Piano CA 2011 by S.T.A. DATA SRL

Indice Parte I

Piano CA

1 Piano ................................................................................................................................... Sisma 6 Am biente grafico ......................................................................................................................................................... 6 Sequenza delle ......................................................................................................................................................... operazioni 8 Lancio moduli .................................................................................................................................................. collegati 10 Visualizzazione .................................................................................................................................................. dei gruppi 10 Computo automatico .................................................................................................................................................. dei materiali 11

2 Piano ................................................................................................................................... Trave 12 Collegam ento ......................................................................................................................................................... con Piano Sism a 13 Travi di fondazione ......................................................................................................................................................... 14 Calcolo travi ......................................................................................................................................................... singole 15 Inserimento .................................................................................................................................................. geometria 15 Inserimento .................................................................................................................................................. carichi 15 L'am biente ......................................................................................................................................................... di progetto 17 Finestre per .................................................................................................................................................. il progetto 17 Griglia Dati.................................................................................................................................................. e Risultati 17 Dati ........................................................................................................................................... 18 Risultati ........................................................................................................................................... 19 Parametri .................................................................................................................................................. 23 Dimensionamento ........................................................................................................................................... 23 Ferri longitudinali ........................................................................................................................................... 24 Staffe ........................................................................................................................................... 25 Materiali ........................................................................................................................................... 28 Trave contiuna ........................................................................................................................................... 29 SLE ........................................................................................................................................... 30 Comandi calcolo .................................................................................................................................................. geotecnico 31 Definizione........................................................................................................................................... strati di progetto 31 Parametri generali ........................................................................................................................................... cedimenti 32 Parametri fondazioni ........................................................................................................................................... 32 Generali ...................................................................................................................................... 33 CapacitĂ portante ...................................................................................................................................... 34 Cedimenti...................................................................................................................................... 35 Calcola travi ........................................................................................................................................... di fondazione 37 Opzioni previste .................................................................................................................................................. 38 Calcolo secondo .................................................................................................................................................. NTC08 38 Calcolo automatico .................................................................................................................................................. delle armature 38 Completa gestione .................................................................................................................................................. delle armature 38 Diagrammi.................................................................................................................................................. di autocontrollo dei risultati 39 Incidenza delle .................................................................................................................................................. armature 39 Computo automatico .................................................................................................................................................. dei materiali 39 Sintesi risultati .................................................................................................................................................. di progetto 40 Relazione .................................................................................................................................................. di calcolo 40 Disegno delle .................................................................................................................................................. armature 41 Tipo Calcolo ......................................................................................................................................................... Strutturale 43 Gerarchia ......................................................................................................................................................... delle resistenze 44

3 Piano ................................................................................................................................... Pilastri 45 Calcolo e disegno ......................................................................................................................................................... arm ature di pilastri 45

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Piano Sisma Sintesi risultati ......................................................................................................................................................... di progetto 45 Param etri......................................................................................................................................................... di calcolo 47 Verifica Stati ......................................................................................................................................................... Lim ite di Esercizio 49 Disegno delle ......................................................................................................................................................... arm ature 49

4 Piano ................................................................................................................................... Plinti 51 Com andi calcolo ......................................................................................................................................................... geotecnico 52 Definizione.................................................................................................................................................. strati di progetto 52 Parametri generali .................................................................................................................................................. cedimenti 53 Parametri fondazioni .................................................................................................................................................. 53 Generali ........................................................................................................................................... 54 CapacitĂ portante ........................................................................................................................................... 55 Cedimenti ........................................................................................................................................... 56 Fasi di progetto ......................................................................................................................................................... 59

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Piano CA

Il modulo CA Ă¨ dedicato al progetto ed alle verifiche degli elementi strutturali in c.a. (travi, pilastri, fondazioni) a seguito del calcolo dell'intera struttura con Navigator ed Axis VM. E' costituito da una serie di moduli che interagiscono fornendo i risultati richiesti: Il modulo Sisma consente la selezione degli elementi da calcolare e la realizzazione delle piante dei solai definendo i fili fissi degli elementi. Infine presenta risultati globali delle verifiche. Il modulo Travi consente la verifica delle sezioni ed il progetto ed il disegno delle armature per le travate continue estrapolate dal modello globale. Gestisce in automatico la gerarchia delle resistenze, come prevista dalle NTC. Il modulo Pilastri esegue la verifica delle sezioni dei pilastri e il calcolo e il disengo dell'armatura. Gestisce in automatico la gerarchia delle resistenze, come prevista dalle NTC. Il modulo Plinti esegue il progetto ed il disegno dei ferri delle strutture di fondazione costituite da elementi prismatici in c.a. a seguito delle analisi globali effettuate con Axis VM. Il modulo CA Ă¨ aggiornato secondo le richieste delle Norme Tecniche per le Costruzioni (DM 14-1-2008) ed alla Circolare esplicativa. Consente il calcolo automatico della Gerarchia delle resistenze.

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1.1

Piano Sisma

Piano Sisma Sisma è il modulo centrale dedicato alla gestione del progetto per il calcolo ed il disegno di strutture in c.a. in zona sismica e non sismica. Dopo aver calcolato la struttura con Axis VM con i carichi verticali e/o sismici, i dati di input ed i risultati sono trasferiti al modulo di gestione del progetto.

1.1.1

Ambiente grafico Dopo aver eseguito l'analisi con Navigator e Axis VM è necessario procedere con le verifiche degli elementi strutturali (travi, pilastri, fondazioni) e completare il calcolo con le parti non modellate con Axis VM, come per i solai. Il passaggio da Axis VM è automatico. Richiamando quindi questa funzione da Navigator, appare l'ambiente di Sisma. L'ambiente grafico di Sisma è diviso in due parti un'area 3D e una 2D. L'area 3D è finalizzata alla presente spaziale del modello, e alla selezione degli elementi da calcolare, la parte 2D presenta I comandi appaiono sulle toolbar delle rispettive finestre e cambiano a seconda della scheda selezionata (Modello, Verifica, Disegno, Legno).

