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1 08/09/2014 Aggiornamento in seguito a richieste modifiche Soprintendenza TBO MDC
0 24/01/2014 Prima emissione TBO MDC
Rev. Data Descrizione Red. Contr.
COMUNE DI BELLUNO PROVINCIA DI BELLUNO
RISTRUTTURAZIONE PARZIALE DELLA CASERMA FANTUZZI DI BELLUNO,
DESTINATA A NUOVA SEDE DELLA QUESTURA E REPARTI DELLA POLIZIA DI STATO
- LOCALI DESTINATI A DEPOSITO -
Belluno, via Volontari della Libertà n.7 - Fg.58 All.A Mapp.383
Committente: Azienda Territoriale Edilizia Residenziale della Provincia di Belluno
PROGETTO ESECUTIVO
STRUTTURALE SIGLA FILE FORMATO TOTALE PAGINE IL PROGETTISTA
13068 13068 S3A_01 Relazione di
Calcolo.doc fronte-retro A4 59 Dott. ing. Mauro De Col
ALLEGATO
S3A
RELAZIONE DI CALCOLO DELLE STRUTTURE
RELAZIONE ILLUSTRATIVA SUI MATERIALI
RELAZIONE GEOTECNICA SULLE FONDAZIONI
PIANO DI MANUTENZIONE
i3+STUDIO
BORANGA DE COL CANAL INGEGNERI ASSOCIATI
Via degli Agricoltori, 13 - 32100 BELLUNO
Tel. 0437 920084 – Fax. 0437 927627 – [email protected]
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INDICE
RELAZIONE DI CALCOLO DELLE STRUTTURE ............................................................................................ 5 1 PREMESSE ................................................................................................................................................................................................ 6
1.1 Inquadramento generale ................................................................................................................................................................ 6 1.2 Puntualizzazioni in merito all’uso previsto .................................................................................................................................. 6
2 DESCRIZIONE DELLE STRUTTURE...................................................................................................................................................... 10 2.1 Costruzione esistente .................................................................................................................................................................. 10 2.2 Interventi previsti .......................................................................................................................................................................... 11 2.3 Classificazione degli interventi strutturali previsti ................................................................................................................... 12
3 NORMATIVE E DATI DI PROGETTO...................................................................................................................................................... 13 3.1 Normativa di riferimento .............................................................................................................................................................. 13 3.2 Dati di input trasmessi dalla committenza ................................................................................................................................ 14
4 REQUISITI SUI MATERIALI .................................................................................................................................................................... 15 4.1 Acciaio per carpenteria ................................................................................................................................................................ 15 4.2 Legno ............................................................................................................................................................................................. 16 4.3 Muratura ......................................................................................................................................................................................... 17
5 CARATTERISTICHE DEL TERRENO E DELLE FONDAZIONI ............................................................................................................. 18 5.1 Classificazione del terreno di fondazione.................................................................................................................................. 18 5.2 Considerazioni Geotecniche sulle fondazioni ........................................................................................................................... 18
6 METODOLOGIA DI CALCOLO ............................................................................................................................................................... 19 6.1 Metodo di verifica (D.M. 14/01/08 § 2.3) ...................................................................................................................................... 19 6.2 Resistenze di calcolo dei materiali (D.M. 14/01/08 § 4) ............................................................................................................. 19 6.3 Azioni di calcolo e combinazioni (D.M. 14/01/08 § 2.5 e § 2.6) ................................................................................................ 19
7 ANALISI DEI CARICHI ............................................................................................................................................................................. 21 7.1 Carichi variabili d'esercizio ......................................................................................................................................................... 21 7.2 Carico variabile neve .................................................................................................................................................................... 21 7.3 Carichi solai................................................................................................................................................................................... 21 7.4 Azioni del vento ............................................................................................................................................................................ 22 7.5 Azione sismica .............................................................................................................................................................................. 23
8 VERIFICHE LOCALI DEI MECCANISMI DI COLLASSO FUORI PIANO .............................................................................................. 26 8.1 Meccanismi locali e valutazione della sicurezza ....................................................................................................................... 26 8.2 Valutazione della sicurezza ante intervento .............................................................................................................................. 27 8.3 Valutazioni della sicurezza post intervento ............................................................................................................................... 29 8.4 Quantificazione dell'intervento di miglioramento ..................................................................................................................... 30
9 VERIFICA GLOBALE DEL FABBRICATO ............................................................................................................................................. 31 9.1 Codice di calcolo .......................................................................................................................................................................... 31 9.2 Caratteristiche della modellazione ............................................................................................................................................. 32 9.3 Listato del modello ....................................................................................................................................................................... 35 9.4 Risultati .......................................................................................................................................................................................... 38
10 VERIFICHE DEGLI ELEMENTI STRUTTURALI ..................................................................................................................................... 45 10.1 Arcarecci lignei in rifacimento .................................................................................................................................................... 45 10.2 Capriate lignee esistenti .............................................................................................................................................................. 46 10.3 Cordoli intermedi di rinforzo ....................................................................................................................................................... 48
11 CONCLUSIONI ......................................................................................................................................................................................... 49
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RELAZIONE ILLUSTRATIVA SUI MATERIALI .............................................................................................. 50
RELAZIONE GEOTECNICA SULLE FONDAZIONI ....................................................................................... 52
PIANO DI MANUTENZIONE........................................................................................................................... 54 1 PREMESSE GENERALI .......................................................................................................................................................................... 55
2 SCHEDA IDENTIFICATIVA DELL’OPERA ............................................................................................................................................. 56 2.1 Descrizione delle strutture .......................................................................................................................................................... 56 2.2 Individuazione dell’opera e dei soggetti incaricati ................................................................................................................... 56
3 INDIVIDUAZIONE MISURE PREVENTIVE E PROTETTIVE DELLE OPERE STRUTTURALI ............................................................. 57 3.1 Opere in muratura ........................................................................................................................................................................ 57 3.2 Opere di fondazione in cemento armato.................................................................................................................................... 57 3.3 Opere in acciaio ............................................................................................................................................................................ 58 3.4 Opere in legno............................................................................................................................................................................... 59
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RELAZIONE DI CALCOLO
DELLE STRUTTURE
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1 PREMESSE
1.1 Inquadramento generale
La presente relazione di calcolo delle strutture riguarda il progetto di "Ristrutturazione parziale della
caserma Fantuzzi di Belluno, destinata a nuova sede della Questura e reparti della Polizia di Stato"
limitatamente ad un modesto edificio ex scuderie, destinato a locali di deposito.
Il fabbricato oggetto di ristrutturazione è sito in Belluno, via Volontari della Libertà n.7 e censito al
Mappale n.383 All. A del Foglio n.58 del Comune di Belluno (BL). L'ente Committente è Azienda Territoriale
Edilizia Residenziale della Provincia di Belluno.
La relazione elenca la normativa di riferimento utilizzata, riporta i carichi permanenti ed accidentali,
specifica le caratteristiche dei materiali, descrive le ipotesi di calcolo assunte in progetto e dimostra le
calcolazioni e le verifiche strutturali effettuate. Le verifiche strutturali vengono descritte attraverso la
rappresentazione degli schemi statici di calcolo e la verifica delle sezioni considerate per i vari elementi
strutturali.
1.2 Puntualizzazioni in merito all’uso previsto
L’edificio oggetto di verifica risulta soggetto a tutela ai sensi del D.Lgs. 42/2004 (Codice dei beni culturali
e del paesaggio); il decreto di vincolo del 05/11/2013 è di seguito riportato.
Considerata la tipologia della costruzione, lo stato di conservazione, gli interventi di recupero possibili
previsti dalla Soprintendenza e considerate inoltre le risorse finanziarie a disposizione dell’Ente committente
attuatore dell’intervento di recupero, si specifica che verrà mantenuta la destinazione d'uso originaria del
fabbricato oggetto d'intervento, vale a dire quella di deposito.
Ne consegue che ai fini della determinazione del periodo di riferimento per l'azione sismica (rif.to § 2.4
D.M. 14/01/08), la Costruzione viene classificata come opera ordinaria (vita nominale di 50 anni) il cui uso
preveda normali affollamenti, senza contenuti pericolosi per l'ambiente e senza funzioni pubbliche e sociali
essenziali (classe d’uso II con relativo coefficiente d'uso Cu=1).
In quanto deposito, tale fabbricato non dovrà quindi prevedere affollamenti significativi e non dovrà
svolgere funzioni pubbliche o strategiche importanti.
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2 DESCRIZIONE DELLE STRUTTURE
2.1 Costruzione esistente
Il corpo di fabbrica di cui al presente progetto è la porzione di fabbricato limitato ai locali destinati a
deposito disposto a confine lungo il lato ex Segherie Bellunesi e contraddistinti con la sigla C7 nella
planimetria allegata.
Il corpo in oggetto è a pianta pressoché rettangolare di dimensioni massime di 9.40mx41.00m circa, e si
sviluppa per un piano fuoriterra senza interrati, con altezza in gronda di circa 5.00m ed altezza in colmo di
circa 7.00m.
Strutturalmente il fabbricato è costituito da murature in pietrame squadrato di notevole spessore (circa
60cm), e copertura in legno con capriate a due falde, con arcarecci e correntini, con manto di copertura in
tegole di cemento.
Una piccola porzione in pianta (dim. 3.50x8.20m), compresa tra due muri trasversali posti a circa 3.50m
di luce è divisa in altezza da un solaio esistente intermedio posto a quota +3.30m da quota pavimento. Tale
solaio presenta semplice orditura in legno con tavolato singolo posto sopra travi in legno squadrate
sez.16x18/70cm circa.
Il corpo oggetto d'intervento (C7) presenta un'estremità in comune con un corpo quadrangolare (C6)
contraddistinto da un'altezza maggiore con un piano rialzato ed una copertura a 4 falde. Pur non essendo
oggetto d'intervento, tale corpo è stato modellato nelle verifiche globali svolte per considerare le interazioni
con la struttura in esame. I restanti corpi (C1-C5), che sono posti in adiacenza al corpo quadrangolare (C6) e
si sviluppano in direzione perpendicolare alla direzione principale del corpo in analisi (C7), non risultano
strutturalmente connessi al fabbricato in oggetto e pertanto non sono stati considerati nella modellazione.
fig. 1 - individuazione del fabbricato oggetto di ristrutturazione all'interno della caserma Fantuzzi.
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2.2 Interventi previsti
Il progetto consta in una serie d'interventi di sostituzione e rinforzo come di seguito descritti:
2.2.1 Demolizione superfetazione lato cortile interno caserma
Si provvederà, come richiesto dalla Soprintendenza, a rimuovere la parte di fabbricato antistante al
vecchio corpo di fabbrica originariamente destinato a scuderie dei muli. Tale parte in demolizione presenta
struttura autonoma costituita da pilastrini in mattoni pieni e semplici travi in legno disposte a collegamento
dei pilastri con copertura in legno.
La struttura da demolire non interagisce con la struttura del corpo oggetto d’intervento, quindi non si
considerano interazioni con la parte strutturale rimanente.
2.2.2 Collegamento sommitale delle murature mediante cordoli metallici
Al fine di definire un miglioramento del fabbricato esistente e constatato che il vincolo storico sul
fabbricato prevede interventi limitati alla copertura, si prevede di realizzare un cordolo metallico in sommità
dei muri perimetrali (fianchi e timpani) in modo da collegare le pareti esistenti tra loro.
Il cordolo viene realizzato rinforzando preventivamente le sommità dei muri in pietra esistenti mediante
iniezioni di malte colabili (bassa pressione) per circa 1.00m di profondità (intervento A).
Successivamente si prevede di realizzare un'idonea spianata di malta e di posizionare un cordolo
metallico costituito da un piatto collegato con delle barre inghisate nella muratura iniettata. Tutti i piatti posti
sopra i muri saranno tra loro collegati per realizzare l’incatenamento di sommità (intervento F).
L’intervento risulta reversibile e non visibile.
2.2.3 Rinforzo dei muri di spina mediante cordoli metallici intermedi
Procedendo con le verifiche locali delle murature esistenti, si è constatato che i muri trasversali (timpani)
alti fino a 7.00m in colmo, non risultavano verificati per il ribaltamento fuori dal piano.
Al fine di migliorare tale aspetto, si prevede di operare un consolidamento mediante realizzazione di una
sorta di cordoli orizzontali intermedi costituiti da coppie di piatti metallici 240x10mm disposti lungo le facciate
del muro e poste al di sotto dell'intonaco in maniera da renderli non visibili alla vista. Per ciascun cordolo
orizzontale i due piatti metallici sono tra loro collegati a mezzo di barre filettate poste ad interasse di 70cm
saldate rigidamente in modo da realizzare un adeguato contenimento della muratura racchiusa(intervento D
e intervento E).
Tale rinforzo orizzontale sarà realizzato anche in corrispondenza alla porzione di solaio in legno esistente
che si prevede, anche se non accessibile, di mantenere e di migliorare nel senso della rigidezza,
posizionando un profilo a L disposto tutto lungo il perimetro e irrigidendo il piano del tavolato con la posa di
un nuovo pannello in MDF spessore 20mm adeguatamente fissato alle travi sottostanti (intervento C).
Si prevede inoltre la chiusura mediante muratura in laterizio tipo bimattone e malta di calce dei due fori
porta che attraversano i primi due muri di spina sul lato sud. Sarà assicurato il collegamento tra le nuove
strutture murarie e le esistenti mediante posizionamento sulle spallette di idonei barrotti metallici inghisati
(intervento B).
