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Opzioni di verifica - Stato edificio

Stato strutturale di analisi

I questo controllo si definisce lo stato strutturale dell'analisi che si sta eseguendo, selezionando una delle tre opzioni disponibili: 

• Stato nuovo                per edificio di nuova progettazione,
• Stato esistente                per edificio esistente allo stato di fatto (prima dei rinforzi),
• Stato rinforzato                per edificio esistente allo stato di progetto (dopo i rinforzi).

La scelta della stato strutturale influenza i dati richiesti nei successivi riquadri, per adattare le procedure di verifica all'intervento che si sta eseguendo. A differenza delle nuove progettazioni, infatti, gli interventi di miglioramento o di adeguamento sismico di edifici esistenti richiedono il confronto fra due stati strutturali distinti, prima e dopo gli interventi di rinforzo, per quantificare gli incrementi di sicurezza ottenuti. In questi casi, bisognerà eseguire quindi due differenti modellazioni, la prima caratterizzata dallo stato strutturale "esistente" e la seconda dallo stato strutturale "rinforzato".

Opzioni per interventi di miglioramento e di adeguamento sismico

Il riquadro posto nella parte superiore del foglio è dedicato alla gestione degli interventi di miglioramento ed adeguamento sismico su edifici esistenti, che notoriamente richiedono un confronto fra due stati strutturali distinti:

• lo stato esistente, ovvero lo stato strutturale nello stato di fatto, senza rinforzi,
• lo stato rinforzato, ovvero lo stato strutturale che si avrà dopo la messa in opera dei rinforzi. 

I dati richiesti riflettono le esigenze collegate allo stato struttuale correntemente impostato. 

In particolare, si può selezionare il tipo di analisi da considerare per la valutazione della capacità sismica, scegliendo una delle tre possibili alternative:

• Auto, 
• Lineare, 
• Pushover.

Riquadro del miglioramento/adeguamento per i tre casi dello stato di analisi

Il programma utilizza le informazioni sullo stato strutturale e sull'analisi selezionata per la valutazione della capacità sismica per individuare i dati d'interesse ed effettuare il confronto dei fattori di sicurezza fra i due stati strutturali di riferimento: lo stato esistente e lo stato rinforzato.

Quando si è nelle condizioni di poter leggere il quadro verifiche dello stato di confronto, ovvero quando si sta lavorando sullo stato rinforzato, il pulsante Leggi stato esistente viene abilitato e cliccandolo si potrà selezionare il file dati (.edi) da cui importare i valori delle verifiche dello stato esistente. 

Procedendo, viene riportata la griglia del Quadro sintetico del miglioramento sismico, che permette il confronto sintetico dei fattori di sicurezza sismici ςE e della capacità in Pga fra lo stato esistente, colonne Ze(E) e Pga(E) (ottenute dall'operazione di lettura eseguita al passo precedente), e lo stato rinforzato (colonne Ze(R) e Pga(R).

Le ultime due colonne riassumono se per lo stato limite sismico della riga è stata raggiunta la condizione richiesta per il miglioramento o per l'edeguamento. In questo controllo interviene il fattore di sicurezza sismico ςE, che è definito come il rapporto tra l'azione sismica massima sopportabile dalla struttura e l’azione sismica di progetto per una nuova costruzione. In altri termini, il fattore ς esprime il moltiplicatore massimo del sisma di progetto compatibile con il soddisfacimento delle verifiche agli stati limite sismici, ovvero di quanto è possibile amplificare il sisma continuando ad avere le verifiche tutte soddisfatte. 

Condizioni per la verifica del miglioramento e dell'adeguamento in strutture esistenti

Avendo analizzato due stati strutturali (esistente e rinforzato), si hanno per i vari stati limite di verifica i due corrispondenti fattori di sicurezza sismici :

• ςE (E)        fattore di sicurezza sismico nello stato esistente
• ςE (R)        fattore di sicurezza sismico nello stato rinforzato. 

Le disposizioni di normativa riguardanti il miglioramento e l'adeguamento si ottengono proprio dal confronto di questi valori fra loro e con i fattori minimi richiesti, secondo le regole riassunte nella  precedente tabella. In particolare, per riconoscere i requisiti che decretano il raggiungimento della condizione di miglioramento e di adeguamento sono richiesti i seguenti tre parametri:

• Incremento minimo per il miglioramento:                iminM  
• Fattore minimo per il miglioramento:                fminM  
• Fattore minimo per l'adeguamento:                        fminA 

Si noti che le condizioni variano in funzione dei vari tipi di intervento (adeguamento, miglioramento, intervento locale), della classe d'uso e della normativa di riferimento.

