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Edifici in muratura portante
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Cosa è ANDILWall?
ANDILWall è un software di analisi strutturale che utilizza il motore di calcolo
SAM II, sviluppato presso l’Università degli Studi di Pavia e presso EUCENTRE
– Fondazione Centro Europeo di Formazione e Ricerca in Ingegneria Sismica di
Pavia (Magenes, Manzini, Morandi, Remino, Bolognini, 2006).
SAM II è un codice di calcolo per l’analisi statica non lineare a macroelementi
di edifici in muratura soggetti ad azione sismica che opera nel rispetto delle
indicazioni del D.M. 14/01/2008 “Norme Tecniche per le Costruzioni” (NTC
2008). Oltre all’analisi statica non lineare (analisi alle azioni sismiche), SAM II
consente di effettuare anche l’analisi modale e l’analisi elastica lineare,
finalizzata alla determinazione delle sollecitazioni sugli elementi strutturali da
utilizzare ai fini delle verifiche alle azioni non sismiche (vento e carichi
gravitazionali).
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Cosa fa ANDILWall?
Modellazione a telaio equivalente:
•
di edifici di nuova progettazione:
ü in muratura portante ordinaria
ü in muratura portante armata
ü con struttura portante mista in muratura ordinaria o armata ed
elementi in altra tecnologia (per es. pareti e/o pilastri in c.a., elementi di altro
materiale/tecnologia)
•
di edifici esistenti
Possibili criteri di modellazione dei solai:
•
solai infinitamente rigidi nel proprio piano
•
solai infinitamente deformabili nel proprio piano
•
coperture a falde inclinate
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Cosa fa ANDILWall?
Analisi:
•
analisi elastiche lineari (analisi ai carichi non sismici);
•
analisi modale ed analisi statiche non lineari pushover (analisi alle azioni
sismiche)
Verifiche di sicurezza:
•
verifica edificio semplice
•
verifiche estese ai carichi non sismici (vento e semplice gravità)
•
verifiche sismiche globali sulla curva di capacità (pushover)
•
verifiche sismiche locali fuori piano su singole pareti
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ANDILWall 3.1
Con la versione 3.1 di ANDILWall è possibile analizzare edifici con diaframmi
infinitamente deformabili nel proprio piano e gestire dunque orizzontamenti
e coperture realizzate, per esempio, con:
• struttura in legno e semplice assito;
• putrelle in acciaio ed elementi di alleggerimento (per es. tavelloni o voltine);
• altre tipologie di solaio flessibile diffuse nei fabbricati esistenti.
L’utente ha dunque a disposizione uno strumento versatile che, oltre a
garantire la riconosciuta affidabilità nella progettazione strutturale di nuovi
edifici in muratura portante, può risultare estremamente efficace anche nella
valutazione della sicurezza nei confronti delle azioni sismiche e non sismiche
su una grande parte degli edifici esistenti in muratura o con struttura mista
(per es. con elementi in c.a.) del patrimonio edilizio nazionale.
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ANDILWall 3.1
Effetto del criterio di modellazione dei solai sul comportamento dinamico
Modello a diaframmi inf. deformabili
modo Y
modo X
Modello a diaframmi rigidi
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ANDILWall 3.1
Esempio di edificio con copertura a falde inclinate, modellata mediante
diaframma infinitamente deformabile
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ANDILWall 3.1
La versione 3.1 del ANDILWall consente inoltre di gestire liberamente alcuni
parametri di verifica strutturale sugli elementi in c.a., potenziando in
particolare le funzionalità per la verifica a taglio di tali elementi:
•
in edifici esistenti l’utente ha la possibilità di effettuare la verifica a taglio di
travi e pilastri in c.a. secondo le sole prescrizioni delle NTC2008 oppure
secondo le indicazioni più vincolanti della Circolare n.617;
Al par. C8.7.2.5 la Circolare limita la resistenza del calcestruzzo delle sezioni specificamente
armate a taglio al valore ottenuto dalla formulazione prevista per le sezioni non armate
•
L’utente ha la possibilità di escludere la verifica a taglio per scorrimento in
corrispondenza dei piani di scorrimento (riprese di getto) delle pareti in c.a.
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Criteri generali di modellazione a telaio equivalente
Nella modellazione a telaio equivalente di un
edificio viene considerata la parte di struttura
compresa fra lo spiccato del piano di
fondazione e l’estradosso del solaio di
copertura o di sottotetto.