L'ambiente grafico è composto da diverse cartelle:

Modello In questa cartella viene presentato il modello 3D ed è possibile definire i fili fissi per travi e pilastri.

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Verifica Da questa cartella Ă¨ possibile lanciare la verifica dei singoli elementi ed inserire gli schemi dei solai con il disegno dei travetti e degli alleggerimenti

Disegno In questa cartella si ottiene il disegno esecutivo dei solai, esportabile in formato DXF.

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Piano Sisma

Valutazione nodi In questa cartella viene eseguita la verifica dei nodi secondo la gerarchia delle resistenze per le strutture in c.a.

Legno In questa cartella viene lanciato il modulo per la verifica degli elementi in legno.

1.1.2

Sequenza delle operazioni Importazione dei dati da Axis VM Esecuzione calcolo travi, pilastri, fondazioni, solai Controllo complessivo dei risultati Computo dei materiali Il programma riconosce automaticamente le travate continue. Selezionando un elemento trave, viene evidenziata lâ&#x20AC;&#x2122;intera trave continua.

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Cliccando su di una travata, viene lanciato il modulo di verifica della trave continua, trasferendo i dati delle sollecitazioni di calcolo, tramite lâ&#x20AC;&#x2122;inviluppo dei valori massimi e minimi che derivano dallâ&#x20AC;&#x2122;analisi statica e dinamica. Lo stesso succede per i pilastri. Dopo aver effettuato la verifica, il programma riconosce in automatico le pilastrate, evidenziando i pilastri simili.

Questi vengono automaticamente raggruppati (vedi verifica pilastri) ed evidenziati. Viene visualizzata la struttura nel suo insieme, con la possibilitĂ di filtrare i dati e presentare la strutura per piani, travi e pilastri. Analogamente per le travi di fondazione:

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1.1.2.1

Piano Sisma

Lancio moduli collegati Una volta acquisiti ed elaborati i dati, Ă¨ possibile lanciare la verifica delle travate, delle pilastrate e delle sezioni in legno attraverso le icone che riportano rispettivamente ai moduli Travi, Pilastri e Legno.

1.1.2.2

Visualizzazione dei gruppi Dopo avere richiesto il calcolo dei pilastri, il programma raggruppa tutti le aste che hanno le stesse caratteristiche (sezione, armatura, posizione), evidenziandole a richiesta.

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Piano CA 1.1.2.3

Computo automatico dei materiali E' possibile ottenere il totale dei materiali (acciaio e calcestruzzo totale). Dopo aver eseguito il progetto, viene presentata una finestra in cui si definisce lâ&#x20AC;&#x2122;elenco prezzi da utilizzare.

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1.2

Piano Sisma

Piano Trave Il modulo travi progetta e disegna le armature di travi, travetti di solaio e travi di fondazione partendo da Sisma o introducendo direttamente i dati. Nel primo caso i valori delle sollecitazioni derivano da Axis VM, e quindi possono comprendere anche le condizioni sismiche. Nel secondo caso la struttura è risolta con lo schema a trave continua. Il modulo travi è dotato di grande flessibilità: grazie ai numerosi parametri di calcolo e di disegno è possibile mantenere il proprio modo di progettare e personalizzare i risultati.

Piano CA

1.2.1

Collegamento con Piano Sisma Il modello di calcolo realizzato con Axis VM è costituito da travi, pilastri, travi di fondazione, plinti e platee. Le travi di sopraelevazione e di fondazione, quando sono in continuità, realizzano travi continue (travate) che sono automaticamente riconosciute da parte del programma. Attraverso Sisma può essere richiesta la verifica delle travate con il modulo Piano Trave.

1.2.2

Piano Sisma

Travi di fondazione Analogamente Ă¨ possibile definire le travi di fondazione, anche a T rovescia. Se il progetto deriva da Axis e Piano Sisma, il programma riconosce automaticamente le travi di fondazione ed esegue il calcolo delle travi su suolo elastico alla Winkler, associando il Kwinkler relativo al terreno. Esegue anche le verifiche geotecniche sulla base delle caratteristiche del terreno relative.

Il programma, sulla base delle NTC08, consente le verifiche geotecniche, relative a: - capacitĂ portante a breve e a lungo termine secondo il metodo di Brinch-Hansen per qualsiasi tipo di terreno; - verifica dei cedimenti massimi di ciascuna trave; - verifica dei cedimenti differenziali; relativi al complesso di fondazione, attraverso l'introduzione delle caratteristiche del terreno determinate attraverso prove specifiche in sito o in laboratorio. Dal punto di vista strutturale, il software opera, come per le travi di sopraelevazione: - Progetto a flessione con dimensionamento dell'armatura - Verifica a flessione - Verifica a taglio con la progettazione dell'armatura trasversale a taglio - Verifica a SLE.

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1.2.3

Calcolo travi singole

1.2.3.1

Inserimento geometria

Per rendere il più semplice possibile questa fase, il programma consente l'introduzione dei dati e la visualizzazione grafica della struttura nello stesso tempo. Il programma propone una serie di domande che guidano e controllano il flusso dei dati senza possibilità di errore. Man mano che i dati sono inseriti vengono visualizzati per il controllo, con possibilità di modifica ed integrazione. Sono previsti tutti i casi che succedono nella pratica professionale: sbalzi, incastri parziali, sezioni variabili.

L’introduzione dei dati geometrici, nel caso di calcolo di trave continua isolata, avviene tramite una finestra in cui sono raccolti tutti i dati per la trave in esame. Per le travi di fondazione, oltre alla geometria, consente di introdurre la costante di Winkler per il calcolo della trave su suolo elastico e le dimensioni del sottofondo. 1.2.3.2

Inserimento carichi L'introduzione dei carichi è completamente grafica. Con un clic del mouse si possono inserire carichi uniformi, concentrati, trapezoidali e parziali, sia permanenti che variabili. Il programma provvede a combinare i carichi permanenti e variabili, generando automaticamente nuove condizioni di carico. Il programma calcola l'inviluppo delle sollecitazioni per flessione e per taglio.

