visualizzare i risultati di tutti gli elementi calcolati.

Il significato dei coefficienti contenuti nella tabella è descritto nel cap. 23 del ma-nuale di PRO_SAP, Analisi dell’interazione terreno struttura: il Modulo geotecnico.



Per controllare i risultati della portanza per la trave successiva a quella visualizzata, è suf-ficiente utilizzare i tasti della barra di scorrimento riportata nella finestra.

La visualizzazione dei risultati relativi ad una trave esegue in automatico la visua-

lizzazione, nella tabella delle combinazioni, delle combinazioni relative. Per visualizzare con istogramma i valori massimi di portanza ottenuti dal calcolo,

è sufficiente attivare il comando: Grafico Cmb Max

Il significato dei coefficienti contenuti nella finestra è descritto nel cap. 23 del

manuale di PRO_SAP, Analisi dell’interazione terreno struttura: il Modulo geotecnico. Per ritornare alla visualizzazione precedente premere il comando Tabella. Al termine del controllo dei risultati premere il comando Esci.



Assegnazione dei risultati ottenuti a PRO_SAP e calcolo del fattore di sicurezza

Per assegnare i risultati di portanza ottenuti al modello strutturale, è sufficiente at-tivare il comando:

Esci per uscire dalla sessione corrente di lavoro e ritornare alla sessione di lavoro di

PRO_SAP; nella finestra ATTENZIONE, effettuare il salvataggio dell’analisi geo-tecnica premendo il comando Si.

In PRO_SAP attivare il comando di visualizzazione dei risultati per combinazione

Vedi combinazione e posizionarsi con i tasti di scorrimento

sulla combinazione numero 3 Comb. SLU 3 (con si-sma);

premere il seguente comando:

Azioni fondazioni ►Sicurezza per valutare il coefficiente di sicurezza del terreno in combinazione 3.



Nella tabella a mappa di colore è riportato un coefficiente normalizzato tale che: minore o uguale a 1 VERIFICATO maggiore di 1 NON VERIFICATO. Nell’immagine è riportato il fattore di sicurezza in combinazione 3. Per visualizzare il fattore di sicurezza in altre combinazioni è sufficiente posizio-

narsi con i tasti di scorrimento su un’altra combinazione. Analisi dei cedimenti del terreno

Per eseguire il calcolo dei cedimenti del terreno è necessario, nel Contesto di visua-lizzazione dei risultati, attivare il comando Dati di progetto ► Analisi geotecnica per attivare la sessione di lavoro.

Definire i parametri di calcolo dei cedimenti attivando il comando:

Impostazioni di calcolo ► Fondazioni superficiali ► attivare la cartella Cedimenti e Costanti di Winkler



per accedere alle finestre di definizione dei parametri di calcolo dei cedimenti del-le fondazioni superficiali. Lasciare i parametri riportati nella finestra come sono defi-niti in modo automatico.

Il significato dei coefficienti contenuti nella tabella è descritto nel cap. 23 del ma-

nuale di PRO_SAP, Analisi dell’interazione terreno struttura: il Modulo geotecnico. Premere il tasto OK. Attivare il comando:

Fase di calcolo ► Fondazioni superficiali ► Cedimenti per eseguire il calcolo e la visualizzazione dei risultati; al termine del calcolo viene

aperta la finestra Calcolo cedimenti fondazioni superficiali che riporta la sintesi dei risultati del calcolo di ogni elemento strutturale.

Nella finestra sono contenuti i risultati relativi ad ogni singolo elemento; utiliz-zando la barra di scorrimento è possibile visualizzare i risultati di tutti gli elementi calcolati.



Per controllare i risultati sui cedimenti per la trave o la combinazione successiva a

quella visualizzata, è sufficiente utilizzare i tasti della barra di scorrimento riportata nella finestra.

Per visualizzare con mappa di colore i valori di cedimento ottenuti dal calcolo, è sufficiente attivare il comando:

Grafico a mappa La legenda dello stato tensionale riporta i valori massimo e minimo di cedimento,

riferiti agli elementi visualizzati e alla combinazione di carico corrente. La discretizzazione delle travi di fondazione avviene mediante elementi triangola-

ri, su cui è possibile effettuare l’interrogazione, per ottenere i risultati in modalità dettagliata.



Per eseguire l’interrogazione degli elementi è sufficiente fare clic con il mouse,

all’interno della finestra grafica, sull’elemento triangolare di interesse e controllare i valori dei parametri nella finestra di testo.

Per interrogare altri elementi è sufficiente operare nel medesimo modo. Scorrendo mediante la barra riportata a destra della casella di testo, si possono vi-

sualizzare i risultati relativi a tutte le combinazioni. Per ritornare alla visualizzazione precedente premere il comando Tabella. Al termine del controllo dei risultati premere il comando Esci. Il significato dei coefficienti contenuti nella tabella è descritto nel cap. 23 del ma-

nuale di PRO_SAP, Analisi dell’interazione terreno struttura: il Modulo geotecnico.



Generazione della relazione di calcolo Al termine dell’analisi è possibile generare la relazione di calcolo che contiene i

parametri geotecnici e i risultati delle analisi eseguite. Premere il comando

Relazione di calcolo ► Stesura relazione fondazioni superficiali viene visualizzata la finestra che contiene i comandi di modifica e stampa della re-

lazione di calcolo. I comandi riportati consentono la modifica del testo con modalità analoghe ai più diffusi editor di testo.

La relazione di calcolo contiene tutti i dati dei terreni inseriti e i risultati in termini

di portanza e cedimenti. Per salvare la relazione di calcolo premere il comando:

Salva relazione nella finestra Salva, assegnare il nome Relazione geotecnica e premere il comando

Salva. Premere il tasto x di chiusura della finestra.



Esercitazione n. 8 di progettazione con PRO_SAP: Ve-rifica di un edificio esistente

In questa esercitazione guidata sono illustrate alcune semplici procedure che permettono di sperimentare direttamente la verifica con PRO_SAP di una struttura esistente.

