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VERIFICHE A FLESSIONE SEMPLICE ALLO STATO LIMITE ULTIMO CON AUSILIO DI UN FOGLIO ELETTRONICO PER LA VERIFICA DI EDIFICI NUOVI ED ESISTENTI (NTC18) MARCO BOSCOLO BIELO Clicca e richiedi di essere contattato per informazioni e promozioni

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VERIFICHE A FLESSIONE SEMPLICE

ALLO STATO LIMITE ULTIMOCON AUSILIO DI UN FOGLIO ELETTRONICO

PER LA VERIFICA DI EDIFICI NUOVI ED ESISTENTI (NTC18)

MARCO BOSCOLO BIELO

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Marco Boscolo BieloVERIFICHE A FLESSIONE SEMPLICE ALLO SLUEd. I (07-2020)

ISBN 13 978-88-277-0145-4EAN 9 788827 7 01454

Collana COME FARE PER (9), versione eBook

In copertina, foto dell’Autore.

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SOMMARIO

Ì PRESENTAZIONE ............................................................................ p. 5

1. DATI GENERALI ............................................................................... ˝ 71.1. Geometria della sezione ....................................................... ˝ 71.2. Resistenze dei materiali ........................................................ ˝ 7

2. PRINCIPI TEORICI ........................................................................... ˝ 102.1. Relazioni generali .................................................................. ˝ 102.2. Condizione di resistenza ....................................................... ˝ 112.3. Condizione di duttilità .......................................................... ˝ 112.4. Regole di dettaglio ............................................................... ˝ 12

2.4.1. Condizioni non sismiche ......................................... ˝ 122.4.2. Condizioni sismiche................................................. ˝ 13

3. APPLICAZIONE ............................................................................... ˝ 143.1. Geometria della sezione ....................................................... ˝ 143.2. Resistenze dei materiali ........................................................ ˝ 143.3. Determinazione del momento resistente ........................... ˝ 143.4. Verificadiresistenzaaflessione ........................................... ˝ 153.5. Verificadiduttilità .................................................................. ˝ 153.6. Verificadelleregoledidettaglio .......................................... ˝ 15

3.6.1. Verificapercondizioninonsismiche ...................... ˝ 153.6.2. Verificapercondizionisismiche ............................. ˝ 16

4. PREPARAZIONE DEL FOGLIO ELETTRONICO .......................... ˝ 17

5. VERIFICHE PER EDIFICI ESISTENTI ............................................. ˝ 255.1. FattoridiConfidenza............................................................. ˝ 255.2. Introduzione dei dati nel foglio elettronico ........................ ˝ 285.3. Esempio applicativo

perverifichesuelementoesistente ..................................... ˝ 29

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SOM

MA

RIO

6. NOTE ................................................................................................. p. 32

7. LA WEBAPP INCLUSA .................................................................... ˝ 347.1. Contenuti della WebApp ...................................................... ˝ 347.2. Requisiti hardware e software .............................................. ˝ 347.3. Utilizzo della piattaforma WEBAPP GRAFILL...................... ˝ 347.4. AssistenzatecnicasuiprodottiGrafill(TicketSystem) ........ ˝ 35

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PRESENTAZIONE

Lapresentepubblicazionetrattadialcunitipidiverificachepossonoessereeseguitineglielementidicalcestruzzoarmatosoggettiaflessioneretta.Ven-gono sviluppati gli algoritmi teorici e coniugati in esempi applicativi.

Lesezionidiverificapossonoessereditiporettangolareoa«T»,purchésicontrolli,acalcoloeseguito,chel’asseneutrotaglil’aladellasezione.Inoltreil foglio elettronico può essere utilizzato sia per elementi strutturali nuovi sia suelementiappartenentiadedificiesistenti,adottandoleindicazioniripor-tateneiparagrafichetrattanodiquestiultimicasi.

Oltre alle verifiche a flessione per lo Stato Limite Ultimo (SLU) possonoessereancheeffettuate leverificherelativealle regole di dettaglio per le zone sismiche.

GlialgoritmidicalcolosibasanosulD.M.17gennaio2018(NormeTecnicheperleCostruzionioancheNTC)esullaCircolareapplicativan.7/2019.

Unapartedellatrattazione,inoltre,èsvoltainmododaindicareall’utentecome riportare su un foglio di calcolo elettronico i dati relativi alle formule dellevarieverificheinmododaottenereirisultatiinmodospeditoeveloce.Allo scopo possono essere utilizzati fogli elettronici in open source(adesem-pio Open Office)maanchesulicenza(adesempioExcel).Ingeneralequestetipologiedifogli,possonopoiesserecaricatinelcellularecheadottiilsistemaoperativo Android in modo da poter avere a disposizione un semplice stru-mentoanche incircostanzeoccasionali,qualiadesempio incantiereo inoccasionediconteggipreliminarifuoriufficio.