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Sono previste le tipologie di carico piĂš comuni: carichi distribuiti non uniformi, carichi concentrati lungo la trave, coppie ai nodi.

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1.2.4

L'ambiente di progetto

1.2.4.1

Finestre per il progetto

Per rendere il piĂš semplice possibile la fase di introduzione dei dati, l'ambiente di lavoro Ă¨ diviso in tre aree: visualizzazione travate, elenco travate e griglia di riassunto dati e risultati. Nella parte superiore Ă¨ visibile lo schema grafico di ogni singola travata, nell'area inferiore Ă¨ riportata una griglia riassuntiva dei dati e dei risultati delle verifiche, mostrando sempre in primo piano i valori corrispondenti alla trave su cui si lavora di volta in volta. La nuova interfaccia di Trave 2011, inoltre, presenta a lato anche una griglia dei dati e dei risultati che sintetizza le informazioni, i parametri di base e i valori risultanti dai calcoli.

1.2.4.2

Griglia Dati e Risultati La griglia dei dati e dei risultati sintetizza le informazioni, i parametri di base e i valori risultanti dei calcoli.

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1.2.4.2.1 Dati

Nella griglia dei dati sono riassunti i parametri di calcolo e i dati inziali relativi a ciascuna campata della trave selezionata. I dati geometrici sono relativi alle dimensioni della sezione trasversale, alla luce e agli appoggi. Qualora la sezione trasversale non fosse sufficiente al progetto della trave, PianoTrave accresce automaticamente le dimensioni secondo quanto definito nella scheda di Dimensionamento dei Parametri, e verranno visuallizate nella griglia. I dati di analisi esplicitano l'eventuale provenienza del progetto da Axis e il tipo di calcolo effettuato. Il numero della campata di riferimento Ă¨ visualizzato in cima alla griglia. Con le frecce Ă¨ possibile spostarsi da una campata all'altra.

Il pulsante permette di nascondere la griglia ed allargare contemporaneamente l'ambiente di lavoro. La visualizzazione della griglia Ă¨ rispristinabile facendo click sul pulsante

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1.2.4.2.2 Risultati

La griglia dei risultati presenta i valori finali riguardanti le verifiche svolte nelle sezioni di appoggio e in campata.

La possibilitĂ di visualizzare i valori richiesti e di nascondere tutti gli altri, attraverso i pulsanti + e -, permette una chiara visualizzazione dei risultati. Si riportano di seguito i risultati relativi alle verifiche a Stato Limite Ultimo.

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La visualizzazione della griglia per le verifiche a Stato Limite di Esercizio Ă¨ la seguente:

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Piano Sisma

Il numero della campata di riferimento è visualizzato in cima alla griglia. Con le frecce è possibile spostarsi da una campata all'altra. Il pulsante permette di nascondere la griglia ed allargare contemporaneamente l'ambiente di lavoro. La visualizzazione della griglia è rispristinabile facendo click sul pulsante

Piano CA 1.2.4.3

Parametri Sono definiti tutti i parametri relativi al calcolo delle armature ed alla verifica delle sezioni della travata.

1.2.4.3.1 Dimensionamento

Incremento base Con valore pari a zero non vengono comunque mantenute le dimensioni della sezione. Se il parametro è diverso da zero, viene incrementata la base della sezione per ottenere la verifica al taglio oppure singola armatura. Il valore inserito, se diverso da zero, rappresenta il passo di incremento della sezione. Comunque non verrà proposto un valore della base superiore al parametro Massima larghezza trave. Incremento altezza Se il parametro è diverso da zero, viene incrementata l’altezza della sezione per ottenere la verifica al taglio o singola armatura. Il valore inserito, diverso da zero, è il passo di incremento della sezione. Non viene effettuato nessun controllo sul valore massimo proposto. Massima larghezza trave [cm] Dimensione massima che può raggiungere la base della trave nel caso in cui si realizzi l’incremento della base stessa. Tale parametro viene utilizzato allo scopo di evitare che il programma proponga valori della base della trave esuberanti.

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1.2.4.3.2 Ferri longitudinali

Ferri piegati a 45° Se la voce risulta abilitata, il programma propone un’armatura contenente ferri piegati: in caso contrario verranno proposti soltanto ferri dritti. Il valore consigliato per il parametro in oggetto è 60%. Ferri tesi sugli appoggi [%] Parametro utilizzato soltanto per armatura con ferri piegati a 45° Il presente parametro stabilisce quale percentuale del ferro teso, calcolato in corrispondenza del massimo momento positivo in campata, debba essere prolungato sugli appoggi inferiormente (sagoma N°3). La restante parte verrà piegata e portata sugli appoggi come armatura superiore (sagome N° 2,5,6,11,14,15,17,18). Luce minima I ferro a 45° [cm] Il parametro viene utilizzato soltanto se è stato impostato l’uso di ferri piegati a 45°. Definisce il valore della luce della trave al di sopra della quale verrà posizionata una delle sagome N° 2, 6, 5 e 11 in funzione della morfologia della trave. Luce minima II ferro a 45° [cm] Il parametro viene utilizzato soltanto se è stato impostato l’uso di ferri sagomati a 45°. Consente di definire un valore di luce della trave al di sopra della quale verrà sempre posto il secondo ferro piegato. Le sagome di riferimento sono le N°14, 15, 16 e 17. Area minima II ferro a 45° [cm2] Opzione attiva se nei parametri di calcolo si è impostato l’uso di ferri piegati a 45°. Definisce il valore dell’area minima del ferri di cui ai punti precedenti.