2.2.4 Controllo e verifica delle capriate lignee esistenti da mantenere
Il piatto metallico posto in coronamento ai muri descritto al precedente punto servirà anche a collegare le
catene delle capriate in legno esistenti, mediante un dispositivo rilevabile dai particolari costruttivi degli
elaborati grafici.
Per le capriate si prevede di verificare lo stato di conservazione degli appoggi, di procedere alla pulizia
delle parti in legno, di procedere al trattamento delle teste delle travi con impregnante antitarlo e antimuffa
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ed eventualmente di sostituire le parti trovate ammalorate o comunque ritenute non adeguate dal punto di
vista strutturale secondo le indicazioni della D.L. Strutture.
Tutte le carpenterie metalliche (fasce, piastre) esistenti saranno oggetto di spazzolatura e trattamento
con idonea vernice antiruggine.
Completerà l’intervento di recupero delle capriate il consolidamento dei nodi esistenti, per i quali si
prevede l'inserimento di spinotti resinati, come da particolari esecutivi.
2.2.5 Rifacimento dell'orditura secondaria di copertura
Tutta la struttura in legno, costituita da arcarecci e correntini sarà sostituita con nuovi elementi di
tipologia, dimensione e forma corrispondenti agli esistenti.
Tutti gli elementi saranno collegati alla struttura delle capriate e collegati tra loro con delle piastre
metalliche disposte non in vista (poste sulla faccia superiore).
Completerà la struttura di copertura un primo tavolato in legno e un secondo pannello in OSB da 18mm,
posizionato sovrapposto al primo e a questo rigidamente collegato a mezzo di viti, al fine di realizzare un
orizzontamento sufficientemente rigido.
Per una migliore comprensione degli interventi previsti si rimanda anche agli elaborati grafici allegati.
2.3 Classificazione degli interventi strutturali previsti
2.3.1 Classificazione del tipo di intervento su edificio esistente
Ai sensi del D.M. 14/01/08 i suddetti si classificano come INTERVENTI DI MIGLIORAMENTO; secondo
quanto definito al § C8.4.2 della Circ. Min. Infr. 02/02/09, n.617:
In generale ricadono in questa categoria tutti gli interventi che, non rientrando nella categoria
dell’adeguamento, fanno variare significativamente la rigidezza, la resistenza e/o la duttilità dei singoli
elementi o parti strutturali e/o introducono nuovi elementi strutturali, così che il comportamento strutturale
locale o globale, particolarmente rispetto alle azioni sismiche, ne sia significativamente modificato.
Ovviamente la variazione dovrà avvenire in senso migliorativo, ad esempio impegnando maggiormente gli
elementi più resistenti, riducendo le irregolarità in pianta e in elevazione, trasformando i meccanismi di
collasso da fragili a duttili.
2.3.2 Valutazione e riduzione del rischio sismico del patrimonio culturale
La Dir. P.C.M. 09/02/11 "Linee guida per la valutazione e la riduzione del rischio sismico del patrimonio
culturale con riferimento alle Norme tecniche per le costruzioni di cui al decreto del Ministero delle
Infrastrutture e dei trasporti del 14 gennaio 2008" al § 2.2 specifica quanto segue:
Per i beni culturali tutelati è necessario attenersi ad interventi di miglioramento, a riparazioni o ad
interventi locali (punto 8.4 delle NTC). Con il termine di miglioramento si deve intendere l’esecuzione di
opere in grado di far conseguire all’edificio un maggior grado di sicurezza rispetto alle condizioni attuali, con
un livello di protezione sismica non necessariamente uguale a quello previsto per l’adeguamento delle
costruzioni.
Successivamente viene definito il corrispondente livello di valutazione:
LV3 (intervento di miglioramento) - progetto di interventi diffusi nella costruzione, che per quanto possibile
non dovrebbero modificare il funzionamento strutturale accertato attraverso il percorso della conoscenza; le
valutazioni devono riguardare l’intero manufatto, e possono utilizzare un modello strutturale globale, nei casi
in cui questo possa essere ritenuto attendibile, o i metodi di analisi locale previsti per il livello LV2, purché
applicati in modo generalizzato su tutti gli elementi della costruzione (l’esperienza acquisita a seguito dei
passati eventi sismici ha infatti mostrato come, per gli edifici storici in muratura, il collasso sia raggiunto,
nella maggior parte dei casi, per perdita di equilibrio di porzioni limitate della costruzione, definite nel seguito
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macroelementi). Il livello di valutazione LV3 può essere utilizzato anche quando, in assenza di un progetto di
intervento, venga comunque richiesta un’accurata valutazione della sicurezza sismica del manufatto.
3 NORMATIVE E DATI DI PROGETTO
3.1 Normativa di riferimento
I calcoli sono stati condotti secondo gli usuali metodi della Scienza delle Costruzioni, in ottemperanza alla
Normativa Nazionale Italiana attualmente in vigore con riferimento a:
[1] D.M. 14/01/08 – Nuove norme tecniche per le costruzioni;
[2] Circ. Min. Infrastrutture 02/02/09, n.617 – Istruzioni per l’applicazione delle “Nuove norme
tecniche per le costruzioni” di cui al D.M. 14 gennaio 2008.
Per quanto non compiutamente descritto nelle suddette, e non in contrasto con le stesse, si è fatto
riferimento alle seguenti normative di comprovata affidabilità.
3.1.1 Progettazione Strutturale
[3] Legge 05/11/71 n.1086 – Norme per la disciplina delle opere di c.a. normale e precompresso e per
le strutture metalliche;
[4] Legge 02/02/1974, n.64 – Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone
sismiche;
[5] D.P.R. 06/06/01 n.380 – Testo Unico delle disposizioni legislative e regolamentari in materia di
edilizia;
[6] UNI EN 1990 – Basi della progettazione strutturale;
[7] UNI EN 1991 – Eurocodice 1 - Azioni sulle strutture;
[8] UNI EN 1993 – Eurocodice 3 - Progettazione delle strutture di acciaio;
[9] UNI EN 1995-1-1:2005 – Eurocodice 5: Progettazione di strutture in legno - Parte 1-1: Regole
generali - Regole comuni e regole per gli edifici;
[10] UNI EN 1996 – Eurocodice 6 - Progettazione di strutture in muratura;
[11] UNI EN 1998 – Eurocodice 8 - Progettazione di strutture in zona sismica;
[12] CNR-DT 206 – Istruzioni per la progettazione, l’esecuzione ed il controllo di strutture di legno;
[13] D.M. LL. PP. 20/11/87 – Norme tecniche per la progettazione, esecuzione e collaudo degli edifici in
muratura e per il loro consolidamento;
[14] Circ. Min. LL.PP. 04/01/89 n.30787 – Istruzioni in merito alle norme tecniche per la progettazione,
esecuzione e collaudo degli edifici in muratura e per il loro consolidamento.
3.1.2 Edifici d'interesse storico artistico
[15] Dir. P.C.M. 10/02/11 n.504 – Linee guida per la valutazione e la riduzione del rischio sismico del
patrimonio culturale con riferimento alle Norme tecniche per le costruzioni di cui al decreto del
Ministero delle Infrastrutture e dei trasporti del 14 gennaio 2008.
3.1.3 Terreni e Fondazioni
[16] D.M. 11/03/88 – Norme tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilità dei
pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l'esecuzione
e il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione;
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[17] Circ. Min. LL.PP. 24/09/88, n.30483 - Legge 02/02/74, n.64 - art. 1 D.M. 11/03/88 – Istruzioni
riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilità dei pendii naturali e delle scarpate, i
criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l’esecuzione ed il collaudo delle opere di
sostegno delle terre e delle opere di fondazione.
3.1.4 Materiali - acciaio
[18] UNI EN 10025 – Prodotti laminati a caldo di acciai non legati per impieghi strutturali;
[19] UNI EN 10210:2006 – Profilati cavi finiti a caldo di acciai non legati e a grano fine per impieghi
strutturali;
[20] UNI EN 10219:2006 – Profilati cavi formati a freddo di acciai non legati e a grano fine per strutture
saldate;
[21] UNI 5132:1974 – Elettrodi rivestiti per la saldatura ad arco degli acciai non legati e debolmente
legati al manganese - Condizioni tecniche generali, simboleggiatura e modalità di prova;
[22] UNI EN ISO 898-1:2001 – Caratteristiche meccaniche degli elementi di collegamento di acciaio -
Viti e viti prigioniere.
3.1.5 Materiali - legno
[23] UNI EN 14081 – Strutture di legno - Legno strutturale con sezione rettangolare classificato
secondo la resistenza;
[24] UNI EN 338:2004 – Legno strutturale - Classi di resistenza.
In caso d’indicazioni contrastanti tra le varie parti delle normative citate si è data preminenza alla
Normativa Nazionale Italiana, salvo diversa e giustificata indicazione.
3.2 Dati di input trasmessi dalla committenza
I dati assunti per tutte le verifiche che seguono sono desunti dalla valutazione di tutti gli atti forniti, anche
se non fisicamente allegati al presente progetto, dalla ditta Committente, e che di seguito si riportano:
- Progetto architettonico a cura dell'Area Tecnica ATER BL con sede a Belluno in via Castellani n.2
redatto in data 24/03/11 a firma del Dott. Ing. Giovanni Rizzardi e del Dott. Arch. Karen Cecchin.
- Relazione Geologica a firma del Dott. Geol. Ampelio Cagalli, svolta per un differente intervento
posto all'interno dell'area dell'ex Caserma Fantuzzi.
- Autorizzazione della Soprintendenza per i beni Architettonici e Paesaggistici per le province di
Venezia, Belluno, Padova e Treviso in data 05/11/13 con prescrizioni relative alle opere di
miglioramento sismico (riportata in premessa).
- Lettera della Soprintendenza per i beni Architettonici e Paesaggistici per le province di Venezia,
Belluno, Padova e Treviso in data 04/04/14 con richiesta di integrazioni (riportata in premessa).
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4 REQUISITI SUI MATERIALI
4.1 Acciaio per carpenteria
4.1.1 Acciaio per carpenteria laminato a caldo - caratteristiche materiali e tensioni caratteristiche
Norma di riferimento: D.M. 14/01/08 § 11.3.4 e UNI EN 10025
CLASSE ACCIAIO S235JR S275JR S355JR
Classif icazione secondo DM 19/01/96 (Fe360B) (Fe430B) (Fe510B)
Composizione Chimica Conforme a UNI EN 10025
Tensione caratteristica di rottura ≥360 ≥430 ≥510 N/mm2
Tensione caratteristica di snervamento ≥235 ≥275 ≥355 N/mm2
Specifiche per acciai da carpenteria in zona sismica
Tensione massima di snervamento ≤1.20 ≤1.20 ≤1.20
Coefficiente di sovraresistenza 1.20 1.15 1.10
Allungamento a rottura ≥20% ≥20% ≥20%
Resilienza KV Conforme a UNI EN 10025
f tk
fyk
fyk max/fyk
gRd=fy,m/fyk
A6
f tk/fyk
IDENTIFICAZIONE: ACCIAIO PER CARPENTERIA LAMINATO A CALDO
Rapporto tra tensione di rottura e tensione di
snervamento (valori caratteristici) >1.20 >1.20 >1.20
4.1.2 Collegamenti bullonati - caratteristiche
Norme di riferimento: D.M. 14/01/08 § 11.3.4.6 e UNI EN ISO 898-1:2001
ove: fyb, f tb valori caratteristici di rif. normativo fyb tensione di snervamento vite
f tb tensione di rottura vite
Classe
Dado
10
AD ALTA
RESISTENZA
NORMALI
fybClasse
Vite
Classe
Bullone
8.8 8.8 8 649 800
10.9 10.9 900 1000
5.6 5.6 5 300 500
6.8 6.8 6 480 600
N/mm2 N/mm2
4.6 4.6 4 240 400
f tb
IDENTIFICAZIONE: BULLONI
4.1.3 Collegamenti saldati - caratteristiche
Norme di riferimento: D.M. 14/01/08 § 11.3.4.5 e UNI 5132:1974
-GIUNTI CON CORDONI AD ANGOLO
GIUNTI A CROCE O A T
A COMPLETA PENETRAZIONE
GIUNTI TESTA A TESTA
Classe ElettrodiTipologia
classe 2, 3 o 4
I classe classe 3 o 4
II classe classe 2, 3 o 4
classe 3 o 4
II classe classe 2, 3 o 4
classeI
IDENTIFICAZIONE: SALDATURA
4.1.4 Acciaio per carpenteria - materiali adottati
Salvo diversa e più specifica indicazione da rilevare sugli elaborati grafici si adottano i seguenti materiali
a seconda della tipologia costruttiva.