La parte di struttura al di sopra dell’estradosso
del solaio di sottotetto può essere considerata
unicamente al fine della definizione dei carichi
gravitazionali e delle masse strutturali.
La parte di struttura al di sotto dello spiccato
del piano di fondazione può essere modellata,
nell’ipotesi che costituisca un sistema
scatolare rigido, come vincolo a terra.
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Criteri generali di modellazione a telaio equivalente
Identificazione della struttura portante dell’edificio:
elementi ad asse verticale:
• pannelli in m. ordinaria
• pannelli in m. armata
• pilastri in c.a.
• pareti in c.a.
• elementi in altra tecnologia
elementi ad asse orizzontale:
• travi di accoppiamento in m. ordinaria
• travi di accoppiamento in m. armata
• cordoli in c.a.
• travi in c.a.
• elementi in altra tecnologia
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Criteri generali di modellazione a telaio equivalente
Modello a telaio equivalente (elementi monodimensionali di tipo beam):
elementi ad asse verticale:
• maschio murario non armato
• maschio murario armato
• pilastro in c.a.
• parete in c.a.
• elementi elastici personalizzati
elementi ad asse orizzontale:
• fascia muraria non armata
• fascia muraria armata
• cordolo in c.a.
• trave in c.a.
• elementi elastici personalizzati
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Criteri generali di modellazione a telaio equivalente
A seguito della generazione automatica del telaio equivalente da parte di
ANDILWall, l’utente ha la possibilità di inserire nel modello travi in muratura
(fasce murarie).
Modello senza fasce murarie
Modello con fasce murarie
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Criteri generali di modellazione a telaio equivalente
Ciascun elemento strutturale viene rappresentato nel telaio da un elemento
monodimensionale mediante il suo asse baricentrico principale ed è
delimitato da nodi in corrispondenza delle intersezioni di questo con gli assi
baricentrici degli elementi cui l’elemento è collegato.
Ciascun elemento è caratterizzato da una porzione centrale deformabile e da
porzioni infinitamente rigide alle estremità (rigid-offsets), introdotti per tener
conto nel modello della ridotta deformabilità dei nodi strutturali
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Criteri generali di modellazione a telaio equivalente
Nella modellazione a telaio equivalente è ammissibile scomporre le sezioni
composte di pareti murarie in più sezioni rettangolari semplici che si
intersechino ad L o a T.
ANDILWall adotta un criterio di scomposizione in base al quale ciascun
elemento di parete viene individuato dalla intersezione fra gli assi baricentrici
delle sezioni rettangolari in cui può essere scomposto il sistema murario.
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Criteri generali di modellazione a telaio equivalente
ANDILWall inserisce (a livello di solaio) un collegamento mediante bracci
infinitamente rigidi fra i singoli pannelli.
In questo modo è garantita la
compatibilità nel modello fra
gli spostamenti verticali delle
pareti all’incrocio, dovuta
nella struttura reale alla
presenza del cordolo continuo
in c.a. e all’ammorsamento fra
i pannelli nella zona di
intersezione per effetto dello
sfalsamento dei blocchi.
