R ck = 250 kg/cm 2 (Tensioni Ammissibili) f ck = 200 kg/cm 2 (Stati Limite) C20/25 (Eurocodici –...

Rck = 250 kg/cm2 (Tensioni Ammissibili)fck = 200 kg/cm2 (Stati Limite)C20/25 (Eurocodici – N.T.C.2008)

RESISTENZE DEI MATERIALI

STRUTTURE DI DESTINAZIONE CLASSE DI RESISTENZA MINIMA

Per strutture non armate o a bassa percentuale di armatura C8/10

Per strutture semplicemente armate C16/20

Per strutture precompresse C28/35

METODI DI VERIFICA DEGLI ELEMENTI STRUTTURALI

(D.M. 14/01/08)Capitolo 2.7 - VERIFICHE ALLE TENSIONI AMMISSIBILI

Relativamente ai metodi di calcolo, è d'obbligo il metodo agli stati limite.Per le costruzioni di tipo 1 (VN ≤10 anni) e tipo 2 (50 anni ≤VN <100 anni) e Classe d’uso I e II, limitatamente a siti ricadenti in Zona 4, è ammesso il metodo di verifica alle tensioni ammissibili. Per tali verifiche si deve fare riferimento alle norme tecniche di cui al D.M. LL. PP. 14.02.92, per le strutture in calcestruzzo e in acciaio, al D.M. LL. PP. 20.11.87, per le strutture in muratura e al D.M. LL. PP. 11.03.88 per le opere e i sistemi geotecnici.

Le azioni sismiche debbono essere valutate assumendo pari a 5 il grado di sismicità S, quale definito al § B. 4 del D.M. LL. PP. 16.01.1996, ed assumendo le modalità costruttive e di calcolo di cui al D.M. LL. PP. citato, nonché alla Circ. LL. PP. 10.04.97, n. 65/AA.GG. e relativi allegati.

Metodo delle tensioni ammissibili

c c c

s s s

E

E

Legami costitutivi lineari


1 cE

1

sE



Tensioni ammissibili

c

s

c s



( deformazioni )

,maxc

N

M

Verifica di resistenza

,maxc c



( deformazioni ) ( tensioni )

,maxc ,maxc

N

M

Legami costitutivi non lineari (più realistici)

Metodo degli Stati Limite


fc

fy

cu su

DUTTILITA’ DELL’ELEMENTO STRUTTURALE

Legame costitutivo del calcestruzzo

Parabola-rettangolo triangolo-rettangolo rettangolo (stress block)

c2 = 0.20% c3 = 0.175% c4 = 0.07% cu = 0.35%

DUTTILITA’ DELL’ELEMENTO STRUTTURALE

Legame costitutivo dell’acciaio

Bilineare con incrudimento elastico perfettamente plastico



( deformazioni )

,maxc

N

M

Verifica di resistenza

,maxc cu



( deformazioni ) ( tensioni )

,maxc ,maxc

N

M

N

M

Campi di rottura



su

cu

0c

Domini di resistenza

NR

MR

NS

MS



N

M

(vantaggi rispetto alle T.A.)

Legami sperimentali acciaio

Tensioni

Ammissibili




Stati Limite

T.A. – Verifica puntuale


Verifiche globali per l’intera sezione

(vantaggi rispetto alle T.A.)Metodo degli Stati Limite


Punto di verifica

S.L. – Verifica globale





Flessione deviataT.A. S.L.





Flessione rettaT.A. S.L.





Possibilità di eseguite verifiche nei confronti di condizioni diverse da

quella di collasso

Definizione di diversi tipi di

Stati Limite (S.L.)






STATI LIMITE DI ESERCIZIO (S.L.E.)

• verifiche di deformabilità

• verifiche di vibrazione

• verifiche di fessurazione

• verifiche delle tensioni di esercizio

• verifiche a fatica per quanto riguarda eventuali danni che possano compromettere la durabilità

STATO LIMITE ULTIMO (S.L.U.)