TIPOLOGIA STRUTTURALE
TIPOLOGIA DI MATERIALE
DESIGNAZIONE MATERIALE
NOTE
CARPENTERIA METALLICA Acciaio S275JR
GIUNZIONI BULLONATE
ACCIAIO-ACCIAIO Acciaio CL 8.8
GIUNZIONI BULLONATE
ACCIAIO-LEGNO Acciaio CL 4.8
GIUNZIONI SALDATE Acciaio 1° Classe PER GIUNTI TESTA A TESTA
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4.2 Legno
4.2.1 Legno lamellare incollato - caratteristiche materiali e tensioni caratteristiche
Norma di riferimento: D.M. 14/01/08 § 11.7.4; UNI EN 1194:2000
CLASSE DI RESISTENZA LEGNO LAMELLARE GL24c GL24h GL28c GL28h GL32c GL32h GL36c GL36h
Resistenze [Mpa]
Flessione fm,g,k 24 24 28 28 32 32 36 36
Trazione parallela a f ibre f t,0,g,k 14.0 16.5 16.5 19.5 19.5 22.5 22.5 26.0
Trazione perpendicolare a f ibre f t,90,g,k 0.35 0.40 0.40 0.45 0.45 0.50 0.50 0.60
Compressione parallela alla f ibre fc,0,g,k 21.0 24.0 24.0 26.5 26.5 29.0 29.0 31.0
Compressione perpendicolare a f ibre fc,90,g,k 2.4 2.7 2.7 3.0 3.0 3.3 3.3 3.6
Taglio fv,g,k 2.2 2.7 2.7 3.2 3.2 3.8 3.8 4.3
Modulo elastico [Mpa]
Modulo el. med. parallelo a f ibre E0,g,mean 11600 11600 12600 12600 13700 13700 14700 14700
Modulo el. caratt. parallelo a f ibre E0,g,05 9400 9400 10200 10200 11100 11100 11900 11900
Modulo el. med. perpendicolare a f ibre E90,g,mean 320 390 390 420 420 460 460 490
Modulo di taglio medio Gg,mean 590 720 720 780 780 850 850 910
Massa volumica [kg/m 3]
Massa volumica ρg,k 350 380 380 410 410 430 430 450
IDENTIFICAZIONE: LEGNO LAMELLARE INCOLLATO
4.2.2 Legno massiccio - caratteristiche materiali e tensioni caratteristiche
Norma di riferimento: D.M. 14/01/08 § 11.7.2 e UNI EN 338:2004
CLASSE DI RESISTENZA LEGNO MASSICCIO C14 C16 C18 C20 C22 C24 C27 C30
Resistenze [Mpa]
Flessione fm,g,k 14 16 18 20 22 24 27 30
Trazione parallela a f ibre f t,0,g,k 8 10 11 12 13 14 16 18
Trazione perpendicolare a f ibre f t,90,g,k 0.4 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.6 0.6
Compressione parallela alla f ibre fc,0,g,k 16 17 18 19 20 21 22 23
Compressione perpendicolare a f ibre fc,90,g,k 2.0 2.2 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7
Taglio fv,g,k 1.7 1.8 2.0 2.2 2.4 2.5 2.8 3.0
Modulo elastico [Mpa]
Modulo el. med. parallelo a f ibre E0,g,mean 7000 8000 9000 9500 10000 11000 11500 12000
Modulo el. caratt. parallelo a f ibre E0,g,05 4700 5400 6000 6400 6700 7400 7700 8000
Modulo el. med. perpendicolare a f ibre E90,g,mean 230 270 300 320 330 370 380 400
Modulo di taglio medio Gg,mean 440 500 560 590 630 690 720 750
Massa volumica [kg/m 3]
Massa volumica ρg,k 290 310 320 330 340 350 370 380
Massa volumica media ρmean 350 370 380 390 410 420 450 460
IDENTIFICAZIONE: LEGNO MASSICCIO
4.2.3 Legno - materiali adottati
Salvo diversa e più specifica indicazione da rilevare sugli elaborati grafici si adottano i seguenti materiali
a seconda della tipologia costruttiva.
TIPOLOGIA STRUTTURALE
TIPOLOGIA DI MATERIALE
DESIGNAZIONE MATERIALE
NOTE
ARCARECCI Legno Massiccio C24
CAPRIATE Legno Massiccio C24
MENSOLE Legno Massiccio C24
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4.3 Muratura
4.3.1 Muratura esistente - caratteristiche dei materiali e materiali adottati
Si riportano di seguito i parametri adottati nelle verifiche delle murature di cui ai capitoli successivi.
Se comparati con i corrispondenti parametri definiti alla Tab. C8A.2.1 della C.M. Infr. 02/02/09 n.617 per
la tipologia di muratura individuata (muratura in pietre a spacco con buona tessitura), tali parametri risultano
maggiormente cautelativi e sono stati così assunti sulla base di indagini conoscitive svolte su murature della
medesima fattura presenti in zone adiacenti.
3
Norme di riferimento: D.M. 14/01/08 § 4.5 e § 8.7.1; C.M.Infr. 02/02/09 n.617 § C8A.1.A
CARATTERISTICHE MECCANICHE DELLA MURATURA ESISTENTE
Livello di conoscenza e fattore di confidenza
Livello di conoscenza LC2 Tab C8A.1.1 C.M.Infr. 02/02/09, n.617
Fattore di confidenza 1.20 Tab C8A.1.1 C.M.Infr. 02/02/09, n.617
Coefficienti correttivi dei parametri meccanici Tab C8A.2.2 C.M.Infr. 02/02/09, n.617
Coefficienti massimi per tipo 1.3 - 1.1 1.3 0.8 1.5 1.5
Coefficienti adottati
Parametri meccanici muratura Tab C8A.2.1 C.M.Infr. 02/02/09, n.617
min med max
Resistenza a compressione fm 1.800 MPa 2.600 3.200 3.800
Resistenza a taglio to 0.032 MPa 0.056 0.065 0.074
Modulo elasticità longitudinale E 2000 MPa 1500 1740 1980
Modulo elasticità tangenziale G 666 MPa 500 580 660
Peso specif ico medio w 21.0 kN/m3 21.0 21.0 21.0
RIGIDEZZE FESSURATE E RESISTENZE DI PROGETTO
Rigidezze - riduzione per condizioni fessurate
Riduzione percentuale di rigidezza 50% D.M. 14/01/08 § 7.2.6
Modulo elasticità longitudinale E 1000 MPa C8A.2 C.M.Infr. 02/02/09, n.617
Modulo elasticità tangenziale G 333 MPa C8A.2 C.M.Infr. 02/02/09, n.617
Resistenze statica sismica
Coefficiente sicurezza gm 3.00 2.00 D.M. 14/01/08 § 4.5.6.1, § 7.8.1.1
Resistenza a compressione fd 0.500 0.750 MPa D.M. 14/01/08 § 4.5.6.1
Resistenza a taglio td 0.009 0.013 MPa D.M. 14/01/08 § 4.5.6.1
IDENTIFICAZIONE: Muratura in pietre a spacco con buona tessitura
nucleo
scad.
malta
buona
giunti
sottili
ricorsi
o listat.
conn.
trasv.
iniez.
leganti
inton.
armato
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5 CARATTERISTICHE DEL TERRENO E DELLE FONDAZIONI
5.1 Classificazione del terreno di fondazione
L’area di progetto è sita nel Comune di Belluno (BL) ed appartiene alla zona sismica 2 ai sensi del D.M.
14/01/08. La classificazione del terreno è stata desunta da quanto riportato nella Relazione Geologica fornita
dalla Committenza. Tale Relazione, a firma del Dott. Geol. Ampelio Cagalli, è stata svolta per un differente
intervento posto all'interno dell'area dell'ex Caserma Fantuzzi.
5.1.1 Stratigrafia e tipologia del terreno di fondazione
Dal punto di vista topografico si tratta di un'area sostanzialmente pianeggiante posta alla quota media di
397 m s.l.m. Le indagini eseguite in corrispondenza dell'area dell'ex Caserma Fantuzzi hanno consentito di
rilevare la presenza di un comune motivo deposizionale costituito da un primo banco di natura ghiaiosa a cui
seguono sedimenti granulometricamente più fini, limi sabbiosi (cfr. Tabella 3.2.II D.M. 14/01/08).
Da quota del piano campagna fino ad una profondità compresa tra -11.20m e -13.20m è stato individuato
uno strato di terreno composto da Ghiaia litologicamente eterogenea in matrice limosa; a questo segue del
terreno di tipo Limo sabbioso fino ad una profondità d'indagine di 15.00m.
5.1.2 Considerazioni sulla sismicità
Tenendo conto del tipo di materiale presente e della stratigrafia definita i terreni sono stati classificati
come appartenenti alla categoria E: Terreni dei sottosuoli di tipo C o D per spessore non superiore a 20m,
posti sul substrato di riferimento (con Vs > 800 m/s). Dove s'intende che il sottosuolo di riferimento è di tipo
C: Depositi di terreni a grana grossa mediamente addensati, o terreni a grana fina mediamente consistenti
con spessori superiori a 30m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la
profondità e da valori di VS30 compresi tra 180 e 360 m/s (cfr. Tab3.2.II D.M. 14/01/08).
L’assetto topografico del terreno in studio rientra nella categoria T1: superficie pianeggiante, pendii e
rilievi isolati con inclinazione media i≤15° (cfr. Tabella 3.2.IV D.M. 14/01/08).
5.1.3 Caratterizzazione Geotecnica
I parametri di resistenza del terreno, riportati nella suddetta relazione Geologica, sono i seguenti:
- angolo di attrito interno efficace ' = 34.5÷41.0 °
- modulo di deformazione drenato E' = 384÷577 kg/cm2
- peso di volume saturo gsat = 2.02÷2.15 t/m3
- peso di volume drenato gdr = 1.64÷1.85 t/m3
La falda è stata rilevata ad una quota di c.a. -11.30m di profondità.
5.2 Considerazioni Geotecniche sulle fondazioni
5.2.1 Descrizione della tipologia fondazionale
Da un'analisi dello stato attuale non si sono rilevati fenomeni inattesi o singolarità nel comportamento del
terreno di fondazione. Le fondazioni esistenti sono continue del tipo a nastro in corrispondenza delle
soprastanti murature portanti. Non sono previste nuove opere di fondazione.
La totalità degli interventi previsti sono limitati alle murature in elevazione e alla copertura, senza
interessare le sottostanti fondazioni.
5.2.2 Carichi ammissibili sul terreno e variazioni di carico in fondazione
Trattandosi d'interventi di ristrutturazione che non realizzano incrementi di carico significativi, dal punto
di vista delle tensioni in fondazione non sono previste variazioni di rilievo rispetto al regime
tensionale dello stato preesistente.
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6 METODOLOGIA DI CALCOLO
6.1 Metodo di verifica (D.M. 14/01/08 § 2.3)
Il dimensionamento e le verifiche delle strutture sia in campo statico che sismico vengono eseguite con le
modalità previste dal D.M. 14/01/08 e dalla relativa circolare esplicativa Circ. Min. n.617 del 02/02/2009,
considerando il metodo degli stati limite (SLU e SLE).
Il calcolo delle sollecitazioni sulla struttura e il dimensionamento delle varie sezioni caratteristiche è stato
condotto con i metodi della Scienza e della Tecnica delle Costruzioni.
L’analisi strutturale adottata è di norma nell’ambito della teoria elastica lineare che ben rappresenta il
comportamento globale dell’intera struttura.
Secondo il principio della verifica agli stati limite le strutture devono essere verificate sia in condizioni di
carico prossimo a quello di rottura (Verifiche agli Stati Limite Ultimi), sia per livelli di carico di utilizzo
(Verifiche agli Stati Limite di Esercizio). Rispetto agli SLU devono essere verificate: la rottura per
sollecitazioni normali, di taglio o di torsione, l’instabilità dell’equilibrio globale e locale. Rispetto agli SLE
devono essere limitate le estensioni delle fessurazioni, la deformabilità strutturale e il regime tensionale di
esercizio.
Per la valutazione della sicurezza delle costruzioni si utilizza il metodo semiprobabilistico agli stati limite,
basato sull’utilizzo di coefficienti parziali di sicurezza applicati ai valori caratteristici delle resistenze dei
materiali Rki e delle azioni agenti sulle strutture Eki. Operando in tal modo si ottengono generalmente valori
delle azioni maggiorate (Ed) e valori di resistenza ridotti (Rd) e pertanto nelle verifiche globali è possibile fare
riferimento a coefficienti di sicurezza unitari dovendo essere:
Rd ≥ Ed
6.2 Resistenze di calcolo dei materiali (D.M. 14/01/08 § 4)
Le resistenze di calcolo si ottengono in genere dalle resistenze caratteristiche dei materiali dividendole
per il coefficiente di sicurezza sul materiale gM.