Si utilizza allo scopo una struttura in c.a. formata da un telaio tridimensio-nale composto da travi, pilastri e solai di piano.

Il telaio contiene già tutti i parametri necessari all’analisi, quindi saranno riportate solamente le procedure di visualizzazione e controllo dei dati.

La verifica viene eseguita con l’analisi lineare e lo spettro elastico (par. 11.2.2.1 OPCM 3274)

In questo esempio, la verifica di sicurezza degli edifici esistenti viene eseguita con

riferimento all’azione sismica data dallo spettro elastico (non ridotto) definito al pun-to 3.2.2.3 del D.M. ‘05 per il valore di agS appropriato alla zona sismica.

Ai fini delle verifiche di sicurezza gli elementi strutturali vengono distinti in “dut-tili” e “fragili”. La classificazione degli elementi nelle due categorie è fornita nei capi-toli dell’ OPCM 3274 relativi alle diverse tipologie strutturali.

La verifica degli elementi “duttili” viene eseguita confrontando gli effetti indotti dalle azioni sismiche in termini di deformazioni con i rispettivi limiti di deformabili-tà.

La verifica degli elementi “fragili” viene eseguita confrontando gli effetti indotti dalle azioni sismiche in termini di sollecitazioni con le rispettive resistenze.


pio8.psp Viene visualizzata la finestra Informazioni su PRO_SAP in cui premere OK. Il comando eseguito consente di accedere alla sessione di PRO_SAP per lo svol-

gimento dell’esempio guida. Per la visualizzazione della finestra di definizione delle normative, è sufficiente e-

seguire il seguente comando: Preferenze► Normative Viene visualizzata la finestra

che riporta le normative utiliz-zate nel corrente esempio.

Per visualizzare in modalità solida la struttura attivare:

Modo grafico ► Soli-do dinamico viene visualizza-ta la struttura riportata



nell’immagine. Premere il tasto x per uscire.

Nella presente esercitazione, essendo già presente il modello della struttura, è pos-

sibile procedere direttamente al controllo della modellazione e all’assegnazione dei carichi.

Per eseguire il controllo della normativa selezionata è possibile eseguire i seguenti

comandi: Preferenze ► normative ► nella cornice Sismica è selezionata l’opzione Ordi-

nanza 3274.

Controllo della modellazione Di seguito si realizza il controllo della modellazione geometrica della struttura.

Contesto ► Check dati struttura

Viene visualizzata la finestra che richiede la conferma alla riesecuzione dell’analisi, premere Si.

Appare la finestra Controllo dello stato - report in cui vengono riportati i controlli ef-

fettuati sulla modellazione geometrica della struttura.



Premere il tasto x di uscita.

Assegnazione dei carichi alla struttura Di seguito si realizza l’applicazione dei carichi al modello della struttura. Nell’esempio sviluppato, entreranno in gioco i seguenti carichi: • Peso proprio della struttura (carico calcolato e applicato alla struttura in modo

automatico); • Carico permanente e accidentale dei solai (carico calcolato e applicato alla

struttura in modo automatico in base ai coefficienti contenuti nella Tabella dei cari-chi automatici visualizzabile con il comando Dati di carico ► Carichi solai e co-perture);

• Carico dei tamponamenti (definito dall’utente e successivamente applicato agli elementi di interesse).

• Casi di carico sismici allo Stato limite ultimo (Danno Severo): CDC=Esk (statico SLU) alfa=0.0 (ecc. +) CDC=Esk (statico SLU) alfa=0.0 (ecc. -) CDC=Esk (statico SLU) alfa=90.00 (ecc. +) CDC=Esk (statico SLU) alfa=90.00 (ecc. -)

• Casi di carico sismici allo Stato limite di danno (Danno Limitato): CDC=Esk (statico SLD) alfa=0.0 (ecc. +) CDC=Esk (statico SLD) alfa=0.0 (ecc. -) CDC=Esk (statico SLD) alfa=90.00 (ecc. +) CDC=Esk (statico SLD) alfa=90.00 (ecc. -)

• Casi di carico sismici allo Stato limite di Collasso: CDC=Esk (statico SL CO) alfa=0.0 (ecc. +) CDC=Esk (statico SL CO) alfa=0.0 (ecc. -) CDC=Esk (statico SL CO) alfa=90.00 (ecc. +) CDC=Esk (statico SL CO) alfa=90.00 (ecc. -)



Contesto ► Assegnazione carichi Vengono nascosti i comandi di generazione della struttura e visualizzati i comandi

per la gestione dei carichi. Nel contesto di assegnazione dei carichi vengono effettuate le operazioni di asse-

gnazione dei carichi di progetto che vengono gestiti all’interno di Casi di carico, cioè archivi di carichi di tipologia omogenea.

Di seguito saranno riportati i comandi per la visualizzazione dei carichi: Dati di carico ► Casi di carico Viene visualizzata la Tabella dei casi di carico, per la definizione dei casi di carico; i

seguenti casi di carico sono stati già introdotti nell’archivio:

1) CDC=Gγk (peso proprio della struttura): il peso proprio della struttura è definito come primo caso di carico dell’archivio; Premere il tasto di avanzamento del contatore.

2) CDC=Gsk (permanente solai-coperture): il carico permanente dei solai è definito come secondo caso di carico dell’archivio; Premere il tasto di avanzamento del contatore.

3) CDC=Qsk (accidentale solai): il carico accidentale dei solai è definito come terzo caso di carico dell’archivio; Premere il tasto di avanzamento del contatore.

4) CDC=Gk (tamponamenti): il carico relativo ai tamponamenti è definito come quarto caso di carico dell’archivio; i carichi relativi ai tamponamenti sono già pre-senti nel modello della struttura. Premere il tasto di avanzamento del contatore.