• verifiche di resistenza

Verifica allo Stato Limite di Esercizio

Fessurazione, deformazioni e tensioni

FESSURAZIONE

- Stato limite di decompressione: la tensione normale nella fibra considerata è pari a zero- Stato limite di prima fessurazione: raggiungimento della resistenza a trazione del calcestruzzo- Stato limite di apertura delle fessure: formazione di fessure di una data ampiezza

FATTORI DA CONSIDERARE NELLA VALUTAZIONE DELLA

FESSURAZIONECombinazione delle azioni

azioni quasi permanenti

azioni frequenti

azioni rare

Condizioni ambientali

Sensibilità della armature

armature sensibili

armature poco sensibili

poco aggressivo, caratterizzato da umidità relativa non elevata o da umidità relativa elevata per brevi periodi

moderatamente aggressivo, caratterizzato da elevata umidità relativa in assenza di vapori corrosivi

molto aggressivo, caratterizzato da presenza di liquidi o di aeriformi particolarmente corrosivi

VALUTAZIONE DELLA MASSIMA AMPIEZZA DI APERTURA DELLE

FESSURE

mk ww 7.1 mmm sw r

m kks

cs

32102

c = ricoprimento dell’armatura

s = distanza fra le barre; se s > 14 si adotterà s = 14

= diametro della barra

k2 = coefficiente che caratterizza l’aderenza del calcestruzzo alla barra e al quale si assegnano i seguenti valori:

k2 = 0.4 per barre ad aderenza migliorata

k2 = 0.8 per barre lisce

k3 = coefficiente che tiene conto della forma del diagramma delle tensioni prima della fessurazione

AMPIEZZA E DISTANZA FRA LE FESSURE

VERIFICHE STRUTTURALI AGLI STATI LIMITE

(Verifiche D.M. ‘05)

STATO LIMITE ULTIMO (S.L.U.) - Sotto l’effetto dell’azione sismica di progetto per un sisma avente un periodo di ritorno di circa 500 anni, caratterizzata da una probabilità di superamento non maggiore del 10% in 50 anni, l’edificio pur subendo danni di grave entità agli elementi strutturali e non strutturali, deve mantenere una residua resistenza e rigidezza nei confronti delle azioni orizzontali e l’intera capacità portante per carichi verticali.

STATO LIMITE DEL DANNO (S.L.D.) - Sotto l’effetto di un sisma con basso periodo di ritorno (frequente), e di intensità non maggiore del 50% in 50 anni, avente quindi una significativa probabilità di verificarsi più di una volta nel corso della durata utile dell'opera, gli edifici non devono riportare danni (gravi) significativi né alle strutture né alle parti non strutturali, in particolare agli impianti.

VERIFICHE STRUTTURALI AGLI STATI LIMITE(Verifiche D.M. ‘08)

STATO LIMITE DI SALVAGUARDIA DELLA VITA (S.L.V.) - A seguito del terremoto la costruzione subisce rotture e crolli dei componenti non strutturali ed impiantistici e significativi danni dei componenti strutturali cui si associa una perdita significativa di rigidezza nei confronti delle azioni orizzontali; la costruzione conserva invece una parte della resistenza e rigidezza per azioni verticali e un margine di sicurezza nei confronti del collasso per azioni sismiche orizzontali;

STATO LIMITE DI OPERATIVITA’ (S.L.O.) - A seguito del terremoto la costruzione nel suo complesso, includendo gli elementi strutturali, quelli non strutturali, le apparecchiature rilevanti alla sua funzione, non deve subire danni ed interruzioni d'uso significativi.

STATO LIMITE DI DANNO (S.L.D.) - A seguito del terremoto la costruzione nel suo complesso, includendo gli elementi strutturali, quelli non strutturali, le apparecchiature rilevanti alla sua funzione, subisce danni tali da non mettere a rischio gli utenti e da non compromettere significativamente la capacità di resistenza e di rigidezza nei confronti delle azioni verticali ed orizzontali, mantenendosi immediatamente utilizzabile pur nell’interruzione d’uso di parte delle apparecchiature.

STATO LIMITE DI PREVENZIONE DEL COLLASSO (S.L.C.) - A seguito del terremoto la costruzione subisce gravi rotture e crolli dei componenti non strutturali ed impiantistici e danni molto gravi dei componenti strutturali; la costruzione conserva ancora un margine di sicurezza per azioni verticali ed un esiguo margine di sicurezza nei confronti del collasso per azioni orizzontali.

STATI LIMITE DI ESERCIZIO (Comportamento strutturale non dissipativo)

STATI LIMITE ULTIMI (Comportamento strutturale dissipativo)

VERIFICHE STRUTTURALI AGLI STATI LIMITEStrutture di Classe 1

STATO LIMITE DEL DANNO (S.L.D.) – Controllo degli spostamenti.STATO LIMITE DI SALVAGUARDIA DELLA VITA (S.L.V.) – Verifica di Resistenza.

Strutture di Classe 2

STATO LIMITE DEL DANNO (S.L.D.) – Controllo degli spostamenti.STATO LIMITE DI SALVAGUARDIA DELLA VITA (S.L.V.) – Verifica di Resistenza.

