Piano ET 2

VERIFICHE C.A.

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© <S.T.A. DATA srl>

Indice

Parte I Piano ET - Engineering Tools_2 4

................................................................................................................................... 61 Area pulsanti di controllo

................................................................................................................................... 72 Area elenco moduli installati

................................................................................................................................... 83 Area elenco lavori realizzati

................................................................................................................................... 94 Area anteprima relazione

................................................................................................................................... 105 Ambiente di sviluppo

Parte II VERIFICHE C.A. 11

................................................................................................................................... 121 Resistenza prove cls in opera

......................................................................................................................................................... 14Esempio di stampa

................................................................................................................................... 162 SLU flessione pressoflessione travi pilastri


................................................................................................................................... 203 SLU taglio travi pilastri


................................................................................................................................... 264 TA fessurazioni travi


4 Piano ET


1 Piano ET - Engineering Tools_2

ET Engineering Tools è una raccolta di moduli di calcolo dedicati alle analisi

complementari per il calcolo delle strutture.

Il programma è organizzato in un ambiente principale diviso in quattro aree:

1. Area pulsanti di controllo per la gestione dei lavori;

2. Area elenco moduli installati;

3. Area elenco lavori realizzati;

4. Area anteprima relazione di calcolo.

Una volta lanciato uno dei moduli, l'area anteprima relazione di calcolo è sostituita

dall'interfaccia del modulo stesso, da dove si procederà al calcolo.

Uscendo dal modulo è automaticamente realizzata la relazione di calcolo.

5Piano ET - Engineering Tools_2


Le diversi moduli ET sono divisi in:

- Analisi dei carichi per il calcolo delle azioni agenti sulle strutture;

- Verifiche CA per la verifica di travi e pilastri in calcestruzzo armato;

- Rinforzi strutture CA per la verifica di travi e pilastri in cemento armato rinforzaticon acciaio o FRP;

- Rinforzi murature per la verifica ed il progetto di interventi su muratura, qualiarchitravi, nuove aperture, ancoraggi;

- Elementi secondari per la verifica degli elementi secondari dal punto di vistasismico, quali solai, muri di tamponamento e trave singola;

- Unioni legno per la verifica di collegamenti in legno tradizionali di carpenteria omeccaniche, tramite connettori metallici a gambo cilindrico.

Tramite ET è inoltre possibile ad accedere ad un ambiente di sviluppo per creare ipropri programmi personalizzati.

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1.1 Area pulsanti di controllo

Tramite i pulsanti di controllo è possibile:

· creare un nuovo lavoro;

· eliminare un lavoro;

· aprire un lavoro esistente;

· accedere al gestore delle relazioni Piano Report;

· accedere alla propria Area Utente (tramite connessione a internet) per verificare e

scaricare gli aggiornamenti disponibili.

Attraverso il menù a tendina, è possibile accedere all'area di sviluppo, nella quale realizzare

i propri programmi personalizzati



1.2 Area elenco moduli installati

Per aprire uno dei moduli installati è necessario prima

selezionarlo dall'elenco, quindi lanciarlo tramite i pulsanti di

controllo.

Selezionando uno dei moduli installati, sono visualizzati gli

eventuali lavori già realizzati con lo stesso nell'area elenco lavori

realizzati.

Ciascun modulo dispone di una propria lista di lavori.

In versione dimostrativa, ciascun gruppo di moduli è utilizzabile

per 5 giorni dal primo utilizzo.

8 Piano ET


1.3 Area elenco lavori realizzati

Per il modulo selezionato nell'elenco sono visualizzati gli

eventuali lavori già realizzati.

Tramite i pulsanti di controllo è possibile aprire, eliminare o

creare un nuovo lavoro.

In fondo alla finestra sono riportate data e ora dell'ultima

modifica apportata al lavoro selezionato.



1.4 Area anteprima relazione

Uscendo dal modulo di calcolo, il programma compila una relazione di calcolo che viene

visualizzata nell'area principale. Questa può essere aperta e modificata tramite Piano

Navigator o salvata come file .rtf per poi essere aperta con qualsiasi editor di testo.

10 Piano ET


1.5 Ambiente di sviluppo

L'ambiente di sviluppo permette di sviluppare moduli aggiuntivi in ambiente RAD in

linguaggio VB o Pascal.