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Percentuale ferro negativo [cm2] Il parametro in oggetto viene considerato soltanto nel caso in cui non si utilizzino ferri piegati a 45°. Il parametro in oggetto indica il rapporto fra le aree delle sagome: 1-22 oppure 4-23 oppure 7-24. L’utilizzo delle differenti coppie di sagome dipende dal numero della campata: 1-22 se si tratta di prima campata, 4-23 per campata intermedia oppure 724 per l’ultima campata. Copriferro [cm] Rappresenta il valore di ricoprimento del calcestruzzo sulle barre d’acciaio. Tale valore di calcolo si ritiene riferito al baricentro della barra stessa. Viene utilizzato per calcolare l’altezza utile della trave. I ricoprimenti superiore ed inferiore si intendono uguali. Il valore di disegno risulta essere uguale a quello di calcolo depurato del raggio della barra. Tabella ferri Si definisce il nome della tabella ferri travi e ferri minimi da utilizzare. Facendo clic sulla freccia al bordo della casella vengono proposti i nomi delle tabelle disponibili. Si veda il capitolo Utilità - Tabelle ferri. Percentuale minima di armatura tesa [%] Permette di fissare il valore minimo in percentuale sulla sezione geometrica della trave da assegnare alla trave in modo personalizzato, diverso da quello minimo imposta dalla normativa. 1.2.4.3.3 Staffe

Piano Sisma

I materiali possono essere di 4 tipi: Acciaio, Allumino, Calcestruzzo e Legno. Le caratteristiche generali per ogni materiale sono Materiale

Modulo elasticoModulo [daN/cm2] tangenziale [daN/cm2]

Dilatazione termica [1/°C]

CALCESTRUZZO ACCIAIO ALLUMINIO LEGNO

28000 2060000 75000 90000

0.00001 0.000011 0.0000235 0.000005

120000 903000 322000.35 38000

Peso di volume [daN/m3] 2500 7701 2747 639

Area reggistaffe [cm2] É l’area di ferro disposta lungo la trave come corrente superiore: sagoma N°8. Per le strutture travetto di solaio, in cui non sono presenti staffe, tale parametro viene posto uguale a zero. Numero bracci staffe Solitamente si utilizzano staffe a due bracci. Il programma permette, abilitando il parametro in oggetto, di utilizzare staffe a 4 bracci . N.B. Nel caso si utilizzino staffe a 4 bracci, il disegno delle staffe a video (da ritenersi soltanto indicativo) presenta staffe a 2 bracci. Il disegno in formato dxf presenterà la corretta indicazione delle staffe. Diametro minimo staffe [mm] Si definisce il diametro di partenza per il calcolo delle staffe (esempio 6 mm). Se tale diametro non risulta sufficiente, in funzione del passo minimo ammesso, viene automaticamente incrementato sino al diametro successivo, e così via con un procedimento iterativo. Comunque non verranno proposte staffe con diametro inferiore al tale valore. Passo minimo staffe [cm] É il valore minimo che si desidera debba avere il passo delle staffe. Il calcolo per staffe a passo costante viene eseguito per ogni campata secondo i seguenti passi per: si calcola il valore dello scorrimento massimo di tutte le combinazioni di carico; se esistono ferri piegati, allo sforzo così ottenuto si decurta la parte assorbita dai ferri piegati presenti fino al massimo del 60% dello sforzo totale. In questo modo ci si assicura che almeno il 40% dello sforzo totale di scorrimento sia assorbito dalle staffe (come prescritto dalla vigente normativa). si determina il passo delle staffe con il diametro impostato ed il passo massimo. In caso di necessità il passo si viene ridotto. Se dalla riduzione del passo ottiene un passo minore del passo minimo si incrementa il diametro e si esegue nuovamente eseguito il calcolo; si effettuano le verifiche previste dalla normativa; il calcolo viene effettuato utilizzando un procedimento iterativo fino ad ottenere risultati soddisfacenti tutti i punti. Nel caso in cui occorre procedere al calcolo di staffe a passo variabile: si calcola lo sforzo di scorrimento della sola parte del diagramma la cui tensione tangenziale provocata sulla trave risulta maggiore della c0; si procede nel calcolo delle staffe per la parte maggiormente sollecitata (dal taglio) con il metodo visto per le staffe a passo costante; si verifica la simmetria della zona armata secondo questo calcolo. La verifica non viene

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effettuata per le campate a sbalzo; si arma la restante parte con il minimo proposto dalla normativa; nel caso in cui tutto il diagramma di taglio sia inferiore alla c0 la staffatura verrà realizzata a passo costante. Passo automatico Il passo delle staffe viene calcolato utilizzando i parametri passo minimo e passo massimo. Il valore del passo calcolato sarà quindi compreso fra tali valori. Passo massimo staffe [cm] É il valore massimo del passo delle staffe. Passo manuale Il passo delle staffe viene scelto fra i valori inseriti dall’utente invece che selezionato fra il passo massimo e minimo definito dall'utente. Passo variabile É possibile utilizzare una differente staffatura (passo e diametro) nelle zone più sollecitate delle trave stabilendo la lunghezza minima del campo entro il quale il passo delle staffe è costante. La staffatura più fitta viene realizzata nelle zone in cui la supera la c0. Disegno delle staffe Abilitando la voce in oggetto, il programma disegna le staffe a video e nel file dxf. Deselezionando la voce si elimina la parte del disegno riguardante le staffe. N.B. Per i travetti il parametro Disegno staffe è disabilitato: si presume che il travetto sia privo di staffe. Staffe nelle ali Il parametro è utilizzato per sezioni a T, doppio T e T rovescia. Abilitando il parametro in oggetto si ottiene il disegno delle staffe previste nelle ali: superiori ed inferiori, della sezione. Staffe aperte o chiuse È possibile selezionare la tipologia delle staffe. E' sisponibile la tipologia di staffe chiuse con il gancio a 135°.

