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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.
Edizione destinata in via prioritaria ad essere ceduta nell’ambito di rapporti associativi.Tutti i diritti di traduzione, di memorizzazione elettronica e di riproduzione sono riservati. Nessuna parte di questa pubblicazio-ne può essere riprodotta in alcuna forma, compresi i microfilm e le copie fotostatiche, né memorizzata tramite alcun mezzo, senza il permesso scritto dell’Editore. Ogni riproduzione non autorizzata sarà perseguita a norma di legge. Nomi e marchi citati sono generalmente depositati o registrati dalle rispettive case produttrici.
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L'Autore desidera ringraziare l’Ing. Ivano Dal Col.
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3
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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4
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
7
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
LO 2
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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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CAPITO
LO 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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CAPITO
LO 4
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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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CAPITO
LO 5
25
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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CAPITO
LO 6
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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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