2 VERIFICHE C.A.

Il modulo VERIFICHE C.A. comprende:

· Resistenza prove cls in opera

· SLU flessione pressoflessione travi pilastri

· SLU taglio travi pilastri

· TA fessurazioni travi

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2.1 Resistenza prove cls in opera

Il modulo Resistenza prove cls in opera effettua il calcolo della resistenza media delcalcestruzzo in opera trattando i risultati di prove sperimentali distruttive o di tipoSonReb.

I risultati delle prove distruttive possono essere trattati con uno o più dei metodiproposti per correggere gli eventuali fattori di disturbo del provino quali: disturbodovuto alla perforazione, snellezza del provino, presenza di ferri, direzione diperforazione rispetto al getto, umidità del campione.

I risultati delle prove SonReb possono essere inseriti come resistenza equivalentecubica o cilindrica, interpretando i dati di grezzi della prova con metodi propri, odinserire direttamente i valori delle prove soniche e di rimbalzo ed utilizzare uno deimetodi implementati per il calcolo della resistenza equivalente.

I risultati delle prove SonReb possono essere inseriti come resistenza stimata odirettamente con i dati registrati dagli strumenti ed utilizzare uno o più dei metodiimplementati per stimare la resistenza del calcestruzzo.

13VERIFICHE C.A.


14 Piano ET


2.1.1 Esempio di stampa

VALUTAZIONE DELLA RESISTENZA DEL CALCESTRUZZO IN OPERAResistenzaCLS1

INTRODUZIONEL’analisi seguente è effettuata sulle prove di laboratorio (resistenza a compressione) di carote estratte in situ. Tale procedurasi divide in due fasi: nella prima si stima la resistenza in situ correggendo i risultati ottenuti dalle prove distruttive effettuate sullecarote estratte; nella seconda i valori ottenuti sono mediati e ulteriormente corretti dal fattore di confidenza.

1 - CORREZIONE E STIMA DELLE RESISTENZEDai valori di resistenza ottenuti da prove sperimentali si è passati alle resistenze in opera utilizzando i seguenti metodi:- Metodo B.S. (British Standard 1881)- EN-NTC-C.S.LL.PP.

Nella tabella seguente sono riassunti i valori di resistenza sperimentali.

ProvaResistenza acompressione[MPa]

Diametro[mm]

Altezza[mm]

UmiditàD ferri[mm]

Dist.ferri[mm]

Dir.Perf.

1 22.10 64 64 D - - O

2 16.70 64 132 D - - O

3 10.60 64 134 D - - O

4 13.10 64 133 D - - O

Nella tabella seguente sono riassunti i valori corretti con i metodi utilizzati.

ProvaB.S. 1881[MPa]

EN-NTC-C.S.LL.PP.[MPa]

Media[MPa]

1 20.33 21.58 20.96

2 16.78 19.86 18.32

3 10.68 12.67 11.67

4 13.18 15.62 14.40

Il valore medio delle prove distruttive risulta quindi pari a: 16.34 MPa.

I risultati ottenuti dalle prove SonReb sono qua riportati espressi in velocità di attraversamento ed indice di rimbalzo.La stima della resistenza è stata effettuata utilizzando le espressioni di: - Giacchetti - Laquaniti- Rilem

NrProva

Giacchetti-Laquaniti Rilem

1 25.43 28.34

2 25.39 28.29

3 23.61 26.31

4 20.75 23.12

15VERIFICHE C.A.


Il valore medio delle prove Sonreb è pari a: 26.51 MPa.

La resistenza media complessiva pesata fcm risulta quindi pari a 21.43 MPa.

2 - VALUTAZIONE DELLA RESISTENZE DI CALCOLOPer l'utilizzo dei metodi di analisi indicati dalla Circolare al punto C8.7.4.2 i valori da utilizzare risultano essere i seguenti:

Descrizione Valore [MPa]

Resistenza media / FC 21.43

Resistenza media * FC 21.43

Dove il fattore di confidenza FC è assunto pari a: 1,00.

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2.2 SLU flessione pressoflessione travi pilastri

Il modulo SLU flessione pressoflessione travi pilastri esegue la verifica allo stato limiteultimo per flessione, pressoflessione e pressoflessione deviata di sezioni in cementoarmato secondo il DM 14 gennaio 2008 (NTC) e la Circ. n. 617 del 2 febbraio 2009.