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1.2.4.3.4 Materiali

I materiali possono essere di 4 tipi: Acciaio, Allumino, Calcestruzzo e Legno. Le caratteristiche generali per ogni materiale sono Materiale

Modulo elasticoModulo [daN/cm2] tangenziale [daN/cm2]

Dilatazione termica [1/°C]

CALCESTRUZZO ACCIAIO ALLUMINIO LEGNO

28000 2060000 75000 90000

0.00001 0.000011 0.0000235 0.000005

120000 903000 322000.35 38000

Peso di volume [daN/m3] 2500 7701 2747 639

Tipo Acciaio L’utente può scegliere i tre tipi di acciaio maggiormente utilizzati: Fe38K, Fe44K e B450C. Selezionando il bottone del tipo di acciaio, nell’area Sigmaf, appare il valore della tensione ammissibile. Rck [daN/cm2] É il valore della resistenza caratteristica cubica del calcestruzzo. Tramite tale valore vengono calcolati, all’interno della procedura, i valori massimi di sollecitazione ammissibile del calcestruzzo in accordo con la vigente normativa. Rapporto moduli (n) Coefficiente di omogeneizzazione: parametro tipico del calcolo alle tensioni ammissibili.

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Il valore proposto è Es/Ec = 15. Coefficienti di sicurezza materiali Si stabiliscono i coefficienti di sicurezza rispettivamente per il calcestruzzo e l’acciaio, secondo le disposizioni della normativa.

1.2.4.3.5 Trave contiuna

Suddivisione Aste E’ il numero dei punti della singola campata in cui vengono calcolate le sollecitazioni. Si consiglia di inserire un numero dispari. Più grande è il numero e una più elevata è precisione di calcolo, a scapito di una ridotta velocità di elaborazione dati. L’esperienza ci porta a consigliare, per travi di lunghezza media (max 600cm), di utilizzare il valore di 51, ottenendo così una mesh di calcolo di 1/51 della luce, valore più che accettabile. Carichi uniformi su luce netta Se l’opzione è disattiva la trave viene sottoposta a carichi distribuiti su tutta la sua lunghezza; ad opzione attiva viene escluso il carico nella zona occupata dal pilastro. Coefficiente di maggiorazione del momento positivo Questo valore, (necessariamente maggiore di 1), permette di incrementare i valori del momento positivo calcolato. L’incremento conseguente si può rendere necessario per

Piano Sisma tenere conto di vari fenomeni quali viscositĂ , cedimenti vincolari o comunque agire a favore di sicurezza. Ad esempio, volendo incrementare il momento positivo del 30% si inserisce il coefficiente pari a 1,3.

Abbattimento del momento positivo Eâ&#x20AC;&#x2122; possibile effettuare una riduzione del momento negativo in corrispondenza dei pilastri di appoggio. Tale riduzione trova giustificazione nel fatto che in corrispondenza dei pilastri si verifica un incremento dellâ&#x20AC;&#x2122;inerzia della trave. 1.2.4.3.6 SLE

Si stabiliscono i valori dei coefficienti di combinazione dei carichi variabili secondo la normativo, secondo quanto previsto per le verifiche a stato limite di esercizio.

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Piano CA 1.2.4.4

Comandi calcolo geotecnico

1.2.4.4.1 Definizione strati di progetto

Il pulsante di definizione degli strati di progetto permette la visualizzazione di una libreria di terreni.

In questa finestra è possibile aggiungere nuovi terreni introducendo i relativi parametri e modificare e cancellare quelli presenti.

I parametri a cui si fa riferimento sono: tipo di grana (se il terreno è a grana grossa si operano le sole verifiche in condizioni drenate, se è a grana fine si eseguono anche le verifiche in condizioni non drenate); gamma (peso nell'unità di volume del terreno); gamma s (peso nell'unità di volume del terreno in condizioni sature), utilizzato per le verifiche di un terreno a grana fine in presenza di falda, in condizioni non drenate; fi (l'angolo di resistenza a taglio totale del terreno), adottato nel calcolo della capacità portante in presenza di falda; Cu (resistenza al taglio non drenata), usato per il calcolo del carico limite in condizioni non drenate per i terreni a grana fine. fi' (l'angolo di resistenza a taglio efficace del terreno);

Piano Sisma c' (coesione del terreno), utilizzata nel calcolo della capacitĂ portante per i terreni a grana fine; E (modulo elastico del terreno) G (modulo di resistenza al taglio del terreno).

1.2.4.4.2 Parametri generali cedimenti

Il pulsante consente di definire il metodo da utilizzare nella verifica dei cedimenti e il cedimento massimo assoluto e relativo ammissibile.

Facendo click sul pulsante letteratura da Sowers.

si puĂ˛ fare riferimento ai valori limite proposti in

1.2.4.4.3 Parametri fondazioni

Il pulsante "Parametri Fondazioni" consente di introdurre i parametri necessari per le verifiche geotecniche delle fondazioni. Le impostazioni nella maschera sono relative al terreno corrispondente alla trave selezionata in Piano Trave. Il flag in basso, perĂ˛, permette di impostare tali parametri per tutte le travi del progetto.

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1.2.4.4.3.1 Generali

Nella scheda "Generali" si imposta la profonditĂ del piano di posa della fondazione rispetto al piano campagna D, l'approfondimento del terreno di sovraccarico D', diverso da D qualora il terreno posto ad un lato della fondazione sia a quota inferiore rispetto al piano campagna. I parametri sismici non sono modificabili poichĂ¨ sono quelli impostati nell'analisi sismica, la categoria del sottosuolo e l'approccio per il calcolo delle fondazioni sono stati impostati in Piano Sisma.

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Piano Sisma

E' possibile inserire l'eventuale presenza e profondità della falda rispetto al piano di campagna. Si imposta in numero di strati e facendo click sul pulsante "Associazione fondazionestrati" si associa ad ogni strato l'altezza e il tipo di terreno tra quelli presenti in libreria.