5) CDC=Esk (statico SLU) alfa=0.0 (ecc. +): caso di carico contenente le azioni in-dotte dal sisma in direzione x, con eccentricità accidentale positiva;



per la visualizzazione dei parametri di definizione del caso di carico sismico pre-

mere il comando Azioni indotte dal sisma (statico equivalente), viene visualizzata la finestra Dati azione sismica (pt. 3.2) che contiene le seguenti defini-zioni:

Il Tipo di azione è un sisma SLU allo Stato limite ultimo di Danno Severo; L’Eccentricità accidentale è positiva, secondo la definizione normativa; Il Metodo di analisi è Lineare. Premere il comando Applica e premere nuovamente il comando Applica nella Tabella dei casi di carico. Premere il tasto di avanzamento del contatore.

6) CDC=Esk (statico SLU) alfa=0.0 (ecc. -): caso di carico contenente le azioni in-dotte dal sisma in direzione x, con eccentricità accidentale negativa; i parametri

possono essere visualizzati premendo il comando Azioni indotte dal si-sma (statico equivalente). Premere il tasto di avanzamento del contatore.

I rimanenti casi di carico assegnati al modello sono: 7) CDC=Esk (statico SLU) alfa=90.00 (ecc. +);

Premere il tasto di avanzamento del contatore.



8) CDC=Esk (statico SLU) alfa=90. 00 (ecc. -) Premere il tasto di avanzamento del contatore.

9) CDC=Esk (statico SLD) alfa=0. 0 (ecc. +) Premere il tasto di avanzamento del contatore.

10) CDC=Esk (statico SLD) alfa=0. 0 (ecc. -); Premere il tasto di avanzamento del contatore.

11) CDC=Esk (statico SLD) alfa=90.00 (ecc. +); Premere il tasto di avanzamento del contatore.

12) CDC=Esk (statico SLD) alfa=90.00 (ecc. -); Premere il tasto di avanzamento del contatore.

13) CDC=Esk (statico SL CO) alfa=0.0 (ecc. +); Premere il tasto di avanzamento del contatore.

14) CDC=Esk (statico SL CO) alfa=0.0 (ecc. -); Premere il tasto di avanzamento del contatore.

15) CDC=Esk (statico SL CO) alfa=90.00 (ecc. +); Premere il tasto di avanzamento del contatore.

16) CDC=Esk (statico SL CO) alfa=90.00 (ecc. -); Al termine del controllo dei casi di carico premere il comando x per uscire dalla

Tabella dei casi di carico. N.B.: l’inserimento dei casi di carico sismici di tipo Stato Limite Ultimo (Danno

severo) e Stato Limite di Danno (Danno Limitato) avviene in maniera automatica quando si genera un nuovo modello e si effettuano le analisi secondo l’ordinanza 3274; la verifica per Stato Limite di Collasso può essere eseguita in alternativa a quel-la di Danno Severo.

Definizione dello spettro di risposta Nell’esempio corrente la verifica di sicurezza degli edifici esistenti viene eseguita con riferimento all’azione sismica data dallo spettro elastico (non ridotto – analisi con Fattore di struttura q = 1) definito al punto 3.2.2. del D.M.’05 per il valore di agS ap-propriato alla zona sismica. Ai fini delle verifiche di sicurezza gli elementi strutturali vengono distinti in “duttili” e “fragili”. La classificazione degli elementi nelle due categorie è fornita nei capitoli dell’ OPCM 3274 relativi alle diverse tipologie strutturali. La verifica degli elementi “duttili” viene eseguita confrontando gli effetti indotti dalle azioni sismiche in termini di deformazioni con i rispettivi limiti di deformabilità.



La verifica degli elementi “fragili” viene eseguita confrontando gli effetti indotti dalle azioni sismiche in termini di forze con le rispettive resistenze.

Per la definizione dello spettro di risposta e dei parametri previsti dall’ordinanza è

necessario attivare il comando: Dati di carico ► Casi di carico sismici Vengono visualizzate in successione le seguenti finestre, in cui i parametri definiti

sono relativi all’esempio corrente:

Passo1 consente l’introduzione dei seguenti parametri: • Classe della struttura (par. 2.5, D.M. ‘05); • Zona sismica (par 3.2.2.1, D.M. ‘05); Per le strutture esistenti è necessario introdurre il livello di conoscenza della strut-

tura (par 11.2.3.3, Ordinanza 3274): • LC2: conoscenza adeguata nel corrente esempio si è previsto un livello di

conoscenza adeguata, da cui discende il Fattore di confidenza FC pari a 1.2;

Premendo il comando Avanti> viene visualizzata la seguente finestra:

Passo 2 consente la definizione del suolo di fondazione (par. 3.2.1, D.M. ‘05):




Passo 3 consente di definire i seguenti parametri: Per gli spettri orizzontale e verticale: • Fattore eta (par. 3.2.2.3, D.M. ‘05); • Fattore di sito S, TB, TC, TD (tabelle 3.2.II, 3.2.III, 3.2.IV, 3.2.V D.M. ‘05); • Fattore SLD per lo stato limite di danno (riduce le ordinate dello spettro di

risposta elastico) (par. 3.2.2.6, D.M. ‘05); • Fattore di struttura q Nel corrente esempio viene fissato pari a 1 al fine di

eseguire la verifica con lo spettro elastico (non ridotto – analisi con Fattore di struttura q = 1) per la componente orizzontale;

• Classe di duttilità non rilevante nell’analisi in corso.




Passo 4 : consente l’introduzione dei seguenti parametri: Dati comuni per le analisi: • Quota spiccato fissata pari a 0 nel corrente esempio; • Eccentricità addizionale percentuale (par. 4.4, Ordinanza 3274 e par.