Rd = Rk/gM
6.3 Azioni di calcolo e combinazioni (D.M. 14/01/08 § 2.5 e § 2.6)
Sia l’analisi statica che sismica tengono conto della scarsa probabilità che le azioni esercitino i loro effetti
simultaneamente con la massima intensità. Di conseguenza ai fini delle verifiche agli stati limite si
definiscono le seguenti combinazioni delle azioni (D.M. 14/01/08 § 2.5.3):
Combinazione fondamentale (SLU) gG1G1 + gG2G2 + gpP + gQ1 Qk1 + gQ202Qk2 + gQ303Qk3 + … (2.5.1)
Combinazione caratteristica (SLE rara) G1 + G2 + P + Qk1 + 02Qk2 + 03Qk3 + … (2.5.2)
Combinazione frequente (SLE freq.) G1 + G2 + P + 11Qk1 + 22Qk2 + 23Qk3 + … (2.5.3)
Combinazione quasi permanente (SLE q.p.) G1 + G2 + P + 21Qk1 + 22Qk2 + 23Qk3 + … (2.5.4)
Combinazione sismica E + G1 + G2 + P + 21Qk1 + 22Qk2 + … (2.5.5)
Combinazione eccezionale G1 + G2 + P + Ad + 21Qk1 + 22Qk2 + … (2.5.6)
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dove i coefficienti parziali delle azioni g assumono i seguenti valori a seconda delle tipologie di carico
considerate (D.M. 14/01/08 tabella 2.6.I):
Coefficiente
gF EQU
A1
STR
A2
GEO
Carichi permanenti favorevoli
sfavorevoli gG1
0,9
1,1
1,0
1,3
1,0
1,0
Carichi permanenti non strutturali (1)
favorevoli
sfavorevoli gG2
0,0
1,5
0,0
1,5
0,0
1,3
Carichi variabili favorevoli
sfavorevoli gQi
0,0
1,5
0,0
1,5
0,0
1,3
(1) Nel caso in cui i carichi permanenti non strutturali (ad es. carichi permanenti portati) siano compiutamente definiti
si potranno adottare per essi gli stessi coefficienti validi per le azioni permanenti.
con:
EQU stato limite di equilibrio come corpo rigido;
STR stato limite di resistenza della struttura compresi gli elementi di fondazione;
GEO stato limite di resistenza del terreno;
gG1 coefficiente parziale del peso proprio della struttura, nonché del peso proprio del terreno
e dell’acqua, quando pertinenti;
gG2 coefficiente parziale dei pesi propri degli elementi non strutturali;
gQi coefficiente parziale delle azioni variabili.
mentre i coefficienti di combinazione assumono i seguenti valori secondo le categorie di carico
considerate (D.M. 14/01/08 tabella 2.5.I):
Categoria/Azione variabile 0j 1j 2j
Categoria A Ambienti ad uso residenziale 0.7 0.5 0.3
Categoria B Uffici 0.7 0.5 0.3
Categoria C Ambienti suscettibili di affollamento 0.7 0.7 0.6
Categoria D Ambienti ad uso commerciale 0.7 0.7 0.6
Categoria E Biblioteche, archivi, magazzini e ambienti ad uso industriale 1.0 0.9 0.8
Categoria F Rimesse e parcheggi (per autoveicoli di peso ≤ 30 kN) 0.7 0.7 0.6
Categoria G Rimesse e parcheggi (per autoveicoli di peso > 30 kN) 0.7 0.5 0.3
Categoria H Coperture 0.0 0.0 0.0
Vento 0.6 0.2 0.0
Neve (a quota ≤1000 m s.l.m.) 0.5 0.2 0.0
Neve (a quota > 1000 m s.l.m.) 0.7 0.5 0.2
Variazioni Termiche 0.6 0.5 0.0
6.3.1 Verifiche agli Stati Limite Ultimi (SLU)
Nelle verifiche nei confronti degli stati limite ultimi strutturali e geotecniche si è seguito l’approccio 2
previsto dalla normativa, ossia l’impiego di un’unica combinazione dei gruppi di coefficienti parziali definiti
per le Azioni (A1), per la resistenza dei materiali (M1) e per la resistenza globale (R3).
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7 ANALISI DEI CARICHI
Di seguito si riportano le proprietà sismiche e i carichi generici, con i loro valori caratteristici, in seguito
essi saranno moltiplicati per gli opportuni coefficienti combinatori per ottenere le varie combinazioni agli stati
limite.
7.1 Carichi variabili d'esercizio
I carichi variabili di esercizio per i diversi ambienti sono determinati in modo conforme alla normativa
vigente (cfr. tab. 3.1.II D.M.14/01/08) in base alla categoria di appartenenza, ed in particolare:
Cat. Ambienti qk
[kN/m2]
Qk
[kN]
Hk
[kN]
A
Ambienti ad uso residenziale
Locali di abitazione e relativi servizi, alberghi (ad esclusione
delle aree suscettibili di affollamento)
2.00 2.00 1.00
H1 Coperture e sottotetti
Coperture e sottotetti accessibili per sola manutenzione 0.50 1.20 1.00
7.2 Carico variabile neve
NEVE: NORMATIVA DI RIFERIMENTO: D.M. 14 GENNAIO 2008 Neve Rev. 1.0
q s : è il carico neve sulla copertura;
m i : è il coeff iciente di forma della copertura;
q sk : è il valore caratteristico di riferimento del carico neve al suolo;
C E : è il coeff iciente di esposizione;
C t : è il coeff iciente termico
VALORE CARATTERISTICO DEL CARICO NEVE AL SUOLO
Zona I - Alpina
QUOTA (as): 400 m s.l.m. qsk= 1.81 kN/m2
COEFFICIENTE DI ESPOSIZIONE CE= 1 Topografia: Normale
COEFFICIENTE TERMICO Ct= 1
COEFFICIENTE DI FORMA
Pendenza: 51.1% a= 27.07 °
determinazione del
coeff iciente di forma0°≤a≤30° 30°≤a≤60° a>60° m(a)
m1 0.80 0.80 (60-a)/30 0.00 0.80 qs(m1 )= 1.45 kN/m2
m2 0.80 (1+a/30) 1.60 -- 1.52 qs(m2 )= 2.75 kN/m2
CARICO NEVE ADOTTATO 1.50 kN/m2
Aosta, Belluno, Bergamo, Biella, Bolzano, Brescia, Como, Cuneo, Lecco, Pordenone, Sondrio, Torino, Trento,
Udine, Verbania, Vercelli, Vicenza
tEskis CCqq m
7.3 Carichi solai
7.3.1 Solaio di copertura
SOLAIO DI COPERTURA pesi
propri
carichi permanenti carichi
variabili definiti non com.
definiti
[kN/m2] [kN/m
2] [kN/m
2] [kN/m
2]
peso proprio 0.50
carico permanente 1.50
carico variabile 1.50
TOTALE ADOTTATO 0.50 1.50
1.50
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7.3.2 Solaio sottotetto (un solo campo)
SOLAIO SOTTOTETTO pesi
propri
carichi permanenti carichi
variabili definiti non com.
definiti
[kN/m2] [kN/m
2] [kN/m
2] [kN/m
2]
peso proprio 1.00
carico permanente - -
carico variabile 0.50
TOTALE ADOTTATO 1.00 - - 0.50
7.4 Azioni del vento
Si definisce di seguito la pressione massima data dall’azione del vento sulla struttura:
VENTO: NORMATIVA DI RIFERIMENTO: D.M. 14 GENNAIO 2008 Vento Rev. 1.0
p : è la pressione del vento;
q b : è la pressione cinetica di riferimento;
C e : è il coeff iciente di esposizione;
C p : è il coeff iciente di forma (o coefficiente aerodinamico)
C d : è il coeff iciente dinamico
Zona
Distanza
Altitudine 400 m s.l.m. Vb,0= 25 m/s
a0= 1000 m
ka= 0.01 1/s
VALORE CARATTERISTICO DELLA VELOCITA' DEL VENTO A 10 M DAL SUOLO (Tr=50 anni) Vb= 25 m/s
PRESSIONE CINETICA DI RIFERIMENTO qb=1/2r vb2= 0.39 kN/m 2
CLASSE DI RUGOSITA' DEL TERRENO: B
CATEGORIA DI ESPOSIZIONE DEL SITO: IV
PARAMETRI PER LA DETERMINAZIONE DEL COEFFICIENTE DI ESPOSIZIONE: kr= 0.22
zo= 0.3 m
zmin= 8 m
ALTEZZA DAL SUOLO DEL PUNTO CONSIDERATO z= 8 m
COEFFICIENTE DI TOPOGRAFIA Ct= 1
COEFFICIENTE DI ESPOSIZIONE :
PER UNA ALTEZZA DAL SUOLO PARI A zmin Ce(zmin) = k r2 • Ct • ln(zmin/z0) • [7+Ct • ln(zmin/z0)]= 1.63
PER UNA ALTEZZA DAL SUOLO PARI A z Ce(z) = k r2 • Ct • ln(z/z0) • [7+Ct • ln(z/z0)]= 1.63
PRESSIONE DEL VENTO
PER UNA ALTEZZA DAL SUOLO PARI A zmin p(zmin) = qb • Ce(zmin) • Cp • Cd= 0.64 • Cp • Cd
PER UNA ALTEZZA DAL SUOLO PARI A z p(z) = qb • Ce(z) • Cp • Cd= 0.64 • Cp • Cd
COEFFICIENTE DI FORMA (Da valutare in conformità alla forma dell'edif icio) a= 90 °
Cp= 0.8
COEFFICIENTE DINAMICO Cd= 1
PRESSIONE DEL VENTO
PER UNA ALTEZZA DAL SUOLO PARI A zmin p(zmin) = 0.51 kN/m 2
PER UNA ALTEZZA DAL SUOLO PARI A z p(z) = 0.51 kN/m 2
Valle d'Aosta, Piemonte, Lombardia, Trentino Alto Adige, Veneto, Friuli Venezia Giulia
(con l'eccezione della provincia di Trieste)
dpeb CCCqp
1
oltre 30 km
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7.5 Azione sismica
La valutazione delle azioni sismiche è stata svolta nel rispetto delle Norme Tecniche per le Costruzioni.
L’area di progetto è sita nel Comune di Belluno (BL) ed appartiene alla zona sismica 2 ai sensi del D.M.
14/01/08.
Si è stimato l’effetto del sisma sulla struttura mediante l’analisi statica lineare per le verifiche locali sui
macroelementi e mediante analisi statica non lineare (Pushover) per la verifica globale del fabbricato.
Si è verificata la struttura soggetta all’azione sismica, valutata per lo stato limite di danno (SLD) e dello
stato limite di salvaguardia della Vita (SLV).
I parametri di calcolo adottati nel calcolo sismico sono di seguito riassunti.
7.5.1 Caratteristiche sismiche generiche
CARATTERISTICHE SISMICHE Norma di riferimento
PROVINCIA BELLUNO
COMUNE BELLUNO (zona sismica 2)
COORDINATE LONG.= 12.2171 LAT.= 46.1503
VITA NOMINALE 50 ANNI (opere ordinarie) D.M. 14/01/08 § 2.4.1
CLASSE D’USO II (normali affollamenti) D.M. 14/01/08 § 2.4.2
COEFFICIENTE D’USO 1.0 D.M. 14/01/08 § 2.4.3
PERIODO DI RIFERIMENTO 50 ANNI D.M. 14/01/08 § 2.4.3
CATEGORIA DI SOTTOSUOLO E D.M. 14/01/08 § 3.2.2
CATEGORIA TOPOGRAFICA T1 D.M. 14/01/08 § 3.2.2
7.5.2 Caratteristiche generali di progettazione e modellazione
SISMA VERTICALE Non considerato D.M. 14/01/08 § 7.2.1
REGOLARE IN ALTEZZA NO D.M. 14/01/08 § 7.2.2
REGOLARE IN PIANTA NO D.M. 14/01/08 § 7.2.2
TIPO DI MODELLAZIONE TRIDIMENSIONALE D.M. 14/01/08 § 7.2.6
TIPOLOGIA ORIZZONTAMENTI flessibili D.M. 14/01/08 § 7.2.6
FATTORE DI STRUTTURA
(PER ANALISI LINEARI) q0 = 1.5 x αu/α1 = 1.50 x 1.50 = 2.25 q = 2.00 (costruzioni esistenti in muratura)
D.M. 14/01/08 § 7.3.1;
Circ. n.617/09 § C8.7.1.2
TIPO DI ANALISI SIMICA
GLOBALE ANALISI STATICA NON LINEARE (Pushover) D.M. 14/01/08 § 7.3.4
ECCENTRICITÀ ACCIDENTALE Considerata D.M. 14/01/08 § 7.2.6
CONDIZIONI EDILIZIE ED
URBANISTICHE AL CONTORNO
ristrutturazione in adiacenza ad altre strutture
esistenti (cfr. prg. architettonico)
PIANTA IN ELEVAZIONE Rettangolare 9.40mx41.00m c.a.
ALTEZZA MASSIMA STRUTTURA 7.70m dal piano di fondazione
MATERIALI COSTITUTIVI muratura in pietre a spacco con buona tessitura
ALTEZZA MASSIMA CONSENTITA PER LA
TIPOLOGIA COSTRUTTIVA UTILIZZATA
nessuna limitazione
(edificio esistente) D.M. 14/01/08 § 7.2.2
LIMITAZIONE ALTEZZA IN FUNZIONE
DELLA LARGHEZZA STRADALE Non rilevante per l’intervento in oggetto D.M. 14/01/08 § 7.2.2
TIPOLOGIA FONDAZIONALE fondazioni continue del tipo a nastro D.M. 14/01/08 § 7.2.5
TIPOLOGIA IN ELEVAZIONE muratura portante D.M. 14/01/08 § 7.8.1.3
CARICHI DI PROGETTO conformi a quelli previsti dal D.M. 14/01/08 D.M. 14/01/08 § 3.1
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7.5.3 Spettri di risposta
Per la determinazione dello spettro di risposta ci si è affidati al foglio di calcolo definito dal Consiglio
Superiore dei Lavori Pubblici.
Caratterizzazione macrosismica del sito di costruzione della struttura:
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Caratterizzazione microsismica dipendente dalla tipologia di struttura:
SLATO LIMITE
TR ag Fo TC*
[anni] [g] [-] [s]
SLO 30 0.059 2.484 0.237
SLD 50 0.079 2.470 0.253
SLV 475 0.230 2.412 0.325
SLC 975 0.311 2.410 0.344
7.5.4 Combinazioni delle azioni sismiche
L’azione sismica è da considerarsi un evento di tipo accidentale e quindi cumulabile con le altre cause di
sollecitazione. Le verifiche agli stati limite ultimi e di esercizio vengono effettuate per la seguente
combinazione degli effetti dell'azione sismica con le altre azioni:
Fsd = E + Gk + Pk + i (2i
Qki)
dove:
E è l’azione sismica per lo stato limite in esame;
Gk sono i carichi permanenti al loro valore caratteristico;
Pk è il valore caratteristico dell’azione di precompressione, a cadute di tensione avvenute;
2i è il coefficiente di combinazione;
Qki è il valore caratteristico dell’azione variabile Qi
Gli effetti dell’azione sismica sono valutati tenendo conto della massa sismica Wa considerata nel modo
seguente:
Wa = G1 + G2 + i (2i Qki)
7.5.5 Risposta alle diverse componenti dell’azione sismica
Le NTC 2008 al § 7.3.5 indicano la possibilità di calcolare separatamente per ciascuna direzione del
sisma gli effetti sulla struttura (in termini di sollecitazioni e deformazioni) e poi combinarli secondo la
seguente espressione con rotazione degli indici per individuare la condizione più gravosa.