Per la verifica a flessione e pressoflessione è possibile scegliere tra sezione generica,circolare, esagonale ed ottagonale, mentre per la verifica a pressoflessione deviata la scelta èlimita a sezione rettangolare o circolare.

E' possibile scegliere tra i materiali previsti dalla normativa o definirli manualmente; questopermette di eseguire la verifica sia di nuovi elementi che di strutture esistenti.

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Il risultato delle analisi è presentato in forma numerica; per la verifica a pressoflessioneretta è inoltre visualizzato il diagramma di interazione.

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Pressoflessione2

MATERIALI CalcestruzzoClasse:fck: 208 daN/cm²Fattore di sicurezza: 1.50Coefficiente di riduzione dei riduzione dei carichi di lunga durata: 0.85

Acciaio Tipo: B450CResistenza caratteristica a snervamento: 4'500 daN/cm²Modulo elastico: 2'100'000 daN/cm²Deformazione ultima a rottura: 6.75 %Fattore di incrudumento: 1.00Fattore di sicurezza: 1.15

Calcolo con verifica non sismica

Dimensioni della sezione

Altezza [cm] Lato sup. [cm] Lato inf. [cm]

50.00 30.00 30.00

Dati armatura

Strato Nr. Ferri Diametro [mm] Z [cm]

1 4 12 3.00

2 4 12 47.00

3 2 12 17.60

4 2 12 32.30

Risultati della verifica

Nr. Elemento Nd [kN] Mdz [kN m] Nr [kN] Mrz [kN m] Coeff. Sic.

PF1 500.00 260.00 2'299.07 181.00 0.70

PF2 1'000.00 170.00 2'299.07 186.75 1.10

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2.3 SLU taglio travi pilastri

Il modulo SLU Taglio Travi Pilastri esegue il calcolo del taglio resistente massimo pertravi, travetti e pilastri in cemento armato, secondo il DM 14 gennaio 2008 (NTC) e laCirc. n. 617 del 2 febbraio 2009.

Per gli edifici di nuova costruzione è possibile verificare il rispetto dei dettaglicostruttivi (minimi/massimi armatura, passi staffe, ecc), sia sismici che non sismici,previsti dalla normativa vigente.

21VERIFICHE C.A.


Nel calcolo della resistenza di elementi dotati di armatura trasversale, il calcolo diinclinazione delle bielle compresse è eseguito dal programma stesso.

E' possibile scegliere tra i materiali previsti dalla normativa o definirli manualmente; questopermette di eseguire la verifica sia di nuovi elementi che di strutture esistenti.

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23VERIFICHE C.A.



Valutazione della resistenza a taglio di una trave

La presente relazione illustra la procedura utilizzata per la valutazione della resistenza a taglio di una trave secondo laprocedura indicata nel D.M. 14 Gennaio 2008 (NTC 08).

Materiali

Calcestruzzo

Resistenza caratteristica a rottura fck [daN/cm²] 208

Coefficiente di riduzione dei carichi di lunga durata αcc 0.85

Coefficiente di sicurezza parziale γc 1.50

Acciaio

Resistenza caratteristica a rottura fyk [daN/cm²] 4'500

Modulo elastico Es [daN/cm²] 2'100'000

Deformazione ultima a rottura εyu [% ] 6.75

Coefficiente di sicurezza parziale γs 1.15

Geometria

Dimensioni sezione

Sezione h [cm] b sup. [cm] b inf. [cm]

1 40.00 20.00 20.00

Armatura longitudinale

Strato Nr. Ferri Diametro [mm] Posizione [cm]

1 2 12 3.00

2 2 12 37.00

Armatura trasversale

Diametro [mm] 6

Passo [cm] 15.00

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Nr. bracci 2

Inclinazione 90°

Sull'elemento in analisi agisce uno sforzo normale di 5.00 kN.