5.7.4.2 D.M. ‘05); permette di tener conto dell’eccentricità accidentale in dire-zione perpendicolare all’azione sismica, nel corrente esempio è fissata pari al 5%;

Dati per l’analisi dinamica (non influenti nel corrente esempio); Dati per l’analisi statica (par. 4.5.2, Ordinanza 3274 e 5.7.4.3 D.M. ‘05): • Altezza edificio per il calcolo del periodo T1, definito in modo automatico

pari a 720 cm; • Tipologia dell’edificio per la definizione del coefficiente C1, nel corrente e-

sempio si è adottato un telaio in c.a.; • Periodo T1 (primo modo) calcolato in modo automatico in base alla formula

eq. 4.1, Ordinanza 3274. • Fattore lambda (0.85-1) (par. 4.5.2, Ordinanza 3274) Fattore per il calcolo di

Fh, fissato pari a 0.85. Ordinate spettri: • Sd(T1)-SLU valore delle ordinate dello spettro di progetto per lo stato limite

ultimo, componente orizzontale (grafico blu); • Se(T1)-SLD valore delle ordinate dello spettro elastico ridotta del fattore SLD

(definito in precedenza) per lo stato limite di danno, componente orizzontale (grafico rosso);




Passo 5: consente di introdurre i coefficienti moltiplicatori dei casi di carico per il calcolo delle masse sismiche (par. 3.2.3 D.M. ‘05). I coefficienti sono definiti in automatico dal programma con il comando Defini-

zione masse automatica. Nel corrente esempio i moltiplicatori dei casi di carico sono tutti definiti pari a 1.

Premere il comando Fine per uscire dalla finestra di definizione dei casi di carico sismici.

Esecuzione dell’analisi Di seguito si realizza il salvataggio dei dati per il solutore e il lancio del solutore che esegue l’analisi della struttura. Contesto ► Check dati di carico Per realizzare il controllo dei carichi applicati e permettere il proseguimento dell’analisi. Contesto ► Salvataggio dati per l’analisi

Questo comando effettua il controllo generale dei dati inseriti e la scrittura dei file

per l’analisi; viene visualizzata la finestra Controllo dello stato - report in cui vengono ri-portate le risultanti dei carichi contenuti nei casi di carico.



Contesto ► Esecuzione analisi

In questa fase si ha l’elaborazione dei dati del modello mediante il solutore Algor

SUPERSAP. Al termine del processo di elaborazione dei dati, viene visualizzata la finestra Con-

trollo dello stato che riporta i controlli effettuati sui dati ottenuti dal programma soluto-re. Premere il consueto tasto di chiusura della finestra. Visualizzazione delle combinazioni Di seguito si realizza la visualizzazione delle combinazioni di carico per l’analisi della struttura. La visualizzazione dei risultati può essere effettuata sui casi di carico e sulle combinazioni, mentre la progettazione avviene in base alle combinazioni di carico. Nel presente esempio non viene presentato il procedimento di definizione delle combinazioni, già illustrato in altri esempi guidati.

Dati di carico ► Combinazioni

Per visualizzare le combinazioni di carico già presenti nel corrente esempio. Al termine del controllo delle combinazioni generate premere il tasto Applica.



Visualizzazione della “rotazione rispetto alla corda” Per le verifiche di deformabilità degli elementi/meccanismi duttili è necessaria la va-lutazione della “rotazione rispetto alla corda” θ. La capacità deformativa è definita con riferimento alla rotazione θ (“rotazione rispet-to alla corda”) della sezione d’estremità rispetto alla congiungente questa ultima con la sezione di momento nullo a distanza pari alla luce di taglio Lv=M/V. Tale rota-zione è anche pari allo spostamento relativo delle due sezioni diviso per la luce di taglio. Contesto ► Visualizzazione risultati

Vedi combinazione Per la visualizzazione del risultato “Rotazione rispetto alla corda” relativo alle

combinazioni di carico.

Attivare il comando Piano X-Z e fare clic sul nodo posto nell’origine degli assi per isolare il telaio da verificare e premere il comando OK; chiudere la finestra con il comando x.

Posizionarsi con i tasti di scorrimento sulla combina-zione (ad es.) numero 3 Comb. SLU (con sisma) 3 e premere il seguente comando:

Azioni D2 ► Rotazioni ► Rotaz. Corda 2-2

Azioni D2 ► Rotazioni ► Rotaz. Corda 3-3



PRO_SAP utilizza il risultato “Rotazione rispetto alla corda” per l’esecuzione delle verifiche degli elementi duttili. Assegnazione degli schemi di armatura Per effettuare la verifica degli edifici esistenti secondo il capitolo 11 dell’O.P.C.M 3274 è necessario assegnare ad ogni elemento strutturale le armature longitudinali e trasversali che derivano da un rilievo dell’edificio. Per assegnare le armature agli ele-menti strutturali è possibile: • Effettuare una progettazione automatica degli elementi strutturali basandosi su

ipotesi in accordo alle norme dell’epoca di progettazione dell’edificio e, ove neces-sario, modificare le armature realizzate in da PRO_SAP con il comando Edita Proprietà

• Effettuare una progettazione esecutiva, adeguare gli esecutivi al rilievo ed effettua-re una lettura degli esecutivi

• Leggere gli “schemi armatura” da un file di testo opportunamente formattato (si veda cap. 11 del manuale di PRO_SAP)

• Assegnare gli “schemi armatura” ad ogni elemento strutturale (in questo esempio si è utilizzato quest’ultimo metodo)

Una volta assegnate le armature si procede con il controllo di accettazione del mo-dello lineare e con le verifiche previste al capitolo 11. Contesto ► Assegnazione dati di progetto

Nel Contesto di assegnazione dati di progetto è possibile, mediante il comando Edita proprietà assegnare, ad ogni elemento strutturale le relative armature.



(Vedere cap. 11 del manuale di PRO_SAP). Nel corrente esempio gli schemi di armatura sono già assegnati agli elementi

strutturali. Per controllare le armature assegnate è sufficiente utilizzare il comando

Edita proprietà, facendo clic su un elemento.

Premere il comando Edita proprietà e fare clic con il mouse sulla trave del primo impalcato del telaio posto nel piano x-z avente Y=0. Nella Tabella delle pro-prietà per elementi D2 visualizzare le armature, derivanti dal rilievo, assegnate all’elemento.

Nello stesso modo è possibile visualizzare gli schemi di armatura assegnati a tutte le travi e tutti i pilastri.



Le modifiche effettuate nella finestra Tabella delle proprietà per elementi D2 sono ap-plicabili solo sull’elemento su cui si è fatto click, nel caso si utilizzi il comando ap-plica, oppure sono applicabili ad una serie di elemeti D2 attraverso i comandi Setta Riferimento, seguito da Assegna schema armatura.