1.00 Ex + 0.30 Ey + 0.30 Ez
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8 VERIFICHE LOCALI DEI MECCANISMI DI COLLASSO FUORI PIANO
8.1 Meccanismi locali e valutazione della sicurezza
8.1.1 Meccanismi locali e accelerazione di picco
Negli edifici storici in muratura, il collasso viene raggiunto, nella maggior parte dei casi, per perdita di
equilibrio di porzioni limitate della costruzione, pertanto, prima di procedere alla verifica globale del
fabbricato, è opportuno effettuare le necessarie verifiche locali di collasso fuori piano sui macroelementi in
muratura che costituiscono il complesso della struttura.
Per ciascuna verifica locale viene individuata l'accelerazione di picco al suolo rigido che determina il
raggiungimento dello SLV relativamente al cinematismo considerato (Capacità) nelle due condizioni ante e
post intervento.
Ai fini della valutazione della sicurezza richiesta per gli interventi su costruzioni esistenti (§8.4 del
D.M.14/01/08) tali valori di Capacità vanno confrontati con un opportuno valore della PGA di riferimento
ag(PVr), calcolata, come indicato al §3.2 del D.M.14/01/08, in funzione della probabilità di superamento dello
Stato Limite scelto, della vita di riferimento dell'opera e del luogo in cui è situato l'edificio (Domanda).
La valutazione della sicurezza ante intervento si limita ai soli meccanismi locali, che risultano
preponderanti nel determinare la minima Capacità della struttura. La valutazione della sicurezza post
intervento consiste in primo luogo nella verifica dei meccanismi locali, anche per raffronto con i valori di
Capacità determinati ex ante; successivamente tale valutazione viene sviluppata in termini globali, mediante
la modellazione dell'intero fabbricato.
8.1.2 Metodo di calcolo
Per la valutazione della sicurezza mediante verifiche locali sono stati utilizzati i fogli di calcolo forniti con
l'applicativo C.I.N.E. Condizioni d'Instabilità Negli Edifici (Ver. 1.0.4 del Settembre 2009) - Applicativo per le
verifiche sismiche dei Meccanismi di Collasso Locali fuori piano negli edifici esistenti in muratura mediante
Analisi Cinematica Lineare, realizzato nell'ambito di un progetto di ricerca nazionale coordinato dal consorzio
"ReLUIS" (Rete di Laboratori Universitari di Ingegneria Sismica).
8.1.3 Verifiche svolte
Sono stati valutati tutti i possibili cinematismi di parete che interessano il fabbricato nella condizione ante
e post intervento. Per ragioni di chiarezza espositiva, si presentano di seguito le verifiche principali che
riguardano i muri di spina, interessati da consolidamento mediante cordolo orizzontale intermedio, e i muri
laterali, per i quali viene realizzato il cordolo sommitale. Le verifiche sono relative ad una porzione di
larghezza unitaria pari ad un metro.
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8.2 Valutazione della sicurezza ante intervento
8.2.1 Parete di spina - verifica a ribaltamento per parete non vincolata
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8.2.2 Pareti laterali - verifica a ribaltamento per parete non vincolata
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8.3 Valutazioni della sicurezza post intervento
8.3.1 Parete di spina - verifica a ribaltamento per parete vincolata
L'azione del tirante al solaio intermedio (T) corrisponde, nel caso in analisi, all'azione del cordolo
orizzontale intermedio di rinforzo posto a quota +3.20m che deve essere in grado di resistere alla metà
dell'azione sismica agente perpendicolarmente alla parete di spina (di altezza media hm=6.00m); la restante
parte di azione sismica viene trasmessa a terra e sul cordolo sommitale di parete.
T = [ag(PVa)·S/q]·(gi·si·hm)/2 = [0.230x1.390/2.00] x (21x0.56x6.00/2) = 0.160x35.28 = 5.64 6 kN/m
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8.3.2 Pareti laterali - verifica a ribaltamento per parete vincolata
8.4 Quantificazione dell'intervento di miglioramento
Gli interventi previsti implicano un incremento di capacità in termini di accelerazione di picco al suolo
rigido per il raggiungimento dello SLV (PGA-SLV) che comportano un miglioramento dell'esistente.
I valori minimi di PGA-SLV che determinano la capacità complessiva del fabbricato sono quelli relativi alle
pareti di spina per entrambe le condizioni ante e post intervento.
TIPO
PARETE
PGA-SLV
ante intervento
PGA-SLV
post intervento MIGLIORAMENTO
ag-ante ag-post (ag-ante<ag-post )
Pareti di spina 0.095 g 0.265 g SÌ
Pareti laterali 0.147 g 0.626 g SÌ
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9 VERIFICA GLOBALE DEL FABBRICATO
9.1 Codice di calcolo
Le analisi strutturali e la verifica delle sezioni degli elementi strutturali è stata svolta con il metodo degli
Stati Limite precedentemente descritto. Le combinazioni di carico adottate sono esaustive relativamente agli
scenari di carico più gravosi cui l'opera sarà soggetta.
Per il calcolo delle sollecitazioni in condizioni statiche e sismiche sulle strutture in progetto è stato
realizzato un modello tridimensionale a tramite il programma ANDILWall della CR Soft s.r.l. di Verona oltre
che modelli locali per le verifiche dei singoli elementi strutturali.
9.1.1 Tipo di analisi svolta
L’analisi della struttura è stata svolta con il metodo del telaio equivalente che consiste nello
schematizzare le pareti con un telaio costituito da elementi maschi, elementi fascia e nodi rigidi. Gli elementi
maschio e gli elementi fascia vengono modellati come aste deformabili a sforzo normale, flessione e taglio,
mentre si suppone che gli elementi nodo siano infinitamente rigidi e resistenti. Il telaio è vincolato al livello di
terra mediante incastro. Gli orizzontamenti dei solai sono stati considerati piani rigidi, mentre quello di
copertura è stato considerato flessibile.
Le verifiche sismiche degli elementi strutturali sono state svolte mediante l’analisi statica non lineare
(Pushover).
9.1.2 Origine e caratteristiche dei codici di calcolo
Programma Produttore Distributore Versione Licenza d’uso
Andil Wall CR Soft s.r.l.
Verona - Italia
ANDIL
Roma - Italia Versione 3.0
in concessione a
i3+ STUDIO - Belluno
Fogli di calcolo
in Excel Microsoft Microsoft Versione 2007
in concessione a
i3+ STUDIO - Belluno
9.1.3 Affidabilità dei codici utilizzati
Per ciascuno dei software utilizzati è stata esaminata la documentazione a corredo e sono state valutate
l’affidabilità e l’idoneità eseguendo controlli incrociati con altri programmi di calcolo.
9.1.4 Validazione dei codici
Considerate le opere in progetto e la validazione effettuata sui programmi di calcolo utilizzati, non si è
reso necessario commissionare ad altro professionista una modellazione generale alternativa a quella
effettuata ed eseguita con altro programma di calcolo.
9.1.5 Modalità di presentazione dei risultati
L’esito di ogni calcolazione è stato espresso mediante schemi grafici e valori numerici, valutando per le
parti più sollecitate, i carichi associati alle strutture, le sollecitazioni in funzione delle combinazioni di calcolo,
le configurazioni deformate e le corrispondenti reazioni vincolari. In particolare viene garantita la ripetibilità
della modellazione effettuata e delle conseguenti verifiche di resistenza.
9.1.6 Informazioni generali sull’elaborazione e giudizio motivato di accettabilità dei risultati
Per validare i risultati ottenuti dai programma di calcolo si sono effettuati i seguenti controlli:
- verifica dell’equilibrio tramite il raffronto tra la sommatoria delle reazioni vincolari fornite dal
programma e la sommatoria dei carichi applicati calcolata manualmente;
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- verifica a campione sugli elementi strutturali più significativi utilizzando schemi statici semplificati di
calcolo ed effettuando il raffronto con le sollecitazioni fornite dal programma;
- modelli alternativi per valutare e scongiurare i problemi numerici dovuti al malcondizionamento;
- submodelli semplificati per esaminare nel dettaglio le parti più significative;
- modelli sismici alternativi calcolati con analisi statica equivalente e raffronto tra gli spostamenti con il
modello principale relativo all’analisi modale;
- confronti finale della geometria degli elementi strutturali per garantire che la geometria supposta in
fase di modellazione sia confermata in fase di disegno costruttivo e quindi di realizzazione.
9.2 Caratteristiche della modellazione
Per le analisi e le verifiche strutturali si è utilizzata la versione 3.1 del software commerciale ANDILWall
che utilizza il codice di calcolo SAM II (acronimo di Seismic Analysis of Masonry walls).
Il codice di calcolo SAM II prevede una modellazione tridimensionale a macroelementi degli edifici, nella
quale la struttura portante, costituita da elementi verticali (pannelli in muratura ordinaria, pilastri e/o pareti in
cemento armato, elementi strutturali a sezione personalizzata, in acciaio, legno o altro materiale) ed elementi
orizzontali (travi di accoppiamento in muratura, cordoli in cemento armato, travi in cemento armato, elementi
strutturali a sezione personalizzata in acciaio, legno o altro materiale), viene schematizzata in un telaio
equivalente costituito da elementi monodimensionali ad asse verticale ed elementi monodimensionali ad
asse orizzontale posizionati in corrispondenza dell’asse baricentrico del corrispondente elemento strutturale.
L’introduzione di bracci infinitamente rigidi di opportune dimensioni alle estremità degli elementi consente di
modellare la ridotta deformabilità dei nodi strutturali.
Il software determina le azioni interne e gli spostamenti generalizzati di tutti gli elementi del modello a
telaio equivalente, sia nel caso di analisi elastiche lineari (analisi alle azioni non sismiche) sia nel caso di
analisi statiche non lineari (analisi alle azioni sismiche).
Tutti gli elementi strutturali sono stati verificati sotto tutte le combinazioni di carico. Per ragioni di sintesi e
di chiarezza espositiva, nella presente relazione si riporta solo un estratto dei dati di output forniti dal
programma; su esplicita richiesta del collaudatore sarà fornito il listato di calcolo completo.
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Modello tridimensionale di calcolo della struttura in progetto - vista 1
Modello tridimensionale di calcolo della struttura in progetto - vista 2
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Schematizzazione a telaio equivalente - vista 1
Schematizzazione a telaio equivalente - vista 2
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9.3 Listato del modello
1. MATERIALI
Si riportano nelle seguenti tabelle le caratteristiche dei materiali utilizzati nel modello.
MURATURE
Caratteristiche generali
Codice Descrizione Esist Si/No
Fatt Conf
Tipo Blocco
Tipo Forat
Fbk (MPa)
Tipo malta
E (MPa)
G (MPa)
Peso (N/mc)
GM N Sis
GM Sis
MUR1 Pietra a spacco buona tessitura Si 1.20 PNS pieno 8.000 M5 2000 666 21000 3.0 2.0
Resistenza e deformazione
Codice Stress Block
Rott Tg
Coeff Attr
Fk (MPa)
Fhk (MPa)
F'bk (MPa)
Fm (MPa)
Fhm (MPa)
F'bm (MPa)
E u (%)
Fvk0 (MPa)
Fvhk0 (MPa)
Fvk L (MPa)
Ftk (MPa)
Fvm0 (MPa)
Fvhm0 (MPa)
Fvd L (MPa)
Ftm (MPa)
MUR1 0.850 fess. diag. 0.400 1.260 0.630 0.630 1.800 0.900 0.900 0.35 0.150 0.022 1.500 0.034 0.214 0.032 2.200 0.048
Comportamento (Analisi non lineare)
Codice Gen
(Parete)
Fless
(Fascia)
Taglio
(Fascia) Kkr Eh/E Gh/G
MR-PIETRA non lineare non lineare non lineare 1.00 0.00001 0.00001
Drift (Analisi non lineare)
Codice SLO Par MO
SLD Par MO
SLV Fl Par MO
SLV Tg Par MO
SLO Par MA
SLD Par MA
SLV Fl Par MA
SLV Tg Par MA
SLV Fl Fs MO
SLV1 Tg Fs MO
SLV2 Tg Fs MO
SLV Fl Fs MA
SLV Tg Fs MA
MUR1 0.0020 0.0030 0.0060 0.0040 0.0027 0.0040 0.0120 0.0060 0.0060 0.0020 0.0040 0.0120 0.0060
ACCIAI PER CATENE
Codice Descrizione Esist
Si/No
Fatt
Conf GS
Fyk
(MPa)
Fym
(MPa)
ACCCAT1 Acciaio per catene No 1.00 1.15 235.0 235.0
MATERIALI PERSONALIZZATI
Codice Descrizione Tipo E (MPa)
G (MPa)
Peso (N/mc)
MP-ACCIAIO Materiale personalizzato - acciaio acciaio 210000 80796 77008
2. ANALISI DEI CARICHI
Si riportano nelle seguenti tabelle le caratteristiche dei carichi utilizzati nel modello.
