3muri ml

3

© 2011 S.T.A. DATA srl

Indice

Parte I La concezione strutturale del"sistema scatolare" 4

Parte II I meccanismi di danno 5

Parte III 3Muri ML 7

Parte IV Altre verifiche locali 11

4 3Muri


1 La concezione strutturale del "sistema scatolare"

Le strutture in muratura hanno dimostratodi resistere bene al terremoto grazie allacapacità di resistenza fornita dalcosiddetto comportamento scatolare.Le pareti in muratura offrono infatti unaresistenza alle forze orizzontali nel loropiano medio (2) decisamente superiore aquella offerta per carichi ortogonali alpiano (1) al punto che questa componentepuò essere trascurata.Se le pareti ed i solai sono solidalmentecollegati tra loro la resistenza globale èrilevante.

Per comprendere bene questo concetto èsufficiente esaminare una semplice scatolarealizzata in carta:1) ogni parete, cioè ogni foglio esaminatosingolarmente, offre scarsa resistenza allesollecitazioni;2) collegando le pareti tra loro si ottieneun considerevole aumento di resistenza;3) la presenza di un elemento orizzontale(coperchio) aumenta ancora la resistenzaglobale;4) la ragione di questa capacità offerta dalcomportamento scatolare è comprensibileconsiderando che ogni forza può esserescomposta in due componenti parallele aipiani delle pareti sfruttando in questomodo la massima capacità di resistenza diogni singola parete.

Perché questo si realizzi è però necessarioche le pareti siano ben collegate tra loro.Anche in questo esempio si vedechiaramente come l'inserimento di unaterza parete verticale irrigidisceimmediatamente la struttura fornendocapacità di sopportare spinte orizzontali.

5La concezione strutturale del "sistema scatolare"


A seconda della direzione del terremoto,sono efficaci solo le pareti disposteparallelamente alla direzione del sisma inquanto sollecitate nel piano. Le altre nonoffrono resistenza ai carichi in quantosollecitate fuori dal loro piano.In una costruzione in muratura è possibileidentificare molteplici strutture resistenti aseconda della condizione di caricoconsiderata. Tuttavia possono essereidentificati come elementi resistenti lepareti verticali e gli orizzontamenti(intendendo con tale termine la categoriapiù ampia di solai, volte, coperture) siapure con un diverso comportamento aseconda della sollecitazione considerata.

La necessità di ammorsamento tra lepareti e con i solai consente inoltre lamigliore distribuzione dei carichi verticalitrasmessi non solo nella zona di incidenzama anche in zone limitrofe.

2 I meccanismi di danno

Il primo requisito indispensabile per lasicurezza delle strutture in muratura è chesia garantita l’integrità della tessitura.Murature costituite da materiale incoerentepossono raggiungere il collasso prima chesi manifesti qualsiasi meccanismo in gradodi offrire una resistenza apprezzabile.Verificate questa caratteristica,l'osservazione dei danni causati da eventisismici evidenzia altri due possibilimeccanismi di danno.

6 3Muri


Il primo comprende il collasso delle paretifuori dal piano medio per forze agentiperpendicolarmente ad esso, il secondoprende in esame il comportamento dellaparete nel piano medio.

Generalmente il primo tipo dimeccanismo produce danni locali conespulsione di parte o della intera parete,quindi l'analisi è localizzata e limitata allezone potenzialmente critiche, trattandosiquindi dello studio di cinematismi locali.Il secondo tipo di meccanismo coinvolgel'intera struttura ed è quindi un'analisi ditipo globale.

In figura si vedano esempi reali didanneggiamenti di strutture muratura permeccanismi di danno di modo I.L'effetto del danno è spesso limitato aduna zona relativamente modesta con ilcollasso e l'espulsione della zonainteressata.

7I meccanismi di danno


Nel caso del meccanismo di modo II, ildanneggiamento è più diffuso e interessaampie superfici.

Dall'esame di queste immagini è possibileindividuare uno schema a telaio costituitodalle parti resistenti in muratura.

3 3Muri ML

3Muri ML è un modulo di calcolo internoal programma 3Muri dedicato allavalutazione della sicurezza dell'edificio neiconfronti di meccanismi locali, comeprescritto nelle Normative Tecniche alparagrafo 8.7.1.Il modulo 3Muri ML sfrutta la versatilità el’ergonomia dell’input del programma3Muri per definire un modello spaziale sucui indagare i meccanismi possibili,liberamente definiti dal progettista.