1.2.4.4.3.2 Capacità portante

La presente scheda è necessaria per impostare i parametri di calcolo per la capacità portante.

Consente di introdurre l'angolo di inclinazione della fondazione e la pendenza del terreno circostante. L'utente può decidere se introdurre o meno il coefficente

Piano CA

moltiplicativo di approfondimento per il calcolo della portanza. Si puĂ˛ decidere se non applicare nessuna rottura locale per punzonamento, oppure applicare i coefficienti riduttivi classici ai parametri di resistenza del terreno selezionando la voce "per punzonamento", oppure introdurre un calcolo proposto da Vesic, che applica dei coefficienti per tener conto della rottura per punzonamento solo se l'indice di rigidezza risulta inferiore al valore critico. 1.2.4.4.3.3 Cedimenti

La scheda riguardante i cedimenti prevede maschere diverse a seconda del metodo per la verifica dei cedimenti selezionato precedentemente in "Parametri generali fondazioni".

Nel caso del metodo edometrico, l'utente puĂ˛ scegliere il tipo di carico (statico o ciclico) e definire i rapporti di ricompressione RR e compressione CR, il grado di sovraconsolidazione OCR e la cedevolezza o meno di ciascuno strato.

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Piano Sisma

Per il metodo di Burland-Burbidge, oltre a definire, come per il caso precedente, il tipo di carico e le proprietà strati (OCR e cedevolezza), si definiscono gli anni a cui valutare il cedimento e, seconodo le prove SPT, l'altezza dello strato comprimibile sotto il piano di posa. Tale altezza è solitamente uguale alla distanza tra il piano di posa della fondazione e il livello di profondità dell'ultimo strato cedevole. Quando le prove SPT, però, mostrano una forte discontinuità con un aumento considerevole del valore di Nspt in corrispondenza di un livello all'interno di uno strato definito cedevole, il valore C si deve impostare pari alla distanza tra il piano di fondazione e la discontinuità dei valori Nspt.

Per il calcolo dei cedimenti attraverso il metodo di Burland-Burbidge è necessario impostare il numero delle prove penetrometriche dinamiche SPT e fornire alle diverse profondità il numero di colpi Nspt del penetrometro. Per poter valutare la profondità di influenza è richiesta la selezione del tipo di andamento dei valori Nspt con la profondità (crescente o decrescente).

Selezionando in "Parametri generali cedimenti" il metodo Shmertmann, si definiscono analogamente ai precedenti il tipo di carico, le proprietà strati (OCR e cedevolezza). Inoltre si impostano gli anni a cui valutare il cedimento e i risultati delle prove penetrometriche dinamiche CQC, fornendo il valore di pressione in punta qc ad ogni livello di prova.

Piano CA

1.2.4.4.4 Calcola travi di fondazione

Il pulsante di calcolo delle fondazioni esegue le verifiche geotecniche a SLU (capacitĂ portante) e SLE (cedimenti) di tutte le travi di fondazione.

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1.2.4.5

Opzioni previste In elenco sono riportate le diverse opzioni che consentono di personalizzare le analisi: Scelta di variazione dimensione (base, altezza) nel caso di sezione insufficiente Valore massimo larghezza trave Scelta dei diametri da utilizzare per la determinazione delle armature Scelta dei valori minimi per ogni sagoma Scelta tipo di calcolo (TA o SL) Scelta tipologia staffe con passo fisso a variabile Utilizzo di ferri piegati con doppia tipologia di armature Distribuzione dei ferri agli appoggi Controllo % minimo di armatura Gestione del modo di calcolo dell’ancoraggio per le armature Caratteristiche del materiale Parametri per calcolo secondo NTC08

1.2.4.6

Calcolo secondo NTC08 Il calcolo delle sollecitazioni viene eseguito dopo aver creato automaticamente le combinazioni di carico, a partire dai carichi (peso proprio, permanente, variabile), disponendoli a schacchiera per individuare la condizione più gravosa per ogni punto. In questo caso vengono adottati i coefficienti di combinazione richiesti dalla normativa sia per i valori per il calcolo allo stato limite ultimo e di esercizio. Viene quindi calcolato l'inviluppo delle sollecitazioni da cui ricavare i dati per le verifiche delle varie sezioni.

1.2.4.7

Calcolo automatico delle armature Piano CA Travi dimensiona automaticamente le singole campate proponendo l'armatura. É possibile scegliere i diametri da usare e la sagomatura dei ferri.

1.2.4.8

Completa gestione delle armature Le armature sono ricavate da un sagomario che prevede tutte le possibili soluzioni. Inoltre ogni sagoma inserita può essere modificata controllando i risultati mediante il diagramma del momento resistente e delle armature necessarie.

Piano CA

1.2.4.9

Diagrammi di autocontrollo dei risultati Per ogni campata è possibile visualizzare il dettaglio dei risultati. Nelle diverse finestre sono presentati sollecitazioni, tensioni, deformata, momento resistente e area dell'acciaio necessario. Questa videata fornisce una sintesi di tutta l’analisi effettuando l’autocontrollo dell’affidabilità dei risultati.

1.2.4.10 Incidenza delle armature Per ottenere un quadro immediato dei risultati ottenuti con il calcolo delle armature è possibile visualizzare il quantitativo di acciaio rispetto al volume di calcestruzzo.

1.2.4.11 Computo automatico dei materiali Dopo aver eseguito il calcolo, viene prodotta una tabella che contiene le quantità di materiale previsto: mc. per il calcestruzzo e il quantitativo di ferro suddiviso in diametri.

Piano Sisma

1.2.4.12 Sintesi risultati di progetto La finestra presenta la sintesi dei dati di input e dei risultati per ogni campata per le sezioni estreme e in campata. Sono evidenziate le tensioni massime per le TA ed i coefficienti di sicurezza per SL. Questo consente l’immediata verifica dei risultati ed il rapido controllo per individuare anomalie ed errori.