CARICHI SU SOLAIO
Codice Descrizione
P
Proprio (N/mq)
P Perm (N/mq)
P NS (N/mq)
P Var (N/mq)
Destinazione d'uso
Psi0j Psi1j Psi2j E trasv (m)
COPERTURA Copertura 500 1000 0 1500 neve<=1000m 0.50 0.20 0.00 t/6
SOLAIO Solaio torretta 500 1000 0 2000 Cat. A 0.70 0.50 0.30 t/6
SOTTOTETTO Sottotetto 1000 0 0 500 Cat. H 0.00 0.00 0.00 t/6
CARICHI SU TELAIO
Codice Descrizione P Proprio (%)
P Perm (%)
P NS (%)
P Var (%)
Destinazione d'uso
Psi0j Psi1j Psi2j
CARTEL1 100.0 0.0 0.0 0.0 Cat. A 0.70 0.50 0.30 100.0
VENTO
Zona Rugo Espo Alt
(m)
C
topo
C press
est
C depr
est
C depr
int
H edif
(m)
Press est
(N/mq)
Depr est
(N/mq)
Depr int
(N/mq)
Z min
(m)
Pr est C
(N/mq)
Dep est C
(N/mq)
Dep int C
(N/mq)
1 B IV 240 1.0 0.8 0.4 0.2 7.600 511 255 128 8.000 511 255 128
SISMA
Caratterizzazione sismica
Zona sis
Classe uso
Vita nom VN (anni)
Cat topo
C ampl topo ST
C uso Cu
Per rif VR (anni)
Suolo Smo visc (%)
2 II 50 T2 1.100 1.0 50 Cat. E 5.0
Spettri elastici
Spettro: SLO SLD SLV
Tempo di ritorno (anni): 30 50 475
Accelerazione orizzontale al suolo max (ag/g): 0.059 0.079 0.230
Fattore di amplificazione spettro max F0: 2.484 2.470 2.412
Periodo T*C (s): 0.237 0.253 0.325
Coefficiente di amplificazione stratigrafica SS: 1.600 1.600 1.390
Periodo TB (s): 0.162 0.168 0.195
Periodo TC (s): 0.485 0.504 0.586
Periodo TD (s): 1.836 1.916 2.520
3. COMBINAZIONI DEI CARICHI
Si riportano nelle seguenti tabelle le caratteristiche delle combinazioni dei carichi utilizzate nel modello.
ANALISI NON SISMICA
Combinazione: COMB-1
Descrizione Azione dominante Gamma P propri Gamma Vento
Vento Vento 1.00 1.50
Coefficienti amplificatori
Carichi su solai Carichi aggiuntivi su telaio
Codice carico Gamma G1 Gamma G2 Gamma Qi Codice carico Gamma G1 Gamma G2 Gamma Qi
SOLAIO 1.00 1.00 0.00 CARTEL1 1.00 1.00 0.00
COPERTURA 1.00 1.00 0.00
SOTTOTETTO 1.00 1.00 0.00
Combinazione: COMB-2
Descrizione Azione dominante
Gamma P propri
Gamma Vento
Neve Neve 1.30 0.00
Coefficienti amplificatori
Carichi su solai Carichi aggiuntivi su telaio
Codice carico Gamma G1 Codice carico Gamma G1 Codice carico Gamma G1 Codice carico Gamma G1
SOLAIO 1.30 1.50 1.50 CARTEL1 1.30 1.50 1.50
COPERTURA 1.30 1.50 1.50
SOTTOTETTO 1.30 1.50 1.50
Combinazione: COMB-3
Descrizione Azione dominante Gamma P propri Gamma Vento
Affollamento Carico da folla 1.30 0.00
Coefficienti amplificatori
Carichi su solai Carichi aggiuntivi su telaio
Codice carico Gamma G1 Codice carico Gamma G1 Codice carico Gamma G1 Codice carico Gamma G1
SOLAIO 1.30 1.50 1.50 CARTEL1 1.30 1.50 1.50
COPERTURA 1.30 1.50 1.50
SOTTOTETTO 1.30 1.50 1.50
ANALISI SISMICA
Combinazione: SISMICA
Descrizione Gamma P propri Gamma Vento
Combinazione sismica 1.00 0.00
Coefficienti amplificatori
Carichi su solai Carichi aggiuntivi su telaio
Codice carico Gamma G1 Gamma G2 Gamma Qi Codice carico Gamma G1 Gamma G2 Gamma Qi
COPERTURA 1.00 1.00 1.00 CARTEL1 1.00 1.00 1.00
SOLAIO 1.00 1.00 1.00
SOTTOTETTO 1.00 1.00 1.00
PARAMETRI ANALISI SISMICA
Si riportano nelle seguenti tabelle i parametri utilizzati per l'esecuzione dell'analisi sismica del modello.
PARAMETRI PUSHOVER
Criterio converg Toll energia Toll forze Toll spost Passi carico Iteraz % forza sismica Taglio residuo Angolo azioni
Tutti 0.000100 0.001000 0.001000 10000 10 2.0 0.80 0.0
SET ANALISI PUSHOVER
- Sisma +X' - Eccentricità positiva - Distribuzione principale - Sisma +X' - Eccentricità negativa - Distribuzione principale - Sisma -X' - Eccentricità positiva - Distribuzione principale
- Sisma -X' - Eccentricità negativa - Distribuzione principale - Sisma +X' - Eccentricità positiva - Distribuzione secondaria - Sisma +X' - Eccentricità negativa - Distribuzione secondaria - Sisma -X' - Eccentricità positiva - Distribuzione secondaria
- Sisma -X' - Eccentricità negativa - Distribuzione secondaria - Sisma +Y' - Eccentricità positiva - Distribuzione principale - Sisma +Y' - Eccentricità negativa - Distribuzione principale - Sisma -Y' - Eccentricità positiva - Distribuzione principale
- Sisma -Y' - Eccentricità negativa - Distribuzione principale - Sisma +Y' - Eccentricità positiva - Distribuzione secondaria - Sisma +Y' - Eccentricità negativa - Distribuzione secondaria - Sisma -Y' - Eccentricità positiva - Distribuzione secondaria
- Sisma -Y' - Eccentricità negativa - Distribuzione secondaria
DISTRIBUZIONE DI CARICO PER ANALISI DI GRUPPO 1 - PROPORZIONALE MODO PRINCIPALE
Piano nr ØX' ØY'
1 0.640 0.640
2 1.000 1.000
4. MODELLO STRUTTURALE
Si riportano nelle seguenti tabelle le caratteristiche del modello strutturale.
Modello strutturale
Pianta piano 1
Pianta piano 2
DATI GENERALI
Piano nr
Altezza (m)
Lp-X (m)
Pp-Y (m)
Area (mq)
A Par X (mq)
A Par Y' (mq)
A Par X' (%)
A Par Y' (%)
Ecc dX' (m)
Ecc dY' (m)
Quota (m)
Spess (m)
1 4.900 52.800 9.340 480.310 42.12 29.65 8.77 6.17 2.640 0.467 4.800 0.200
2 2.700 11.940 9.340 98.677 7.38 8.32 7.48 8.43 0.597 0.467 7.500 0.200
NODI STRUTTURALI
[omissis…]
ELEMENTI STRUTTURALI
Coefficienti di rigidezza per le analisi sismiche
Codice Descrizione Alfa (A) Alfa (Jy'-y') Alfa (Jz'-z') Alfa (Jt) Alfa (Av y'-y') Alfa (Av z'-z')
COEFRIG1 Coefficienti rigidezze 1.00 0.50 0.50 1.00 0.50 0.50
ELEMENTI STRUTTURALI AD ASSE VERTICALE
Pareti in muratura ordinaria
Caratteristiche geometriche
[omissis…]
Caratteristiche sezione e vincoli di estremità
[omissis…]
ELEMENTI STRUTTURALI AD ASSE ORIZZONTALE
Travi in muratura ordinaria (superiori)
Caratteristiche geometriche
[omissis…]
Caratteristiche sezione e vincoli di estremità
[omissis…]
Travi in muratura ordinaria (inferiori)
Caratteristiche geometriche
[omissis…]
Caratteristiche sezione e vincoli di estremità
[omissis…]
CARICHI E MASSE NODALI
Aree di solaio
[omissis…]
Ristrutturazione parziale caserma Fantuzzi di Belluno, nuova sede Questura e reparti Polizia di Stato A.T.E.R. di Belluno
i3+STUDIO
BELLUNO
- 36 di 59 - 13068 S3A_01 Relazione di Calcolo.doc
CARICHI NON SISMICI
Carichi nodali verticali [omissis…]
Carichi distribuiti su trave [omissis…]
Carichi nodali orizzontali da vento [omissis…]
CARICHI SISMICI
Carichi verticali e masse nodali [omissis…]
Carichi distribuiti su trave [omissis…]
5. RISULTATI DELLE ANALISI E DELLE VERIFICHE AI CARICHI NON SISMICI
Si riportano nelle seguenti tabelle i risultati delle analisi e delle verifiche ai carichi non sismici.
RISULTATI DELLE ANALISI
SPOSTAMENTI NODALI
Direzione vento +X' [omissis…]
Direzione vento -X' [omissis…]
Direzione vento +Y' [omissis…]
Direzione vento -Y' [omissis…]
SOLLECITAZIONI E RESISTENZE ELEMENTI
La verifica alle azioni non sismiche per pressoflessione e taglio (SLU) risulta soddisfatta
[omissis…]
REAZIONI A TERRA
[omissis…]
RISULTATI DELLE VERIFICHE
La verifica alle azioni non sismiche per pressoflessione per carichi laterali (SLU) risulta soddisfatta [omissis…]
6. RISULTATI DELLE ANALISI E DELLE VERIFICHE AI CARICHI SISMICI
Si riportano nelle seguenti tabelle i risultati delle analisi e delle verifiche ai carichi sismici.
RISULTATI DELL'ANALISI MODALE
MODI PROPRI DI VIBRARE
Modo Autovalore Pulsazione (rad/s)
Periodo (s)
Frequenza (Hz)
MPMx' (%)
MPMy' (%)
1 1330 36.473 0.172270 5.805 3.180 54.262
2 2173 46.610 0.134802 7.418 91.336 4.411
3 3120 55.859 0.112483 8.890 1.084 40.851
4 7397 86.004 0.073057 13.688 3.928 0.096
5 10423 102.092 0.061544 16.249 0.467 0.196
6 14233 119.304 0.052665 18.988 0.005 0.185
RISULTATI DELLE ANALISI PUSHOVER
[omissis…]
RISULTATI DELLE VERIFICHE
Curve di capacità
Analisi n.1 - Sisma +X' - Eccentricità positiva - Distribuzione principale Analisi n.2 - Sisma +X' - Eccentricità negativa - Distribuzione principale
Analisi n.3 - Sisma -X' - Eccentricità positiva - Distribuzione principale Analisi n.4 - Sisma -X' - Eccentricità negativa - Distribuzione principale
Analisi n.5 - Sisma +X' - Eccentricità positiva - Distribuzione secondaria Analisi n.6 - Sisma +X' - Eccentricità negativa - Distribuzione secondaria
Analisi n.7 - Sisma -X' - Eccentricità positiva - Distribuzione secondaria Analisi n.8 - Sisma -X' - Eccentricità negativa - Distribuzione secondaria
Analisi n.9 - Sisma +Y' - Eccentricità positiva - Distribuzione principale Analisi n.10 - Sisma +Y' - Eccentricità negativa - Distribuzione principale
Analisi n.11 - Sisma -Y' - Eccentricità positiva - Distribuzione principale Analisi n.12 - Sisma -Y' - Eccentricità negativa - Distribuzione principale
Analisi n.13 - Sisma +Y' - Eccentricità positiva - Distribuzione second. Analisi n.14 - Sisma +Y' - Eccentricità negativa - Distribuzione second.
Analisi n.15 - Sisma -Y' - Eccentricità positiva - Distribuzione second. Analisi n.16 - Sisma -Y' - Eccentricità negativa - Distribuzione second.