8 3Muri


La definizione dei meccanismi locali èrealizzata partendo dal modello globaledefinito ai fini del calcolo push-over, dacui si ricabvano direttamente lecaratteristiche geometriche della struttura ei carichi delle murature e dei solai.L'ambiente di lavoro è diviso in tre areegrafiche:Prospetto di pareteIn questo ambiente è possibile l'input delmeccanismo mediante l'inserimento deiblocchi rigidi e dei vincoli tra i singolielementi ed il resto della struttura.Pianta della pareteEvidenziando in pianta le porzioniinteressate dal meccanismo è subitoindividuabile nel complesso strutturale.Sezione deformataNella vista di sezione è verificabile ilcorretto input attraverso l'individuazionedella posizione dei vincoli e dellaconfigurazione deformata.La deformazione della parete permette diverificare visivamente che l'input delmeccanismo sia stato eseguitocorrettamente.

Normalmente un edificio può essereinteressato da differenti meccanismiritenuti significativi la cui scelta non puòche essere definita dall'operatore sulla basedella sua sensibilità.Per agevolarne l'input e la presentazionedei risultati, ai singoli meccanismi èpossibile assegnare un nome identificativoche ne facilita la selezione e lamemorizzazione.

I blocchi rigidi che definiscono ilmeccanismo, sono inseribili tracciandouna poligonale chiusa di forma generica.La genericità della forma, permette diseguire in modo più aderente il quadrofessurativo rilevato in base alle indaginieseguite in sito.In questo modo è possibile inseriremeccanismi dotati di qualsiasi forma egenericità.

93Muri ML


La genericità della forma dei blocchicinematici, può interessare pareti differentiin modo da seguire il più possibile lacomplessità della struttura.

Se si desidera esaminare un caso diribaltamento di una porzione di muraturacome quella rappresentata nella figura alato , il caso da esaminare sarà quello di unblocco che ruota intorno all'asse X-X.In corrispondenza di tal punto si dovràinserire un vincolo tra un bloccocinematico e una porzione di muraturache resta ferma.In tal caso si dovrà inserire un vincolo ditipo "Cerniera Esterna".

In caso di flessione verticale, il blocco

inferiore è direttamente appoggiato

su una porzione non deformata della

muratura.

In posizione E-E si inserirà la "CernieraEsterna"

In posizione I- I confluiscono due

blocchi, si inserirà la "Cerniera Interna".

In posizione A-A il meccanismo

deformativo non permetterà alcun

spostamento di fuoripiano. I punti di

tale parete potranno spostarsi solo

verticalmente nel piano della parete, si inserirà un "Appoggio".

10 3Muri


I risultati di questo calcolo prevedono

sia la verifica a stato limite di vita

(SLV) che a stato limite di danno

(SLD), anche se la norma prevede

soltanto la prima analisi.

a*

0 >a

*0-min

a*

0-min = ag S / q

a*

0-min = S

e ( T1 ) ψ

( Z ) γ/ q

a*

0 : accelerazione sismica

spettrale di attivazione del

meccanismo

ag

: è funzione della probabilità di

superamento dello stato limite scelto

e della vita di riferimento come

definiti al § 3.2 delle NTC;

S : definito al § 3.2.3.2.1 delle NTC ;

q : fattore di struttura, assunto

uguale a 2.0

Se ( T1 )

: spettro elastico definito nel

§ 3.2.3.2.1 delle NTC, funzione

della probabilità di superamento

dello stato limite scelto (in questo

caso 63%) e del periodo di

riferimento VR come definiti al § 3.2.

delle NTC, calcolato per il periodo T1;

ψ( Z )

: primo modo di vibrazione nella

direzione considerata, normalizzato

ad uno in sommità all’edificio; in

assenza di valutazioni più accurate

puo essere assunto ψ (Z)=Z/H,

dove H è l’altezza della struttura

rispetto alla fondazione;

γ : coefficiente di partecipazione

modale (in assenza di valutazioni più

accurate puo essere assunto γ =3N/

(2N+1), con N numero di piani

dell’edificio).

11Altre verifiche locali


4 Altre verifiche locali

Il programma ET effettua ulteriore verifiche su singoli elementi per i progetti in cui è il progetto èclassificabile come Intervento locale e non adeguamento e miglioramento.Si segnalano le seguenti verifiche:

Calcolo architrave acciaio

Calcolo architrave muratura

Calcolo ancoraggi

Calcolo telaio porte finestre

Per ulteriori informazioni consultare la documentazione relativa al programma ET EngineeringTools.

S.T.A. DATA SRL - C.so Raffaello, 12 - 10126 Torino

3muri ml

Documents