1.2.4.13 Relazione di calcolo Dopo aver effettuato tutte i calcoli è possibile ottenere la relazione di calcolo, selezionando le travi che si vogliono stampare. Si ottiene quindi l’anteprima di stampa, con possibilità di esportare i dati in diversi formati (RTF, PDF, Excwel, Txt). Dopo aver dimensionato la struttura, vengono prodotte le tavole esecutive, esportandole in un file in formato DXF. Una serie di parametri consente di personalizzare la tavola, potendo definire altezza dei caratteri, tipo di linee, ecc.

Piano CA

1.2.4.14 Disegno delle armature Dopo aver dimensionato la struttura, vengono prodotte le tavole esecutive, esportandole in un file in formato DXF. Una serie di parametri consente di personalizzare la tavola, potendo definire altezza dei caratteri, tipo di linee, ecc

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1.2.5

Tipo Calcolo Strutturale Permette di selezionare la normativa con cui verrà effettuato il calcolo.

Nel caso di progetto derivante da Piano Sisma, il tipo di normativa è stato già stabilito in Piano Sisma. Nel caso di edifici non sismici è possibile scegliere se applicare il metodo alle tensioni ammissibili del DM92 oppure il metodo agli stati limite secondo le NTC08 (cap.4, non sismico). Nel caso di edifici sismici in zona 1, 2 e 3 si applicano le norme tecniche ed le sollecitazioni di calcolo sono valutate attraverso la gerarchia delle resistenze secondo il paragrafo 7.4.4.1.1. I momenti flettenti di calcolo, da utilizzare per il dimensionamento e la verifica di travi, sono quelli ottenuti dall'analisi globale della struttura per le combinazioni di carico sismiche, mentre, al fine di escludere la formazione di meccanismi inelastici dovuti al taglio, gli sforzi di taglio VE d da utilizzare per le verifiche ed il dimensionamento delle armature si ottengono dalla condizione di equilibrio della trave soggetta all’azione dei carichi gravitazionali agenti sulla trave, incernierata agli estremi, e dei momenti resistenti Mb,Rd,1 ,2 delle due sezioni plasticizzate amplificati del fattore di sovraresistenza

assunto pari, rispettivamente, ad 1,20 per strutture in

CD"A", ad 1,00 per strutture in CD"B":

Nel caso di edifici sismici in zona 4 con classe d'uso III o IV si applicano le NTC08 senza l'applicazione della gerarchia delle resistenze. Sia i momenti flettenti, che i tagli di calcolo, utilizzati nel dimensionamento e verifica di travi, sono quelli ottenuti dall'analisi globale della struttura. Per edifici sismici in zona 4 con classe d'uso I o II si può scegliere se applicare il metodo alle tensioni ammissibili secondo il DM96-sismico oppure il metodo agli stati limite dalle NTC08 senza l'applicazione della gerarchia delle resistenze.

1.2.6

Piano Sisma

Gerarchia delle resistenze Piano Trave applica automaticamente la gerarchia delle resistenze. Secondo lo schema seguente il primo passaggio riguarda il progetto dell'armatura delle travi. Segue quindi il calcolo delle staffe dei pilastri partendo dai momenti resistenti delle travi. Si calcolano quindi i coefficienti che amplificano i carichi sui pilastri.

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1.3

Piano Pilastri Il modulo Pilastri consente di progettare i pilastri che fanno parte del modello analizzato con Axis VM.

1.3.1

Calcolo e disegno armature di pilastri Il modulo consente il progetto di pilastri in c.a. che derivano dal calcolo con Axis VM. Nella tabella sono presenti i dati di input ed i risultati dell’analisi con la possibilità di modificare i dati calcolati automaticamente. É possibile eseguire il calcolo di tutti i pilastri contem-poraneamente e visualizzare i risultati nella tabella. Il programma divide quindi i pilastri in Gruppi, riportati nella tabella in alto a sinistra.

1.3.2

Sintesi risultati di progetto La finestra presenta la sintesi dei dati di input e dei risultati per ogni pilastro. Questo consente l’immediata verifica dei risultati ed il rapido controllo per individuare anomalie ed errori.

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Piano CA

1.3.3

Parametri di calcolo La tabella dei Parametri di Calcolo consente di definire, oltre ai materiali usati, ulteriori indicazioni per la scelta dei diametri e la disposizione delle staffe. Tra le varie opzioni Ă¨ possibile definire la tipologia di staffatura che si desidera inserire.

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1.3.4

Verifica Stati Limite di Esercizio

Nella finestra sono riportati i valori di verifica per SLE per ogni combinazione di carico.

1.3.5

Disegno delle armature Anche per i pilastri, dopo aver dimensionato la struttura, vengono prodotte le tavole esecutive esportandole in un file in formato DXF. Una serie di parametri consente di personalizzare la tavola potendo definire altezza dei caratteri, tipo di linee, ecc

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1.4

Piano Plinti Piano Plinti è il modulo per il progetto e la verifica, geotecnica e strutturale, di plinti di fondazione. Il programma, sulla base delle NTC08, consente le verifiche geotecniche, relative a: - capacità portante a breve e a lungo termine secondo il metodo di Brinch-Hansen per qualsiasi tipo di terreno; - verifica dei cedimenti massimi di ciascun plinto; - verifica dei cedimenti differenziali; relativi al complesso di fondazione, attraverso l'introduzione delle caratteristiche del terreno determinate attraverso prove specifiche in sito o in laboratorio. Dal punto di vista strutturale, il software opera: - la verifica a taglio-punzonamento; - la verifica a flessione; - il dimensionamento dell'armatura; differenziando il modello risolutivo di calcolo Saint-Venant per fondazioni flessibili, e modello con schema a traliccio, con “biella compressa in cls – tirante orizzontale in acciaio”, per fondazioni rigide, poichè non è applicabile lo schema secondo cui durante l’inflessione le sezioni si mantengono piane ed ortogonali (ipotesi Bernoulli– Navier).