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VERIFICA GLOBALE IN SPOSTAMENTO
La verifica globale in spostamento risulta soddisfatta
Richiesta e capacità di spostamento agli stati limite
Ver (S/N)
Analisi SLO risp (cm)
SLO casp (cm)
SLD risp (cm)
SLD casp (cm)
SLV risp (cm)
SLV casp (cm)
SLO q* (cm)
SLO q*=3 (cm)
SLD q* (cm)
SLD q*=3 (cm)
SLV q* (cm)
SLV q*=3 (cm)
Si +X' Ecc+ Dist 1 0.190 1.020 0.268 1.332 1.477 2.203 0.798 1.740 1.039 1.800 2.365 2.054
Si +X' Ecc- Dist 1 0.201 0.984 0.302 1.303 1.556 1.857 0.827 1.743 1.076 1.803 2.448 2.056
Si -X' Ecc+ Dist 1 0.189 0.715 0.276 0.846 1.487 1.588 0.810 1.712 1.055 1.771 2.403 2.020
Si -X' Ecc- Dist 1 0.198 0.436 0.320 0.436 1.568 1.595 0.863 1.653 1.123 1.710 2.556 1.950
Si +X' Ecc+ Dist 2 0.157 1.313 0.204 1.403 1.257 2.014 0.736 1.662 0.960 1.720 2.193 1.964
Si +X' Ecc- Dist 2 0.165 1.288 0.215 1.418 1.311 2.070 0.748 1.693 0.975 1.751 2.225 2.000
Si -X' Ecc+ Dist 2 0.165 1.168 0.215 1.194 1.233 2.301 0.670 1.893 0.872 1.959 1.992 2.236
Si -X' Ecc- Dist 2 0.173 1.113 0.225 1.508 1.304 2.553 0.702 1.857 0.915 1.921 2.087 2.193
Si +Y' Ecc+ Dist 1 0.268 0.995 0.461 1.464 2.063 2.237 0.895 1.918 1.191 1.982 2.804 2.255
Si +Y' Ecc- Dist 1 0.198 0.954 0.258 1.453 1.482 2.176 0.754 1.897 0.982 1.962 2.234 2.237
Si -Y' Ecc+ Dist 1 0.263 0.969 0.453 1.458 2.027 2.238 0.894 1.898 1.191 1.962 2.788 2.233
Si -Y' Ecc- Dist 1 0.199 0.948 0.259 1.404 1.486 2.148 0.755 1.900 0.983 1.965 2.237 2.241
Si +Y' Ecc+ Dist 2 0.239 0.939 0.401 1.382 1.827 2.153 0.864 1.857 1.151 1.920 2.623 2.187
Si +Y' Ecc- Dist 2 0.166 0.911 0.216 1.353 1.261 2.041 0.694 1.827 0.904 1.891 2.065 2.159
Si -Y' Ecc+ Dist 2 0.235 0.934 0.393 1.378 1.795 2.148 0.862 1.843 1.148 1.906 2.604 2.171
Si -Y' Ecc- Dist 2 0.166 0.924 0.216 1.366 1.262 1.980 0.694 1.832 0.904 1.895 2.063 2.164
Caratteristiche calcolo bilineare
Ver (S/N)
Analisi Gamma M tot (t)
m* (t)
k* (kN/m)
T* (s)
dy (cm)
Fy (kN)
Si +X' Ecc+ Dist 1 1.43 728.276 496.403 832786.16 0.153 0.238 1979.767
Si +X' Ecc- Dist 1 1.43 728.276 496.403 797482.95 0.157 0.243 1934.628
Si -X' Ecc+ Dist 1 1.43 728.276 496.403 833415.15 0.153 0.234 1948.539
Si -X' Ecc- Dist 1 1.43 728.276 496.403 806909.19 0.156 0.229 1847.329
Si +X' Ecc+ Dist 2 1.43 728.276 496.403 965367.09 0.142 0.213 2055.372
Si +X' Ecc- Dist 2 1.43 728.276 496.403 927289.63 0.145 0.221 2046.394
Si -X' Ecc+ Dist 2 1.43 728.276 496.403 926222.16 0.145 0.247 2287.226
Si -X' Ecc- Dist 2 1.43 728.276 496.403 895701.01 0.148 0.246 2201.441
Si +Y' Ecc+ Dist 1 1.43 728.276 496.403 607314.34 0.180 0.300 1820.379
Si +Y' Ecc- Dist 1 1.43 728.276 496.403 804258.68 0.156 0.263 2115.198
Si -Y' Ecc+ Dist 1 1.43 728.276 496.403 618640.99 0.178 0.294 1821.389
Si -Y' Ecc- Dist 1 1.43 728.276 496.403 801715.75 0.156 0.264 2114.903
Si +Y' Ecc+ Dist 2 1.43 728.276 496.403 681569.61 0.170 0.276 1884.218
Si +Y' Ecc- Dist 2 1.43 728.276 496.403 925133.07 0.146 0.239 2206.545
Si -Y' Ecc+ Dist 2 1.43 728.276 496.403 693540.72 0.168 0.272 1888.792
Si -Y' Ecc- Dist 2 1.43 728.276 496.403 923481.19 0.146 0.239 2209.611
7. CONCLUSIONI
Al fine di fornire un giudizio motivato di accettabilità del risultato, come richiesto al punto 10.2 delle N.T.C. 2008, il progettista strutturale dichiara: - di aver esaminato preliminarmente la documentazione a corredo del software ANDILWall e di ritenerlo affidabile ed idoneo alla struttura in oggetto;
- di aver controllato accuratamente gli elaborati di calcolo; - di aver confrontato i risultati del software con quelli ottenuti con semplici calcoli di massima; - di aver esaminato gli stati tensionali e deformativi e di ritenerli consistenti e coerenti con la schematizzazione e modellazione della struttura; e pertanto ritiene che i risultati siano accettabili e che il presente progetto strutturale sia conforme alla normativa vigente.
LEGENDE
Si riportano di seguito le legende relative alle tabelle precedentemente utilizzate.
MATERIALI
Murature
Caratteristiche generali
Codice codice identificativo del materiale Tipo malta classe di resistenza della malta
Descrizione descrizione estesa del materiale E (MPa) modulo elastico della muratura
Esist Si/No materiale esistente (Si) o nuovo (No) G (MPa) modulo elastico tangenziale della muratura
Fatt Conf fattore di confidenza Peso (N/mc) peso proprio della muratura
Tipo Blocco tipologia del blocco di muratura GM N Sis coefficiente parziale di sicurezza statica
Tipo Forat tipologia di foratura GM Sis coefficiente parziale di sicurezza sismica
Fbk (MPa) resistenza caratteristica del blocco in direzione verticale
Resistenza e deformazione
Codice codice identificativo del materiale E u (%) deformazione ultima della muratura
Stress Block
stress block Fvk0 (MPa) resistenza caratteristica a taglio della muratura in assenza di carichi verticali
Rott Tg tipologia di rottura a taglio della muratura Fvhk0 (MPa)
resistenza caratteristica a taglio della muratura in assenza di carichi verticali (fasce)
Coeff Attr coefficiente di attrito Fvk L (MPa) resistenza caratteristica limite a taglio della muratura
Fk (MPa) resistenza caratteristica della muratura in direzione verticale
Ftk (MPa) resistenza caratteristica a trazione della muratura per fessurazione diagonale
Fhk (MPa) resistenza caratteristica della muratura in direzione
orizzontale Fvm0 (MPa) resistenza media a taglio della muratura in assenza di carichi verticali
F'bk (MPa) resistenza caratteristica del blocco in direzione orizzontale
Fvhm0 (MPa)
resistenza media a taglio della muratura in assenza di carichi verticali (fasce)
Fm (MPa) resistenza media della muratura in direzione
verticale Fvd L (MPa) resistenza di calcolo limite a taglio della muratura
Fhm (MPa) resistenza media della muratura in direzione orizzontale
Ftm (MPa) resistenza media a trazione della muratura per fessurazione diagonale
F'bm (MPa) resistenza media del blocco in direzione orizzontale
Comportamento (Analisi non lineare)
Codice codice identificativo del materiale Kkr coefficiente di resistenza residua per fascia muraria elasto-plasto-fragile Gen (Parete) comportamento del maschio murario Eh/E valore di incrudimento del modulo elastico della muratura Fless (Fascia) comportamento a flessione della fascia muraria Gh/G valore di incrudimento del modulo elastico tangenziale della muratura
Taglio (Fascia) comportamento a taglio della fascia muraria
Drift (Analisi non lineare)
Codice codice identificativo del materiale SLV Fl Par MA
drift interpiano allo SLV per pareti in muratura armata, in caso di rottura per pressoflessione
SLO Par MO
drift interpiano allo SLO per pareti in muratura ordinaria SLV Tg Par MA
drift interpiano allo SLV per pareti in muratura armata, in caso di rottura per taglio
SLD Par MO
drift interpiano allo SLD per pareti in muratura ordinaria SLV Fl Fs MO
drift interpiano allo SLV per fasce in muratura ordinaria, in caso di rottura per pressoflessione
SLV Fl Par MO
drift interpiano allo SLV per pareti in muratura ordinaria nel caso di rottura per pressoflessione
SLV1 Tg Fs MO
drift interpiano allo SLV per fasce in muratura ordinaria, in caso di rottura per taglio (primo limite)
SLV Tg Par MO
drift interpiano allo SLV per pareti in muratura ordinaria, in caso di rottura per taglio
SLV2 Tg Fs MO
drift interpiano allo SLV per fasce in muratura ordinaria, in caso di rottura per taglio (ultimo limite)
SLO Par MA
drift interpiano allo SLO per pareti in muratura armata SLV Fl Fs MA
drift interpiano allo SLV per fasce in muratura armata, in caso di rottura per pressoflessione
SLD Par MA
drift interpiano allo SLD per pareti in muratura armata SLV Tg Fs MA
drift interpiano allo SLV per fasce in muratura armata, in caso di rottura per taglio
Acciai per catene
Codice codice identificativo del materiale GS coefficiente parziale di sicurezza dell'acciaio
Descrizione descrizione estesa del materiale Fyk (MPa) tensione caratteristica di snervamento dell'acciaio Esist Si/No materiale esistente (Si) o nuovo (No) Fym (MPa) tensione media di snervamento dell'acciaio Fatt Conf fattore di confidenza
ANALISI DEI CARICHI
Carichi su solaio
Codice codice identificativo del carico Destinazione d'uso
destinazione d'uso dell'impalcato caricato
Descrizione descrizione estesa del carico Psi0j coefficiente Psi0j P Proprio
(N/mq)
peso proprio Psi1j coefficiente Psi1j
P Perm (N/mq)
sovraccarico permanente strutturale
Psi2j coefficiente Psi2j
P NS (N/mq) sovraccarico permanente non
strutturale
E trasv (m) eccentricità trasversale di azione verticale del carico sulla muratura per verifiche ai
carichi non sismici P Var (N/mq) sovraccarico variabile
Vento
Zona zona H edif (m) altezza massima del fabbricato
Rugo classe rugosità Press est (N/mq)
pressione esterna massima in sommità
Espo categoria esposizione Depr est (N/mq)
depressione esterna massima in sommità
Alt (m) altitudine Depr int (N/mq) depressione interna massima in sommità C topo coefficiente di topografia Z min (m) Z minimo C press est coefficiente di forma pressione esterna Pr est C (N/mq) pressione esterna costante C depr est coefficiente di forma depressione esterna Dep est C
(N/mq)
depressione esterna costante
C depr int coefficiente di forma depressione interna Dep int C (N/mq)
depressione interna costante
Sisma
Caratterizzazione sismica
Zona sis zona sismica C uso Cu coefficiente d'uso Classe uso classe d'uso Per rif VR
(anni)
vita di riferimento
Vita nom VN (anni)
vita nominale Suolo categoria del suolo
Cat topo categoria topografica Smo visc (%) smorzamento viscoso
C ampl topo ST coefficiente di amplificazione topografica
Combinazioni dei carichi
Azione dominante
azione variabile dominante Gamma G1 coefficiente amplificatore del peso proprio degli elementi strutturali e del carico permanente
Gamma P propri
coefficiente amplificatore dei pesi propri degli elementi Gamma G2 coefficiente amplificatore del carico permanente non strutturale
Gamma Vento coefficiente amplificatore dell'azione del vento Gamma Qi coefficiente amplificatore del carico variabile Codice carico codice identificativo del carico
PARAMETRI ANALISI SISMICA
Parametri pushover
Criterio
converg
criterio di convergenza del solutore Iteraz numero di iterazioni del solutore per la convergenza
Toll energia tolleranza per criterio di convergenza energetico % forza sismica percentuale forza sismica Toll forze tolleranza per criterio di convergenza forze Taglio residuo coefficiente moltiplicativo taglio residuo allo Stato Limite
Ultimo
Toll spost tolleranza per criterio di convergenza spostamenti Angolo azioni angolo direzione principale delle azioni (sisma, vento) Passi carico numero massimo di passi del solutore
MODELLO STRUTTURALE
Dati generali
Piano nr numero di piano A Par X' (%) percentuale area dei setti in direzione X' Altezza (m) altezza del piano A Par Y' (%) percentuale area dei setti in direzione Y' Lp-X (m) larghezza X del piano Ecc dX' (m) eccentricità X' del piano Pp-Y (m) profondità Y del piano Ecc dY' (m) eccentricità Y' del piano
Area (mq) area del piano Quota (m) quota del piano A Par X' (mq) area dei setti in direzione X' Spess (m) spessore del piano A Par Y' (mq) area dei setti in direzione Y'
Nodi strutturali
Piano nr numero del piano al quale appartiene il nodo Vinc trasl Y vincolo traslazionale in Y Nome nome identificativo del nodo Vinc trasl Z vincolo traslazionale in Z Bar X (m) coordinata X del nodo Vinc rot X vincolo rotazionale in X
Bar Y (m) coordinata Y del nodo Vinc rot Y vincolo rotazionale in Y Bar Z (m) coordinata Z del nodo Vinc rot Z vincolo rotazionale in Z Vinc trasl X vincolo traslazionale in X
Elementi strutturali
Sezioni personalizzate
Codice codice identificativo della sezione Jz'-z' (m4) momento di inerzia asse trasversale z'-z'
Descrizione descrizione estesa della sezione Jt (m4) momento di inerzia torsionale Tipo sez tipologia di sezione Av y'-y' (mq) area di taglio asse principale y'-y' Area (mq) area della sezione per carico assiale Av z'-z' (mq) area di taglio asse trasversale z'-z' Jy'-y' (m4) momento di inerzia asse principale y'-y' Tipo mat tipologia di materiale della sezione
Coefficienti di rigidezza per le analisi sismiche
Codice codice identificativo dell'elemento Alfa (Jz'-z') coefficiente moltiplicatore Jz'z' Descrizione descrizione estesa dell'elemento Alfa (Jt) coefficiente moltiplicatore Jt Alfa (A) coefficiente moltiplicatore rigidezza assiale Alfa (Av y'-y') coefficiente moltiplicatore Av y'y' Alfa (Jy'-y') coefficiente moltiplicatore Jy'y' Alfa (Av z'-z') coefficiente moltiplicatore Av z'z'