Controllo di accettazione del modello lineare Per effettuare analisi lineari con spettro elastico, è necessario eseguire una accetta-zione del modello lineare, cioè verificare che il modello lineare sia applicabile (Par. 11.2.6.1 OPCM 3274).

Attivare il comando Visualizza tutto per visualizzare l’intera struttura. Per eseguire l’analisi di accettazione del modello del corrente esempio è necessa-

rio eseguire i seguenti comandi del Contesto di assegnazione dati di progetto:

Premere il comando Racchiudi per ingrandire la parte di telaio oggetto di verifica.

N.B. Il controllo di accettazione viene eseguito a scopo esemplificativo solamente su una porzione di struttura.

Nella Tabella dei criteri di progetto Travi c.a. e Colonne c.a. è possibile controllare il

contenuto della finestra Legami costitutivi, mediante il comando Leg.cost..



Nel corrente esempio la finestra contiene i valori tipici.

I criteri di progetto contenenti i legami costitutivi devono essere assegnati agli e-

lementi della struttura.

Attivare il comando Piano X-Z e fare clic sul nodo posto nell’origine degli assi per isolare il telaio da verificare e premere il comando OK; chiudere la finestra con il comando x.



Selezionare gli elementi strutturali con il comando Tutto. Eseguire la progettazione con il comando:

Contesto ► Esecuzione progettazione ►Verifica 3274 Cap. 11

Viene visualizzata la finestra che richiede l’assegnazione degli schemi, premere il

comando Si. In questo modo il programma effettua una verifica delle armature che sono state

assegnate attraverso gli “schemi armatura” e, in seguito, le verifiche previste dall’ordinanza.

N.B. Il comando richiede l’attesa di un tempo variabile in base al numero di ele-menti selezionati.

Al termine della prima fase di verifica compare la finestra che riporta la presenza

di elementi D2 non verificati; Premere il tasto OK.



Tale messaggio compare in quanto, nel corrente esempio, si è scelto di utilizzare un’armatura derivante da un rilievo e sicuramente non verificata ai carichi sismici indotti dallo spettro elastico secondo l’Ordinanza 3274.

Tale armatura è comunque sufficiente ad ottenere la verifica della struttura secon-do il Cap. 11 dell’Ordinanza 3274.

Nessuno per annullare la selezione. Al termine della verifica, è necessario eseguire i seguenti controlli:

Travi cls s.l. ► S.L. Cap. 11/3274 ► Rapporto rho (acc.)

Pilastri cls s.l. ► S.L. Cap. 11/3274 ► Rapporto rho (acc.) Consentono di eseguire la verifica di accettazione riportata nel primo punto del

controllo di accettazione (paragrafo 11.2.5.4). Nella tabella associata alla mappa di colore è riportato il valore, per ogni elemento, del rapporto rho (rapporto tra il mo-mento flettente derivante dall’analisi e momento resistente della sezione). Per la veri-fica è sufficiente controllare che il rapporto ρmax/ρmin (3.5/2.8), fra tutti gli elemen-ti con ρi ≥2, non superi il valore 2.5.

Travi cls s.l. ► S.L. Cap. 11/3274 ► Verifica fragili (acc.)

Pilastri cls s.l. ► S.L. Cap. 11/3274 ► Verifica fragili (acc.) Consentono di eseguire la verifica di accettazione riportata nel secondo punto del

controllo di accettazione;



Nella tabella associata alla mappa di colore è riportato il valore, di ogni elemento, del rapporto Di/Ci (domanda di taglio in rapporto alla resistenza a taglio degli ele-menti strutturali). Per la verifica è sufficiente controllare che tale valore sia minore di 1.

Nel corrente esempio il modello lineare, come visualizzato nelle verifiche, risulta

accettato.

Verifica degli elementi strutturali Di seguito è riportata la verifica degli elementi strutturali realizzata secondo quanto riportato nel cap. 11 dell’OPCM 3274. Per la verifica degli elementi strutturali si esegue una distinzione fra elemen-ti/meccanismi “duttili” e “fragili”. I primi si verificano controllando che la domanda non superi la corrispondente capacità in termini di deformazione. I secondi si verifi-cano controllando che la domanda non superi la corrispondente capacità in termini di resistenza.

Al termine della verifica di accettabilità è necessario eseguire i controlli riportati di seguito, dove i valori riportati nelle mappe di PRO_SAP rappresentano:

Verifica duttili il rapporto tra la rotazione rispetto alla corda della sezione di e-stremità degli elementi e la capacità di rotazione definita al par. 11.3.2.1 OPCM 3274.

Verifica fragili il rapporto tra la domanda di taglio (derivante dall’analisi se ρi ≤ 1 oppure, se ρi > 1, dall’equilibrio con la resistenza degli elementi/meccanismi dut-tili) e la resistenza a taglio come definita al par. 11.3.2.2 OPCM 3274. N.B. L’elemento è verificato se il valore riportato è minore di 1.



Travi cls s.l. ► S.L. Cap. 11/3274 ► Verifica duttili (S.L. DS)

La mappa mostra il rapporto tra la rotazione rispetto alla corda della sezione di

estremità (visibile nel contesto visualizzazione risultati) e la capacità di rotazione, tale capacità di rotazione è fornita al paragrafo 11.3.2.1 dell’O.P.C.M n. 3274.

La verifica risulta soddisfatta se il valore riportato è minore di 1.

Travi cls s.l. ► S.L. Cap. 11/3274 ► Verifica fragili (S.L. DS)

La mappa mostra il rapporto tra la domanda di taglio e la resistenza a taglio.



Nell’esempio in oggetto, a scopo dimostrativo, la verifica non risulta soddisfatta in quanto il valore riportato è maggiore di 1.