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Criteri generali di modellazione a telaio equivalente
maschi murari
cordoli in c.a. (fasce murarie)
aree di influenza di solaio e linee di collegamento
area di impalcato di piano
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Criteri generali di modellazione a telaio equivalente
Nella definizione dei carichi sul modello a telaio equivalente, ANDILWall
somma ai carichi su solaio il peso proprio degli elementi strutturali verticali:
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MODELLAZIONE EDIFICIO SCOLASTICO
Modello geometrico di input
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MODELLAZIONE EDIFICIO SCOLASTICO
Modello geometrico di input
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MODELLAZIONE EDIFICIO SCOLASTICO
a diaframma deformabile
con falde inclinate
A diaframma rigido
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EDIFICIO NON SEMPLICE
Modello 3D edificio
Generazione modello a
telaio equivalente
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ANALISI
ELASTICA LINEARE
ANALISI DA ESEGUIRE
Carichi non sismici:
-Vento
- Carichi verticali
(combinazioni con gG1 gG2 gQi e y)
ANALISI
NON LINEARE
Carichi sismici:
- Azione sismica
(16 possibili combinazioni)
- Carichi verticali
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DISTRIBUZIONE FORZE SISMICHE
L’analisi statica non lineare deve essere effettuata applicando almeno due distinte
distribuzioni di forze orizzontali applicate ai baricentri delle masse a ciascun piano:
• distribuzione proporzionale alle masse
• distribuzione proporzionale al primo modo di vibrare
(circa lineare come quella statica lineare)
F3
F2
F1
Proporzionale alle masse di ogni
piano
F3
F2
F1
Proporzionale al I° modo di
vibrare o alle forze statiche
(~h piano)
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Analisi da effettuare sul
modello dell’edificio
Direzione di spinta X
Direzione di spinta Y
Distribuzione forze:
triangolare inversa
Verso di spinta: +
Distribuzione forze:
uniforme
Verso di spinta:-
Verso di spinta: +
Distribuzione forze:
triangolare inversa
Verso di spinta:-
Verso di spinta: +
e.a. +
e.a. -
e.a. +
e.a. -
e.a. +
e.a. -
e.a. +
e.a. -
e.a. +
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
e.a. -
(10)
Distribuzione forze:
uniforme
Verso di spinta:-
Verso di spinta: +
Verso di spinta:-
e.a. +
e.a. -
e.a. +
e.a. -
e.a. +
e.a. -
(11)
(12)
(13)
(14)
(15)
(16)
Nel caso di edifici non simmetrici in pianta né lungo X né lungo Y, il numero di analisi sul singolo edificio sarà pari a 16.
Nel caso di edifici simmetrici il numero di analisi si riduce. In particolare, si possono distinguere 3 casi (vedere ):
·CASO 1) Simmetria rispetto all’asse X: 8 analisi complessive (1), (3), (5), (7), (9), (10), (13), (14)
·CASO 2) Simmetria rispetto all’asse Y: 8 analisi complessive (1), (2), (5), (6), (9), (11), (13), (15).
·CASO 3) Simmetria rispetto all’asse X e all’asse Y: 4 analisi complessive (1), (5), (9), (13).
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EDIFICIO NON SEMPLICE – VERIFICHE DA ESEGUIRE
VERIFICHE
Carichi non sismici:
- Verifica di resistenza:
a) in sommità
b) in mezzeria
c) alla base
Carichi sismici:
- Verifica globale di capacità
- Verifica fuori piano
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ANALISI STATICA NON LINEARE
Curva di capacità
Forza-spostamento
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LA MURATURA ARMATA
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EDIFICIO IN MURATURA ARMATA – Cap. 4.5
DETTAGLI PROGETTUALI
- Malta ≥ M10
- Cls ≥ C12/15
- g = 1.15
- ømin 5 mm
- 0.04% ≤ A orizz. ≤ 0.5%
- passo staffe ≤ 60 cm
- 0.05% ≤ A vert. ≤ 1.0%
- sovrapp. > 60ø
Foro alloggiamento
Ømin 6 cm
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Tipologie blocchi per muratura armata
Blocco a “C” Sp. 30-35-38
Blocco ad “H”
sp. 25-30-35-38
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EDIFICIO IN MURATURA ARMATA – Cap. 4.5
DETTAGLI PROGETTUALI
REQUISITI AGGIUNTIVI PER ZONA SISMICA – Cap. 7.8.3.1
• Solai infinitamente rigidi nel proprio piano
• Si trascurano le rigidezze trasversali delle pareti
• Possibilità di considerare fasce murarie armate
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REALIZZAZIONE DELL’ANGOLO
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LE ARMATURE ORIZZONTALI
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LA POSA DEI BLOCCHI
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ESEMPIO “CONCRETO”
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Rielaborazione progettuale esecutiva
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DEFINIZIONE PROGETTO
STRUTTURALE
Particolare incrocio
murature
Corso pari
Corso dispari
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REALIZZAZIONE
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REALIZZAZIONE
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REALIZZAZIONE
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Ancoraggio
ferri da fondazione
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DETTAGLI DI POSA
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DETTAGLI DI POSA
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FASI DI CANTIERE
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ATTACCO MURO-FONDAZIONE
A
B
C
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DETTAGLI DI POSA
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URATURA
URA ORDINARIA, ARMATA O MISTA
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… e ora una veloce
“navigazione”
all’interno del
software
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VERSIONE 3.1
OFFERTA PROMOZIONALE PER I PARTECIPANTI AL CORSO
800 € 600 € (versione Full)
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Domande?
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Grazie per l’attenzione
Ing. Roberto Calliari
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