Sulla base delle sollecitazioni importate dalle analisi del programma agli elementi finiti, dalle caratteristiche geometriche e meccaniche del terreno di fondazione e dalla definizione dei fili fissi, che permette la realizzazione di plinti centrati, eccentrici o zoppi, il programma fornisce automaticamente le dimensioni minime di predimensionamento dei plinti, che permette di valutare i plinti più critici, creare dei gruppi di plinti e associare delle dimensioni comuni a più plinti. Terminati i calcoli, permette la creazione e l'esportazione in formato DXF dei disegni di carpenteria relativi ai diversi gruppi di plinti. Provvede, inoltre, alla stesura della relazione di calcolo, salvabile in vari formati: .txt/. rtf/.html/.pdf .

Piano Sisma

1.4.1

Comandi calcolo geotecnico

1.4.1.1

Definizione strati di progetto

Il pulsante di definizione degli strati di progetto permette la visualizzazione di una libreria di terreni.

In questa finestra è possibile aggiungere nuovi terreni introducendo i relativi parametri e modificare e cancellare quelli presenti.

Piano CA

Cu (resistenza al taglio non drenata), usato per il calcolo del carico limite in condizioni non drenate per i terreni a grana fine. fi' (l'angolo di resistenza a taglio efficace del terreno); c' (coesione del terreno), utilizzata nel calcolo della capacitĂ portante per i terreni a grana fine; E (modulo elastico del terreno) G (modulo di resistenza al taglio del terreno). 1.4.1.2

Parametri generali cedimenti

Il pulsante consente di definire il metodo da utilizzare nella verifica dei cedimenti e il cedimento massimo assoluto e relativo ammissibile.

Facendo click sul pulsante letteratura da Sowers. 1.4.1.3

si puĂ˛ fare riferimento ai valori limite proposti in

Parametri fondazioni

Il pulsante "Parametri Fondazioni" consente di introdurre i parametri necessari per le verifiche geotecniche delle fondazioni. Le impostazioni nella maschera sono relative al terreno corrispondente al plinto selezionato in Piano Plinti. Il flag in basso, perĂ˛, permette di impostare tali parametri per tutti i plinti del progetto.

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1.4.1.3.1 Generali

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1.4.1.3.2 Capacità portante

La presente scheda è necessaria per impostare i parametri di calcolo per la capacità portante.

Piano Sisma

Consente di introdurre l'angolo di inclinazione della fondazione e la pendenza del terreno circostante. L'utente puĂ˛ decidere se introdurre o meno il coefficente moltiplicativo di approfondimento per il calcolo della portanza. Si puĂ˛ decidere se non applicare nessuna rottura locale per punzonamento, oppure applicare i coefficienti riduttivi classici ai parametri di resistenza del terreno selezionando la voce "per punzonamento", oppure introdurre un calcolo proposto da Vesic, che applica dei coefficienti per tener conto della rottura per punzonamento solo se l'indice di rigidezza risulta inferiore al valore critico. 1.4.1.3.3 Cedimenti

La scheda riguardante i cedimenti prevede maschere diverse a seconda del metodo per la verifica dei cedimenti selezionato precedentemente in "Parametri generali fondazioni".

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Nel caso del metodo edometrico, l'utente può scegliere il tipo di carico (statico o ciclico) e definire i rapporti di ricompressione RR e compressione CR, il grado di sovraconsolidazione OCR e la cedevolezza o meno di ciascuno strato.

Piano Sisma Per il calcolo dei cedimenti attraverso il metodo di Burland-Burbidge è necessario impostare il numero delle prove penetrometriche dinamiche SPT e fornire alle diverse profondità il numero di colpi Nspt del penetrometro. Per poter valutare la profondità di influenza è richiesta la selezione del tipo di andamento dei valori Nspt con la profondità (crescente o decrescente).

Piano CA

1.4.2

Fasi di progetto Il programma si collega automaticamente a Piano Sisma da cui importa le sollecitazioni, geometria e disposizione degli elementi struttuali che gravano direttamente sui plinti.

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Il programma presenta diverse schede, che rappresentano le fasi, disposte nell'ordine di esecuzione delle relative funzioni: 1) Predimensionamento dei plinti

Nella scheda "Plinti" si assegnano le proprietĂ dei materiali, del terreno ed i fili fissi dei plinti; si procede al predimensionamento determinando le dimensioni minime che portano alla verifica sia strutturale che geotecnica di ciascun plinto.

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2) Assegnazione dei plinti a gruppi di plinti Nella scheda "Gruppi" Ă¨ possibile raggruppare piĂš plinti, anche con dimensioni minime di predimensionamento diverse, in uno stesso gruppo con uguali caratteristiche geometriche.

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3) Progetto esecutivo Nella scheda "Progetto" puĂ˛ essere eseguito il progetto del gruppo di plinti selezionato, determinando l'armatura longitudinale e verificando dal punto di vista geotecnico la portanza, cedimento massimo e da punto di vista strutturale la flessione e il taglio-punzonamento.

Dopo aver eseguito il progetto di tutti i gruppi di plinti, determinando i cedimenti relativi ad ogni plinto, Ă¨ possibile verificare che il cedimento angolare del progetto Ă¨ minore del valore limite tale da far insorgere ulteriori sollecitazioni nella sovrastruttura.

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Il programma consente anche di cambiare manualmente l'armatura calcolata e quindi eseguire nuovamente la verifica del gruppo di plinti.

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4) Disegno ferri - Disegno Pianta Le ultime due schede permettono l'impostazione e la visualizzazione delle carpenterie di disegno, esportabili su formato DXF, rendendoli utilizzabili e apribili da altri programmi CAD.

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5) Relazione di calcolo Il pulsante permette la stesura della relazione di calcolo con formattazione automatica ed esportazione in formato RTF, apribile con altri programmi editor di testi.

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