In maniera analoga sarà necessario controllare che siano minori di 1 i valori dei se-guenti risultati:

Travi cls s.l. ► S.L. Cap. 11/3274 ► Verifica duttili (S.L. CO)

Travi cls s.l. ► S.L. Cap. 11/3274 ► Verifica fragili (S.L. CO)

Travi cls s.l. ► S.L. Cap. 11/3274 ► Verifica duttili (S.L. DL)

Pilastri cls s.l. ► S.L. Cap. 11/3274 ► Verifica duttili (S.L. DS)

Pilastri cls s.l. ► S.L. Cap. 11/3274 ► Verifica fragili (S.L. DS)

Pilastri cls s.l. ► S.L. Cap. 11/3274 ► Verifica duttili (S.L. CO)

Pilastri cls s.l. ► S.L. Cap. 11/3274 ► Verifica fragili (S.L. CO)

Pilastri cls s.l. ► S.L. Cap. 11/3274 ► Verifica duttili (S.L. DL)

Generazione delle stampe

Attraverso il comanto Contesto ► Generazione stampe è possibile ottenere una relazione di calcolo con i risultati delle verifiche.

Nella finestra Opzioni di stampa selezionare il capitolo “Verifiche 3274 cap. 11”.



Si riporta, a titolo di esempio, un stralcio della relazione di calcolo. Nella prima tabella sono riportati i controlli per l’accettazione:

- Rapporti ρ per gli elementi duttili - Verifiche di resistenza per gli elementi fragili.

Nella seconda tabella sono riportati:

- Tipo di stato limite (Collasso, Danno Severo, Danno Limitato), e relativo codice di verifica

- Verifica elementi duttili - Verifica elementi fragili - Rotazione rispetto alla corda - Rotazioni di riferimento (definite al paragrafo 11.3.2.1 dell’O.P.C.M n. 3274) - Curvatura di snervamento e curvatura ultima - Luce di taglio - Taglio in direzione 2, Taglio in direzione 3 - Rapporto Domanda/Capacità flessionali utili per la valutazione del taglio



Esercitazione n. 9 di progettazione con PRO_SAP: Ve-rifica di resistenza al fuoco di un edificio in c.a.

In questa esercitazione guidata sono illustrate alcune semplici procedure che permettono di sperimentare direttamente la verifica con PRO_SAP di resi-stenza al fuoco di una struttura in c.a..

Si utilizza allo scopo una struttura in c.a. formata da un telaio tridimensio-nale composto da travi, pilastri, pareti e solai di piano, con verifica eseguita secondo il D.M. ’05.


pio9 Viene visualizzata la finestra Informazioni su PRO_SAP in cui premere OK. Il comando eseguito consente di accedere alla sessione di PRO_SAP per lo svol-

gimento dell’esempio guida.

Per visualizzare in modalità solida la struttura attivare:

Modo grafico ► Linee Nasc. Veloce viene visualizzata la struttura ri-portata nell’immagine.



Modo grafico ► Filo di Ferro

Nella presente esercitazione, essendo già presente il modello della struttura, è possibile pro-cedere direttamente al control-lo della modellazione e all’assegnazione dei carichi.

Per eseguire il controllo della normativa selezionata è possibile eseguire i seguenti

comandi: Preferenze ► normative Premere il comando Avanzate… della cornice Resistenza al fuoco per visualizzare i

parametri necessari all’analisi di resistenza al fuoco. I parametri presenti in tabella possono essere modificati dall’utente, se desiderato.

Premere il comando Esci per uscire dalla finestra Dati per l’analisi del transitorio ter-

mico e verifica capacità portante senza salvare.



Visualizzazione dei parametri di verifica e della tipologia di esposizio-ne degli elementi Nel presente esempio, essendo già eseguita l’analisi, è possibile visualizzare diretta-mente le procedure per l’esecuzione della verifica di resistenza al fuoco. A tale scopo saranno illustrate le seguenti procedure: • Visualizzazione delle proprietà e dei parametri per elementi D2, con definizione

del tipo di esposizione; Elementi pilastro con sezione rettangolare 30x30 cm ed esposizione al fuoco su tutte le facce, tranne quella esterna all’edificio; Elementi trave con sezione rettangolare 30x40 cm ed esposizione al fuoco solamente sulla faccia interna all’edificio;

• Visualizzazione delle proprietà e dei parametri per elementi D3, con definizione del tipo di esposizione; Elementi parete di spessore 25 cm ed esposizione al fuoco solamente sulla faccia interna all’edificio;

Contesto ► Assegnazione dati di progetto

Nel Contesto di assegnazione dati di progetto è possibile, impostare i parametri di verifi-ca di resistenza al fuoco per le varie tipologie di elementi strutturali.

Dati di progetto ► Sezioni Nella Tabella delle sezioni, è visualizzata in modo automatico la sezione numero 1

Rettangolare: b=30.00 h =30.00 t=90', assegnata ai pilastri del modello strutturale, atti-vare il comando: ► Dati sezione ► Analisi resi-

stenza al fuoco (UNI 9502) Nella finestra visualizzata è possibi-

le definire i parametri per l’analisi e la mappatura termica della sezione.

Nella finestra, visualizzata nella pa-gina di seguito, sono riportate:

Tabella per la definizione del tipo di esposizione;

Cornice grafica dell’orientamento dell’elemento e dell’indicazione dei lati esposti;

Comandi di gestione della mappatura termica; Comandi di gestione delle resistenze e dell’esposizione; Finestra grafica della mappatura termica.

Il comando Avanzate… consente l’accesso alla finestra Dati per l’analisi del transitorio termico e verifica capacità portante per la definizione di parametri relativi alla singola se-zione.



Premere il tasto OK per uscire dalla finestra, premere il tasto Applica. Avanzare con il contatore dell’archivio delle sezioni per portarsi sulla sezione numero 3 Rettangolare: b=30.00 h =40.00 t=90' assegnata alle travi. Per la visualizzazione dei parametri per la verifica di resistenza al fuoco è sufficiente procedere come indicato sopra. Premere il tasto x per uscire dalla Ta-bella delle sezioni. Per la visualizzazione dei parametri per la verifica di resistenza al fuoco degli elemen-ti D3 parete in c.a. è sufficiente attivare i comandi riportati di seguito: Dati di progetto ► Criterio di progetto Attivare la cartella Pareti c.a. per la visualizzazione dei parametri di progettazione del-le pareti in c.a.. Per eseguire la progettazione al carico d’incendio delle pareti è necessario assegnare i parametri per il calcolo, all’interno della Tabella dei criteri di progetto.