Modificando la classe d'uso e la normativa di riferimento Il programma provvede a ridefinire i valori dei fattori di sicurezza ςE in accordo con i contenuti della tabella richiesti, ma l'utente ha sempre la possibilità di reimpostarli autonomamente, in casi particolari.

Opzioni sui fattori gamma per c.a. esistente in s.l.ultimi

Nelle strutture esistenti la normativa distingue [§8.7.2/Ntc18] meccanismi resistenti:

    • duttili:        meccanismi di flessione/pressoflessione di travi, pilastri e pareti;

    • fragili:        meccanismi di taglio in travi, pilastri, pareti e nodi;

I meccanismi “duttili” si verificano controllando che la domanda non superi la corrispondente capacità in termini di deformazione o di resistenza nel caso di analisi lineare con fattore q [§C8.7.2.2/Ntc18, § 2.2.1 (4)P Ec8/Parte 3]. I meccanismi “fragili” si verificano controllando che la domanda non superi la corrispondente capacità in termini di resistenza. Per il calcolo della capacità di elementi/meccanismi duttili si impiegano le proprietà dei materiali esistenti, determinate secondo le modalità indicate al §8.5.3, divise per i fattori di confidenza in relazione al livello di conoscenza raggiunto. Per il calcolo della capacità di elementi/meccanismi fragili, le resistenze dei materiali si dividono per i corrispondenti coefficienti parziali e per i fattori di confidenza corrispondenti al livello di conoscenza raggiunto.

In accordo con quanto detto, nel presente riquadro si possono stabilire i fattori gamma da utilizzare nella verifica dei meccanismi duttili e fragili per le strutture esistenti in c.a.

Opzioni sui fattori riduttivi per i rinforzi di incamiciatura in c.a.

Nel caso si utilizzino rinforzi con incamiciatura in c.a.la norma dispone fattori riduttivi da applicare ai valori resistenti  del taglio e del momento e alle rotazioni limiti di snervamento e di collasso [C8.7.4.2.1/Ntc18], quando si assuma per la verifica la schematizzazione semplificata che vede il calcestruzzo della camicia esteso all'intera sezione, purchè le differenze fra i due materiali non siano eccessive. Nel programma la verifica dell'elemento incamiciato è però eseguita in termini più rigorosi, senza applicare processi di omogeneizzazione dei materiali, ma mantenendoli distinti nel processo di verifica, sia in termini di rigidezza, sia in termini di resistenza. Tuttavia, trattandosi di fattori di sicurezza, l'utente ha comunque la possibilità, se ritiene, di applicare tali fattori secondo un principio precauzionale. 

Verifiche degli elementi di fondazione esistenti

Le opzioni consentono di disattivare il controllo delle verifiche strutturali e geotecniche negli elementi esistenti (cioè a cui risulta associato un materiale definito "Esistente"). Gli elementi nuovi non vengono influenzati da queste opzioni.

Per gli edifici esistenti, la normativa attuale ritiene obbligatoria la verifica del sistema di fondazione solo nei casi in cui  sussistono condizioni che possano dare luogo a fenomeni di instabilità globale o se si verifica una delle seguenti

condizioni (Ntc18/§8.3):

• nella costruzione siano presenti importanti dissesti attribuibili a cedimenti delle fondazioni o dissesti della stessa natura si siano prodotti nel passato;
• siano possibili fenomeni di ribaltamento e/o scorrimento della costruzione per effetto: di condizioni morfologiche sfavorevoli, di modificazioni apportate al profilo del terreno in prossimità delle fondazioni, delle azioni sismiche di progetto;
• siano possibili fenomeni di liquefazione del terreno di fondazione dovuti alle azioni sismiche di progetto.

In tutti gli altri casi è quindi possibile escludere la verifica della fondazione attivando uno o entrambi questi parametri. 

Nel caso di rinforzi delle fondazioni con incamiciatura in c.a. è possibile portare in conto l'incremento della sezione controterra con un fattore variabile tra 0 e 1,0. Il fattore 1,0 è raccomandato solo nel caso in cui siano state realizzate misure di rinforzo che rendano attivo il ringrosso applicato rispetto allo scarico delle tensioni sul terreno.

Verifiche degli elementi di fondazione nuovi

Le opzioni consentono di disattivare il controllo delle verifiche strutturali e geotecniche negli elementi nuovi (cioè a cui risulta associato un materiale definito "Nuovo"). Gli elementi esistenti non vengono influenzati da queste opzioni.
I casi in cui queste esclusioni sono necessarie e giustificate sono quelli di edifici nuovi nei quali il sistema di fondazione non rientra nella casistica di modellazione ottenibile col programma ed è quindi necessario procedere con una modellazione separata, ad esempio tramite il programma Ediplin che consente di trattare casi di plinti o platee su pali e di interfacciarsi con Edisis per ottenere gli scarichi provenienti dall'elevazione.