Calcolo

Essendo l’elemento in analisi dotato di armatura trasversale, la resistenza a taglio deve essere calcolata sulla base di unaadeguata schematizzazione a traliccio. Gli elementi resistenti dell'ideale traliccio sono: le armature trasversali, le armaturelongitudinali, il corrente compresso di calcestruzzo e i puntoni d'anima inclinati. L'inclinazione dei puntoni θ rispetto all'assedeve rispettare i limiti seguenti:

La resistenza a taglio dell'elemento è data dal minimo tra la resistenza a trazione dell'armatura trasversale

e la resistenza a compressione del calcestruzzo d'anima

nelle quali

è l'altezza utile della sezione, pari a 370 mm

è l'interasse tra due armature trasversali consecutive, pari a 15.00 cm

è l'angolo di inclinazione dell'armatura trasversale rispetto all'asse della trave, pari a 90°

è la resistenza a compressione del calcestruzzo d'anima, pari a 59 daN/cm²

è un coefficiente maggiorativo, pari a 1.01

La resistenza a taglio dell'elemento dotato di specifica armatura a taglio deve comunque essere maggiore o uguale aquellaottenuta non considerando la schematizzazione a traliccio

La resistenza a taglio dell'elemento dotato di specifica armatura a taglio deve comunque essere maggiore o uguale aquellaottenuta non considerando la schematizzazione a traliccio

con

e dove

è il rapporto geometrico di armatura longitudinale, pari a 0.01

è larghezza minima della sezione, pari a 20 mm

è la tensione media di compressione nella sezione, pari a 0.63 daN/cm²

Risulta quindi:

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Resistenza senza staffe [kN] 36.66

Resistenza lato staffe [kN] 122.81

Resistenza lato cls [kN] 136.06

Resistenza complessiva [kN] 122.81

26 Piano ET


2.4 TA fessurazioni travi

Il modulo TA fessurazioni travi calcola il momento di prima fessurazione della trave,sollecitazioni per cui il calcestruzzo non ha più un comportamento elastico in quantocomincia a fessurarsi.

Il modulo, oltre a calcolare il momento di prima fessurazione per le fibre sia inferiori chesuperiori, determina anche lo stato tensionale all'interno della sezione, visualizzato siagraficamente, che numericamente.

27VERIFICHE C.A.



Fessurazione1Relazione di calcolo

METODO DI CALCOLO

Il momento di prima fessurazione è quella sollecitazione che comporta, per una data sezione, il raggiungimento di unatensione pari alla resistenza a trazione del calcestruzzo. Il valore di tale momento è quindi calcolabile utilizzando la formuladella pressoflessione:

dove:· fctm,fl è la resistenza a trazione media del calcestruzzo, calcolata come aliquota della resistenza a compressione · Jom è il momento d'inerzia omogenizzato

L'asse neutro della sezione è, in questa fase, passante per il baricentro della sezione omogenizzata. Il calcolo delle tensioni nei materiali in reazione ad un momento sollecitante è effettuato con il metodo delle TensioniAmmissibili considerando la sezione omogenizzata parzializzata, cioè senza tenere in conto la resistenza a trazione delcalcestruzzo. In questa fase la posizione dell'asse neutro è calcolata attraverso l'annullamento del momento statico della sezioneparzializzata omogenizzata. Dalla posizione dell'asse neutro consegue un nuovo momento d'inerzia, diverso da quello per il calcolo del momento diprima fessurazione. Le tensioni nei materiali sono quindi calcolate con la formula della pressoflessione.

RISULTATI

Dimensioni della sezione

Sezione Altezza [cm] Base sup. [cm] Base inf. [cm]

1 40.00 40.00 40.00

Armatura della sezione

Strato Nr. ferri Diametro [mm] Posizione [cm]

1 2 12 3.00

Resistenza a compressione del calcestruzzo: 20 MPa

Coefficiente di omogenizzazione: 7

Posizione del baricentro: 20.06 cm

Momento di inerzia della sezione integra: 224'132 cm4

Momento di prima fessurazione positivo: 29.81 kN m

Momento di prima fessurazione negativo: -29.64 kN m

Posizione asse neutro della sezione fessurata a momento positivo:

5.63 cm

Posizione asse neutro della sezione fessurata 35.16 cm

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a momento negativo:

Momento di inerzia della sezione fessurata a momento positivo:

23'697 cm4

Momento di inerzia della sezione fessurata a momento negativo:

17'961 cm4

Momento sollecitante: 25 kN m

Coefficiente di omogenizzazione: 15

Momento di inerzia: 46'483 cm4

Posizione asse neutro: 7.72 kN m

Tensione massima nel calcestruzzo: -29.64 MPa

Tensione massima nell'acciaio - strato 1: 5.63 MPa

Tensione massima nell'acciaio - strato 2: 35.16 MPa

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