Nella tabella visualizzata sono presenti due criteri di progetto relativi all’esposizione delle pareti, che essendo orientate in modo diverso rispetto agli assi del sistema di riferimento glo-bale, necessitano di esposizioni su facce opposte. Il criterio di progetto 1 è rela-tivo alle pareti esposte sulla faccia 3+, il criterio di progetto 2 è relativo alle pareti esposte sulla faccia 3-. All’interno della finestra Pareti c.a. sono visualizzabili i seguen-ti parametri della cornice Espo-sizione per verifica 9502 relativi alla verifica di resistenza al fuoco: • Opzione 3 – (intradosso) Consente di assegnare l’esposizione al carico d’incendio al

lato 3 –, nell’esempio corrente il criterio di progetto numero 1 è relativo agli ele-menti con faccia 3 - esposta; (per visualizzare il sistema di riferimento locale degli elementi D3 utilizzare il co-mando Preferenze ► Opzioni elementi ► Elementi D3 orientamento);

• Opzione 3 + Consente di assegnare l’esposizione al carico d’incendio al lato 3 + (per visualizzare il sistema di riferimento locale degli elementi D3 utilizzare il comando Preferenze ► Opzioni elementi ► E-lementi D3 orientamen-to);

• Tempo esp. R (min.) Consente di assegnare il tempo di e-sposizione al carico d’incendio.

Per visualizzare i parametri contenuti nel criterio di pro-getto 2 premere il contatore contenuto nella Tabella dei criteri di progetto.



Premendo il contatore viene visualizzata la finestra riportata sopra. Il criterio di progetto è relativo alle facce esposte sul lato 3- (intradosso). Visualizzazione delle combinazioni di carico agli Stati Limite Ultimi Di seguito si realizza la visualizzazione delle combinazioni di carico agli Stati Li-mite Ultimi, già presenti nella tabella delle combinazioni. Sono presenti le seguenti combinazioni: • Due combinazioni agli S.L.U. per la progettazione; • Una combinazione S.L.U. (acc.) per la verifica di resistenza al fuoco.

Le combinazioni possono essere modificate senza ripetere l’analisi della struttura. Dati di carico ► Combinazioni

Viene visualizzata la Tabella delle combinazione come definita nella immagine ri-portata di seguito.

Se si desidera visualizzare il procedimento di definizione delle combinazioni, è

necessario eseguire i comandi riportati di seguito. La definizione delle combinazioni avviene in modo automatico con i seguenti

comandi: Impostazioni generali

Nella finestra visualizzata, che riporta i coefficienti relativi ai carichi variabili, è possibile controllare e modificare i coefficienti assegnati in modo automatico.



Premere il comando: Avanti>

Nella finestra visua-lizzata, che riporta il livello di interazione tra i diversi carichi variabili, è riportato solamente un caso di carico varia-bile che quindi si consi-dera indipendente.

Premere il comando:

Avanti> Nella finestra visua-

lizzata, che riporta le classi di durata dei casi di carico, è possibile controllare quelle asse-gnate in modo automa-tico dal programma.

Premere il comando:

Avanti> Nella finestra visua-

lizzata, che riporta i co-efficienti di combina-zione relativi alle nor-mative utilizzabili, è possibile controllare i valori assegnati in modo automatico dal programma.

I valori visualizzati sono riportati nella immagine seguente. Premere il comando:

Fine

Nella Tabella delle combinazioni premere i seguenti comandi: S.L.U. strutt. S.L.U. accid. Sono generate in modo automatico le combinazioni presenti nella finestra.

Di seguito è riportata l’immagine che contiene le combinazioni generate. I moltiplicatori dei casi carico possono essere modificati facendo clic con il

mouse sul numero riportato.



Premere il tasto Applica per uscire dalla Tabella delle combinazioni.



Visualizzazione dei lati esposti al fuoco Di seguito si realizza la visualizzazione mediante colorazione dei lati esposti delle strutture.

Modo grafico ► Linee Nasc. Veloce viene visualizzata la struttura ri-portata nell’immagine, in cui sono colorati in rosso i lati della struttura esposti al fuoco.

Per visualizzare dall’interno

i lati esposti della struttura, è sufficiente attivare i seguenti comandi:

Fare clic con il tasto sinistro del mouse nella zona della fi-nestra grafica occupata dalla struttura e muovendo il mouse, far ruotare la struttura fino a disporsi come riportato nella immagine visualizzata di lato.

Modo grafico ► Filo di Ferro viene visualizza-



ta la struttura con modalità unifilare.

Vista ► Vista Ass.1 Visualizzazione dei risultati della verifica di resistenza al fuoco Di seguito si realizza la visualizzazione dei risultati della verifica di resistenza al fuo-co. La verifica viene eseguita su elementi strutturali già progettati, di cui sono già state individuate le armature. Tali armature sono successivamente verificate all’azione del fuoco. Nel corrente esempio le strutture sono state progettate, e quindi le armature sono già disponibili. L’esempio consente di visualizzare i risultati del procedimento di veri-fica.

I risultati della verifica di resistenza

possono essere visualizzati mediante il comando:

Verifica di resistenza al fuoco che presenta il menu delle op-zioni di visualizzazione dei risultati.

Di seguito sono riportate alcune opzioni relative agli elementi D2:

Stato progetto D2 Permette la visua-lizzazione, mediante colori, del risulta-to di verifica positiva o negativa.

Colore rosso ► elementi non verifi-cati,

Colore ciano ► elementi verificati.

Di lato è riportata l’immagine che visua-lizza lo stato di proget-to. Verifica N/M Rappor-to tra le azioni di calco-lo e le azioni ultime N, M2, M3. Verifica V/T Valore più alto dei seguenti rapporti:



Rapporto tra le azioni di calcolo e le azioni ultime T, V2, V3 (verifica della biella compressa).