STATO LIMITE DI OPERATIVITA’ (S.L.O.) – Controllo degli spostamenti.


STATO LIMITE DEL DANNO (S.L.D.) – Controllo degli spostamenti.STATO LIMITE DEL DANNO (S.L.D.) – Controllo degli spostamenti + Verifica di Resistenza.STATO LIMITE DI SALVAGUARDIA DELLA VITA (S.L.V.) – Verifica di Resistenza.



STATO LIMITE DEL DANNO (S.L.D.) – Controllo degli spostamenti.STATO LIMITE DEL DANNO (S.L.D.) – Controllo degli spostamenti + Verifica di Resistenza.STATO LIMITE DI SALVAGUARDIA DELLA VITA (S.L.V.) – Verifica di Resistenza.


Strutture Isolate

STATO LIMITE DEL DANNO (S.L.D.) – Controllo degli spostamenti.STATO LIMITE DEL DANNO (S.L.D.) – Controllo degli spostamenti + Verifica di Resistenza.STATO LIMITE DI SALVAGUARDIA DELLA VITA (S.L.V.) – Verifica di Resistenza.STATO LIMITE DI COLLASSO (S.L.C.) – Controllo degli spostamenti.

SPETTRO DI PROGETTO PER LA VERIFICA AGLI S.L.U.

BOBOge T

T

F

q

T

TF

qSaTS 1

1

Oge Fq

SaTS 1

T

TF

qSaTS C

Oge

1

2

1

T

TTF

qSaTS DC

Oge

TTD

DC TTT

TcTTB

BTT 0

Rispetto alle formule relative allo spettro elastico, si sostituisce con 1/q

VERIFICHE ALLO S.L.D.

Per costruzioni di Classe III e IV, se si vogliono limitare i danneggiamenti strutturali, per tutti gli elementi strutturali, inclusi nodi e connessioni tra elementi, deve essere verificato che il valore di progetto di ciascuna sollecitazione (Ed) calcolato in presenza delle azioni sismiche

corrispondenti allo S.L.D. ed attribuendo ad il valore di 2/3, sia inferiore al corrispondente valore della resistenza di progetto (Rd).

Verifiche di Resistenza

BOBOge T

T

FT

TFSaTS 1

1

3

2

Oge FSaTS 3

2

T

TFSaTS C

Oge 3

2

23

2

T

TTFSaTS DC

Oge

TTD

DC TTT

TcTTB

BTT 0

VERIFICHE S.L.U. E S.L.D.

Spettro di risposta elastico (S.L.D.) e spettro di progetto (S.L.U.)

VERIFICHE ALLO S.L.O. E ALLO S.L.D.

Per le costruzioni ricadenti in classe d’uso I e II si deve verificare che l’azione sismica di progetto non produca agli elementi costruttivi senza funzione strutturale danni tali da rendere la costruzione temporaneamente inagibile.Nel caso delle costruzioni civili e industriali, qualora la temporanea inagibilità sia dovuta a spostamenti eccessivi interpiano, questa condizione si può ritenere soddisfatta quando gli spostamenti interpiano ottenuti dall’analisi in presenza dell’azione sismica di progetto relativa allo SLD siano inferiori ai limiti indicati nel seguito.

Verifiche di Danno degli Elementi non Strutturali

Tipologia strutturale

dr < 0,005 h Edifici con tamponamenti collegati rigidamente alla struttura che interferiscono con la deformabilità della stessa

dr < drp < 0,01 h per tamponamenti progettati in modo da non subire danni a seguito di spostamenti di interpiano d rp, per effetto della loro deformabilità intrinseca ovvero dei collegamenti alla struttura

dr < 0,003 h per costruzioni con struttura portante in muratura ordinaria

dr < 0,004 h per costruzioni con struttura portante in muratura armata

dr - Spostamento interpiano, ovvero differenza tra gli spostamenti al solaio superiore ed inferiore.

h – Altezza di interpiano

Per le costruzioni ricadenti in classe d’uso III e IV si deve verificare che l’azione sismica di progetto non produca danni agli elementi costruttivi senza funzione strutturale tali da rendere temporaneamente non operativa la costruzione. Nel caso delle costruzioni civili e industriali questa condizione si può ritenere soddisfatta quando gli spostamenti interpiano ottenuti dall’analisi in presenza dell’azione sismica di progetto relativa allo S.L.O. siano inferiori ai 2/3 dei limiti in precedenza indicati.

R ck = 250 kg/cm 2 (Tensioni Ammissibili) f ck = 200 kg/cm 2 (Stati Limite) C20/25 (Eurocodici –...

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