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CAPITO

LO 1

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DATI GENERALI

1.1. Geometria della sezione

La sezione sia supposta rettangolare con le seguenti caratteristiche (vedifigura1.1):

– b = base;

– h = altezza;

– c = distanza fra il lembo estremo e baricentro dell’ armatura;

– d = h – c = distanza fra lembo compresso e baricentro armature tesa;

– x=distanzafralembocompressoedasseneutro;

– As = area armatura tese.

Figura 1.1. Schema di calcolo della sezione

1.2. Resistenze dei materiali

SibasanosulleindicazionifornitedalleNTCperladefinizionedelleresistenzedi progetto.

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CAPITO

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PRINCIPI TEORICI

2.1. Relazioni generali

LasezionesiintendenellecondizionidiverificaalloSLUincuiilcalcestruzzosi trova ad aver raggiunto il massimo valore di compressione di progetto fcd. In tali circostanze la norma tecnica ammette che si possa utilizzare un dia-grammadelletensioniditiporettangolare(denominatostress-block)ilqualesisviluppaadunadistanzaparia0,8x dal lembo superiore dell’elemento strutturale(vedifigura1.1).L’areadidettodiagrammaapprossimainmodoconveniente la distribuzione parabola-rettangolo.

Conquesteipotesilarisultantedicompressionenelcalcestruzzodiventa:

(3)

Sipuòassumerecheanchel’armaturasitroviincondizionidisnervamento1,quindilatensioneassumeilvaloremassimodella(2)elarisultanteditrazionenellebarrediventa:

(4)

Per la condizione di equilibrio interna della sezione i valori delle due risultanti devonoeguagliarsi,percuisiha:

(5)

Sostituendole(1)e(2)nelle(3)e(4),eapplicandola(5)siottienelaseguenterelazione:

1 Nellamaggioranzadeicasilebarresitrovanoincondizionidisnervamentoinconside-razione della limitazione dell’area di barre tese imposta dalla normativa tecnica. Talecondizione viene comunque verificata attraverso la cosiddetta condizione di duttilità

(vedasiparagrafo2.2.3).

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APPLICAZIONE

SiverifichiunasezionerettangolareincalcestruzzoC25/30,aventeledimen-sioni:b=30cm,h=40cm,c=3cm(vedasifigura1.1).L’armaturatesasiacostituitada4ϕ 16eilmomentoagentealloSLUsiaMEd=8.500daN.

3.1. Geometria della sezione

– b=30cm;

– h=40cm;

– c=3cm;

– d = h – c=37cm;

– As=4ϕ16=8,04cm2;

3.2. Resistenze dei materiali

Calcestruzzo C25/30:

(27)

Barre d’armo B450C:

(28)

3.3. Determinazione del momento resistente

Ricerca dell’asse neutro:

(29)

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PREPARAZIONE DEL FOGLIO ELETTRONICO

Nelprogrammadifoglielettroniciapriamounnuovofilechesipresenteràsottoformadiunagrigliaincuilerighesonoidentificateconnumeri(1,2,3…)elecolonneconletteredell’alfabeto(A,B,C…),comeinfigura4.1.

Figura 4.1. Schermata di un foglio elettronico da impostare

CisicollochisullacasellaA1inaltoasinistra(posizionandoilmousesopraecliccandoiltastosinistrocompareunacolorazionedelcontornopiùscura).Successivamentesipongailcursoreall’internodellabarradiscritturainalto(generalmentedopoilsimbolofx).Siscriva«VERIFICA A FLESSIONE RETTA – SLU»esidigiti«INVIO».NellacasellaA1compariràiltestochepuòessereeditatocongrassetto,colorazioni,ecc.(figura4.2).

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VERIFICHE PER EDIFICI ESISTENTI

5.1. Fattori di Confidenza

Nelcasodiedificiesistentilenormetecnicheprevedonol’utilizzodiFattoridiConfidenzaFCchefungonodaulterioricoefficientidisicurezzadaapplicaresui parametri meccanici dei materiali.

Per leverifichesulcalcestruzzoarmatovengonodefiniti3LivellidiCono-scenza(LC1,LC2,LC3)aiqualicorrispondonoaltrettantivalorideifattoridiconfidenza(FC1,FC2,FC3).

Di seguito, con riferimentoalle specifichecontenuteal§8.5delD.M.17gennaio2018(NTC),èriportataunabrevedescrizioneperlastimadeiFattoridiConfidenza(FC),definiticonriferimentoaitreLivellidiConoscenza(LC)crescenti.