Rapporto tra le azioni di calcolo e le azioni ultime T, V2, V3 (verifica dell’ ar-matura trasversale).

Inviluppo Permette la visualizzazione dell’inviluppo delle sol-lecitazioni con cui viene realizzata la progetta-zione al carico d’incendio degli elementi D2.

Si possono visualizzare i diagrammi di inviluppo delle seguenti sollecitazioni: o Sforzo Normale o Taglio 2-2 o Taglio 3-3 o Mom. torcente o Momento 2-2 o Momento 3-3 Di seguito sono riportate alcune opzioni relative agli elementi D3:

Stato progetto D3 Permette la visualizzazione, mediante colori, del risultato di veri-fica positiva o negativa.

Colore rosso ► elementi non verificati, Colore ciano ► elementi verificati.

Di lato è riportata l’immagine che vi-sualizza lo stato di progetto. Verifica N/M Rapporto tra le azioni di calcolo e le azioni ultime N, M2, M3.

Di seguito è riportata l’immagine che visualizza mediante mappa di colore il risultato attivato.

Verifica V Riporta con mappa di co-lore il massimo valore ottenuto dai seguenti due rapporti:



Rapporto tra le azioni di calcolo e le azioni ultime V (a-zione di taglio orto-gonale al piano): ve-rifica della biella compressa;

Rapporto tra le azioni di calcolo e le azioni ultime V (a-zione di taglio orto-gonale al piano): ve-rifica della capacità in assenza di armatu-ra per taglio.

Di seguito è ri-portata l’immagine che visualizza me-diante mappa di co-lore il risultato atti-vato.

Controllo dei risul-tati relativi ad un singolo elemento D2 per la verifica di resistenza al fuoco

Per effettuare la vi-sualizzazione dei risul-tati della verifica, relati-vi ad un singolo ele-mento della struttura, è necessario eseguire i seguenti comandi: 1. Attivare il comando Verifica N/M relativo agli elementi D2; 2. Premere il comando:

Controlla 3. Fare clic con il mouse su un elemento trave di copertura, viene visualizzata la Fi-

nestra di controllo generale, che permette di effettuare il controllo dei risultati della progettazione, relativi al singolo elemento D2.

Di seguito è riportata l’immagine che contiene i valori dei parametri relativi alla veri-fica di una delle travi di copertura in c.a..



Nella finestra sono riportati i seguenti parametri di verifica di resistenza al fuoco: Resistenza al fuoco Riporta la sintesi dello stato di verifica dell’elemento (T verifica relativa a taglio e torsione); Verifiche SLU (incendio) Permette di visualizzare i seguenti risultati:

Verifica: Rapporto tra le azioni di calcolo e le azioni ultime N, M2, M3; Ver. Staff.: Rapporto tra le azioni di calcolo e le azioni ultime T, V2, V3 (verifica dell’armatura trasversale). Ver. Cls: Rapporto tra le azioni di calcolo e le azioni ultime T, V2, V3 (verifica della biella compressa).

Controllo dei risultati relativi ad un singolo elemento D3 per la verifica di resistenza al fuoco

Per effettuare la visualizzazione dei risultati della verifica, relativi ad un singolo e-lemento D3 della struttura, è necessario eseguire i seguenti comandi: 1. Attivare il comando Verifica N/M per elementi D3; 2. Premere il comando:

Controlla



3. Fare clic con il mouse su un elemento D3 di una parete,viene visualizzata la Fine-stra di controllo generale, che permette di effettuare il controllo dei risultati della pro-gettazione, relativi al singolo elemento D3.

Nella finestra sono riportati i seguenti parametri di verifica di resistenza al fuoco: Resistenza al fuoco Riporta la sintesi dello stato di verifica dell’elemento (V verifica relativa a sollecitazioni tangenziali); Verifiche SLU (incendio) Permette di visualizzare i seguenti risultati:

Ver. N/M: Rapporto tra le azioni di calcolo e le azioni ultime N, M2, M3; Ver. V Cls-: Rapporto azioni di calcolo e azioni ultime V (azione di taglio orto-gonale al piano): verifica della biella compressa. Ver. V Cls+: Rapporto azioni di calcolo e azioni ultime V (azione di taglio orto-gonale al piano): verifica della capacità in assenza di armatura per taglio.

Generazione delle immagini della struttura e delle stampe Di seguito sono riportate le note sintetiche per la generazione della relazione di cal-colo contenente i risultati della verifica di resistenza al fuoco.

Contesto ► Generazione stampe

Viene visualizzata la finestra Opzioni di stampa che contiene le opzioni di scelta dei dati e dei risultati che è possibile inserire nella relazione; per l’esempio corrente, im-postare le opzioni come indicato nell’immagine riportata di seguito.

Nota: se non si possiede Microsoft Word disabilitare l’opzione Usa Microsoft

Word, la relazione generata sarà un file di testo (*.txt) senza formattazioni particolari.



L’opzione Mostra stesura permet-

te la visualizzazione della stesura della relazione da parte di Word. Premere OK.

Nella finestra Salva con nome asse-gnare il nome al file di relazione (es. Relazione) e la cartella di salvataggio; premere Salva. La relazione verrà re-datta automaticamente.

Per la produzione di immagini e schemi strutturali usare il comando:

File ► Imposta stampa ► E-

sporta immagine (per generare l’immagine della visualizzazione cor-rente).

Le immagini salvate nella cartella Esempio9_data possono essere inseri-te in modo automatico nella relazione di calcolo utilizzando, prima della ge-nerazione, il comando Selezione immagini. NOTA: Gli utenti in possesso del Modulo Opzionale 8 – Vedifica resistenza al fuoco posso-no effettuare la riesecuzione del procedimento di progetto e verifica attraverso i co-mandi: Contesto ► Esecuzione progettazione ► Stati limite E quindi Contesto ► Esecuzione progettazione ► Resistenza al fuoco

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