La quantità e il tipo di informazioni richieste per conseguire uno dei tre livelli di conoscenzaprevisti, sono, a titolo esclusivamenteorientativo, ulterior-mente precisati nel seguito.

Livello di conoscenza LC1

Siintenderaggiuntoquandosianoeffettuate:

– l’analisistorico-criticacommisurataallivelloconsiderato(conriferimentoal§C8.5.1delleNTC);

– lageometriadellastrutturasianotainbaseaidisegnioriginali(effettuandounrilievovisivoacampioneperverificarel’effettivacorrispondenzadelcostruitoaidisegni)oadunrilievo,ricavatoancheconl’ausiliodiunpro-gettosimulato(conriferimentoal§C8.5.2delleNTC);

– indagini limitate in-situ sulle armature e sui collegamenti presenti negli elementipiù importanti (i dati raccolti devonoessere tali da consen-tireverifichelocalidiresistenza),poichénonsidisponediinformazionisulle caratteristichemeccanichedeimateriali (provenientidaidisegnicostruttiviodaicertificatidiprova)sipossonoadottarevaloriusualidella

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NOTE

I dati di immissione sono in colore viola e sfondo giallo; i principali risultati dei calcoli in sfondo celeste.

Il numero n delle barre può essere qualsiasi.

Nelcasodiduestesedibarreirisultatipossonoessereconsideratisufficien-temente attendibili sostituendo con d la distanza del baricentro delle stese rispetto al lembo compresso.

Nelcasodibarredidiametrodiversosipuò«forzare»l’inserimentodell’areatotale(calcolataaparte)all’internodellacasellaB18(ricordandosipoidiripri-stinarelaformulaoriginariaall’internodellacasellamedesima).

Lamancanzadibarreinzonacompressaimplicaunaverificadiresistenzaafavore di sicurezza.

Poichéneidatidiinserimentononsonoprevistebarreinzonacompressaallembosuperiore,alcuneverifichegeometricheriportanounapercentualediarmatura in zona compressa costituita da un numero minimo di barre pari a 2ϕ14=3,08cm2(F31).

Nelcasosivogliasostituireconaltrivalorisipossonoconsiderareidatidellatabella seguente.

Tabella 6.1. Valore delle aree di barre d’armo

[segue]

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CAPITO

LO 7

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LA WEBAPP INCLUSA

7.1. Contenuti della WebApp

§ Foglio elettronico per la verifica a flessione semplice allo SLUFoglioelettronicoprecompilato,completodiimmaginiecolorazionedeicampi,dovel’utentedevesolodigitareglialgoritmidescrittineltesto.

§ Banca dati normativa e giurisprudenza consultabile attraverso un motorediricerca,conaggiornamentiautomaticiper365giornidall’atti-vazione della WebApp.

7.2. Requisiti hardware e software

– DispositivoconMSWindows,MacOSX,Linux,iOSoAndroid

– Accesso ad internet e browser web con Javascript attivo

– SoftwareperlagestionedidocumentiOfficeePDF

7.3. Utilizzo della piattaforma WEBAPP GRAFILL

WEBAPP GRAFILLèunapiattaformaperl’acquistodieBook GRAFILL Edi-toria tecnica con modalità on demand.

La piattaforma WEBAPP GRAFILL consente di acquistare ed attivare in temporealeeBook,softwaree/oraccoltedidocumentieditabili.

Attraverso il Tool di assistenza,disponibilesututtiiprodotti,èpossibileotte-nere assistenza tecnica e supporto.

Per entrare nella piattaforma WEBAPP GRAFILL ed utilizzare la WebApp acquistataprocederecomesegue:

1) Collegarsialseguenteindirizzointernet:

https://webapp.grafill.it

2) Cliccare su [Accedi]

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VERIFICH

E A FLESSIO

NE SEM

PLICE A

LLO SLU

3) Inserire Username e Password dell’account grafill.it che hai utilizzato perl’acquistodell’ebook

4) NellasezioneLE MIE APP cliccare sulla copertina del prodotto acqui-stato e procedere all’uso della WebApp

7.4. Assistenza tecnica sui prodotti Grafill (TicketSystem)

L’assistenzatecnica(gratuitaper365giornidall’acquisto)èrelativaesclusiva-menteall’installazioneeall’avviodelprodotto(non è prevista assistenza per il recupero dei dati),selaconfigurazionehardwarerispettairequisitirichiesti.

L’assistenza TicketSystemèdisponibileall’indirizzohttps://www.supporto.grafill.it.Effettuare il login al TicketSystemutilizzandoidatidelprofiloutentediwww.grafill.itedaprireunticketseguendoleistruzioni.LacronologiadeiticketresteràdisponibilesullaschermataprincipaledelTicketSystem.

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