Elementi orizzontali, verticali e bracci rigidi
Caratteristiche geometriche
Piano nr piano a cui appartiene l'elemento Ang (°) angolo definito dall'asse dell'elemento, nel piano XY, rispetto all'asse X
Nome nome identificativo dell'elemento Incl (°) inclinazione verticale dell'asta (da Nodo I a Nodo J) rispetto al piano XY
Alt (m) altezza dell'elemento RE I(x) (m) Rigid End longitudinale (x) Nodo I Lun (m) lunghezza dell'elemento RE I(y) (m) Rigid End ortogonale (y) Nodo I
Sp (m) spessore dell'elemento RE I(z) (m) Rigid End trasversale (z) Nodo I Dis (m) disassamento longitudinale RE J(x) (m) Rigid End longitudinale (x) Nodo J Nodo I nodo iniziale dell'asta RE J(y) (m) Rigid End ortogonale (y) Nodo J Nodo J nodo finale dell'asta RE J(z) (m) Rigid End trasversale (z) Nodo J
L ast (m) lunghezza totale dell'asta (da nodo a nodo)
Caratteristiche sezione e vincoli di estremità
Piano nr piano a cui apaprtiene l'elemento Area cat cmq area della catena della fascia muraria Nome nome identificativo dell'elemento Acciaio catena tipologia della catena della fascia muraria
Mat materiale o tipologia costruttiva dell'elemento Vinc pr I vincolo principale Nodo I Area (mq) area dell'elemento Vinc or I vincolo ortogonale Nodo I Jy (m4) momento d'inerzia della sezione rispetto all'asse y Vinc pr J vincolo principale Nodo J Jz (m4) momento d'inerzia della sezione rispetto all'asse z Vinc or J vincolo ortogonale Nodo J
Coeff Rig tipologia coefficiente moltiplicativo rigidezze
Quadro di armatura
Piano nr piano a cui appartiene l'elemento Copr (cm) distanza dall'asse delle armature longitudinali al filo esterno dell'elemento (cordoli, travi)
Nome nome identificativo dell'elemento Arm long armatura longitudinale (cordoli) Acc vert tipologia acciaio armatura longitudinale Tipo acc tipologia dell'acciaio per armature (cordoli, travi) Perc I (%) percentuale di armatura all'estremo I Tipo cls tipologia del calcestruzzo (cordoli, travi) Armatura
estremo I
armatura dell'estremo I dell'elemento Arm long sup sx armatura longitudinale superiore all'estremo sinistro
(travi) Perc J (%) percentuale di armatura all'estremo J Arm long inf sx armatura longitudinale inferiore all'estremo sinistro (travi) Armatura estremo J
armatura dell'estremo J dell'elemento Ø st sx (mm) staffe all'estremo sinistro (travi)
Acc orizz tipologia acciaio armatura trasversale p st sx (cm) passo delle staffe all'estremo sinistro Ø staf (mm) diametro armatura trasversale Arm long sup dx armatura longitudinale superiore all'estremo destro (travi) p staf (cm) passo armatura trasversale Arm long inf dx armatura longitudinale inferiore all'estremo destro (travi) br lon (nr) numero bracci staffe in direzione longitudinale Ø st dx (mm) staffe all'estremo destro (travi)
br tra (nr) numero bracci staffe in direzione trasversale p st dx (cm) passo delle staffe all'estremo destro (travi)
Carichi e masse nodali
Aree di solaio
Piano nr piano a cui appartiene l'area di solaio Tipo carico tipologia di carico associata all'area di solaio Nome nome identificativo dell'area di solaio El caricato
nome [piano] nome e piano dell'elemento caricato
Area (mq) area dell'elemento Tipo el caricato tipologia dell'elemento caricato
Carichi nodali verticali / masse nodali
Nodo nome identificativo del nodo Mx (kN) momento in direzione globale X Fx (kN) forza in direzione globale X My (kN) Momento in direzione globale Y
Fy (kN) forza in direzione globale Y Mz (kN) momento in direzione globale Z Fz (kN) forza in direzione globale Z Massa (t) massa calcolata del nodo
Carichi distribuiti su trave
Piano piano al quale appartiene la trave Q distr (kN/m) carico distribuito a metro lineare
Trave nome identificativo della trave
Carichi nodali orizzontali da vento
Nodo nome identificativo del nodo Dir +Y' Fx (kN) forza nodale del vento in direzione X per effetto del vento in direzione +Y'
Dir +X' Fx (kN) forza nodale del vento in direzione X per effetto del vento in direzione +X'
Dir +Y' Fy (kN) forza nodale del vento in direzione Y per effetto del vento in direzione +Y'
Dir +X' Fy (kN) forza nodale del vento in direzione Y per effetto del vento in direzione +X'
Dir -Y' Fx (kN) forza nodale del vento in direzione X per effetto del vento in direzione -Y'
Dir -X' Fx (kN) forza nodale del vento in direzione X per effetto del vento in direzione -X'
Dir -Y' Fy (kN) Forza nodale del vento in direzione Y per effetto del vento in direzione -Y'
Dir -X' Fy (kN) forza nodale del vento in direzione Y per effetto del vento in direzione -X'
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RISULTATI ANALISI
Spostamenti nodali
Step step di calcolo Sp Z (cm) spostamento in direzione globale Z del nodo Piano nr numero del piano al quale appartiene il nodo Rot X (rad) rotazione del nodo attorno all'asse X Nodo nome identificativo del nodo Rot Y (rad) rotazione del nodo attorno all'asse Y Sp X (cm) spostamento in direzione globale X del nodo Rot Z (rad) rotazione del nodo attorno all'asse Z
Sp Y (cm) spostamento in direzione globale Y del nodo
Sollecitazioni e resistenze elementi
Sollecitazioni e resistenze assiali
Ver (S/N) indica se l'asta è verificata Nodo J nodo finale dell'asta
Step step di calcolo N I (kN) sforzo assiale dell'asta al nodo I Piano nr numero del piano al quale appartiene l'asta N lim I (kN) resistenza allo sforzo assiale dell'asta al nodo I Nome nome identificativo dell'asta N J (kN) sforzo assiale dell'asta al nodo J Tipo elemento tipologia dell'asta N lim J (kN) resistenza allo sforzo assiale dell'asta al nodo J
Nodo I nodo iniziale dell'asta
Sollecitazioni e resistenze taglianti
Ver (S/N) indica se l'asta è verificata Vip lim I (kN) resistenza a taglio nel piano principale dell'asta al nodo I Step step di calcolo Vop I (kN) taglio nel piano trasversale dell'asta al nodo I
Piano nr numero del piano al quale appartiene l'asta Vop lim I (kN) resistenza a taglio nel piano trasversale dell'asta al nodo I Nome nome identificativo dell'asta Vip J (kN) taglio nel piano principale dell'asta al nodo J Tipo elemento tipologia dell'asta Vip lim J (kN) resistenza a taglio nel piano principale dell'asta al nodo J Nodo I nodo iniziale dell'asta Vop J (kN) taglio nel piano trasversale dell'asta al nodo J
Nodo J nodo finale dell'asta Vop lim J (kN) resistenza a taglio nel piano trasversale dell'asta al nodo J
Vip I (kN) taglio nel piano principale dell'asta al nodo I
Sollecitazioni e resistenze flessionali
Ver (S/N) indica se l'asta è verificata Mip lim I (kN) resistenza a flessione nel piano principale dell'asta al nodo I
Step step di calcolo Mop I (kN) momento flettente nel piano trasversale dell'asta al nodo I Piano nr numero del piano al quale appartiene l'asta Mop lim I (kN) resistenza a flessione nel piano trasversale dell'asta al
nodo I Nome nome identificativo dell'asta Mip J (kN) momento flettente nel piano principale dell'asta al nodo J Tipo elemento tipologia dell'asta Mip lim J (kN) resistenza a flessione nel piano principale dell'asta al
nodo J
Nodo I nodo iniziale dell'asta Mop J (kN) momento flettente nel piano trasversale dell'asta al nodo J
Nodo J nodo finale dell'asta Mop lim J (kN) resistenza a flessione nel piano trasversale dell'asta al nodo J
Mip I (kN) momento flettente nel piano principale dell'asta al nodo I
Reazioni a terra
Step step di calcolo Fz (kN) azione del vincolo secondo l'asse globale Z Piano nr numero del piano al quale appartiene il nodo Mx (kNm) momento del vincolo attorno all'asse globale X
Nodo nome identificativo del nodo My (kNm) momento del vincolo attorno all'asse globale Y Fx (kN) azione del vincolo secondo l'asse globale X Mz (kNm) momento del vincolo attorno all'asse globale Z Fy (kN) azione del vincolo secondo l'asse globale Y
Analisi modale - Modi propri di vibrare
Modo numero progressivo del modo proprio di vibrare dell'edificio
Frequenza (Hz) frequenza
Autovalore autovalore MPMx' (%) percentuale della massa partecipante nella direzione X'
del sisma Pulsazione (rad/s)
pulsazione MPMy' (%) percentuale della massa partecipante nella direzione Y' del sisma
Periodo (s) periodo
Analisi pushover - Quadro di danno
Step step di calcolo Carico lim assiale superamento dei valori limite di carico assiale Piano nr numero di piano al quale appartiene l'asta Rott press piano pr rottura per pressoflessione nel piano principale
dell'elemento
Nome nome identificativo dell'asta Rott tgl piano pr Rottura per taglio nel piano principale dell'elemento Tipo elemento tipologia di elemento Rott press fuori piano rottura per pressoflessione fuori piano dell'elemento Drift lim piano pr superamento del drift limite nel piano
principale
Rott tgl fuori piano rottura per taglio fuori piano dell'elemento
Drift lim fuori piano
superamento del drift limite fuori piano
RISULTATI VERIFICHE
Verifiche ai carichi non sismici
Dati generali verifiche
Piano nr numero di piano al quale appartiene l'elemento Snell snellezza dell'elemento Nome nome identificativo dell'elemento Ro coefficiente di vincolo laterale
Tipo elemento tipologia di elemento Ecc lg sup (m) eccentricità longitudinale del carico gravante da sopra Lun (m) lunghezza dell'elemento Ecc tr sup (m) eccentricità trasversale del carico gravante da sopra Sp (m) spessore dell'elemento Ecc acc (m) eccentricità accidentale Alt (m) altezza dell'elemento
Azioni e verifiche
Ver (S/N) indica se l'elemento è verificato M (kNm) momento Piano nr numero di piano al quale appartiene l'elemento Mad (kNm) momento addizionale (per muratura armata) Nome nome identificativo dell'elemento M tot (kNm) momento totale (per muratura armata)
N sup (kN) carico gravante da sopra Ecc lg (m) eccentricità longitudinale N sx (kN) carico totale dei solai gravanti a sinistra dell'elemento Ecc tr (m) eccentricità trasversale Ec sx (m) eccentricità di azione del carico totale dei solai a sinistra Ø long coefficiente di riduzione longitudinale (per muratura
ordinaria)
N dx (kN) carico totale dei solai gravanti a destra dell'elemento Ø trasv coefficiente di riduzione trasversale (per muratura ordinaria)
Ec dx (m) eccentricità di azione del carico totale dei solai a destra Nrd (kN) carico limite (per muratura ordinaria) Pr v (kN/mq) pressione del vento Mrd (kNm) momento limite (per muratura armata)
N (kN) carico totale dove sezione di verifica (sommità, mezzeria, base dell'elemento)
Verifiche ai carichi sismici
Verifica globale in spostamento
Richiesta e capacità di spostamento agli stati limite
Ver (S/N) indica se la verifica è soddisfatta SLV casp (cm)
capacità di spostamento allo stato limite di vita (SLV)
Analisi tipologia di analisi SLO q* (cm)
rapporto tra la forza di risposta elastica allo SLO e la forza di snervamento del sistema bilineare equivalente
SLO risp (cm)
richiesta di spostamento allo stato limite di operatività (SLO)
SLO q*=3 (cm)
capacità di spostamento allo SLO per q*=3
SLO casp (cm)
capacità di spostamento allo stato limite di operatività (SLO)
SLD q* (cm)
rapporto tra la forza di risposta elastica allo SLD e la forza di snervamento del sistema bilineare equivalente
SLD risp (cm)
richiesta di spostamento allo stato limite di danno (SLD)
SLD q*=3 (cm)
capacità di spostamento allo SLD per q*=3
SLD casp (cm)
capacità di spostamento allo stato limite di danno (SLD)
SLV q* (cm)
rapporto tra la forza di risposta elastica allo SLV e la forza di snervamento del sistema bilineare equivalente
SLV risp (cm)
richiesta di spostamento allo stato limite di vita (SLV)
SLV q*=3 (cm)
capacità di spostamento allo SLV per q*=3
Caratteristiche calcolo bilineare
Ver (S/N)
indica se la verifica è soddisfatta k* (kN/m)
rigidezza secante del sistema strutturale ad un grado di libertà
Analisi tipologia di analisi T* (s) periodo elastico del sistema strutturale ad un grado di libertà
Gamma coefficiente di ripartizione dy (cm) spostamento del punto di controllo del modello strutturale globale in corrispondenza dello snervamento
M tot (t) massa totale dell'edificio Fy (kN) forza totale alla base del modello strutturale globale m* (t) massa totale del sistema strutturale ad un
grado di libertà
9.4 Risultati
Si riportano di seguito alcune finestre grafiche con le verifiche effettuate dal programma di calcolo.
9.4.1 Analisi non sismica
9.4.1.1 Spostamenti nodali
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9.4.1.2 Deformata
9.4.1.3 Sollecitazioni e resistenze
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9.4.1.4 Reazioni vincolari
9.4.1.5 Verifica a carichi verticali
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9.4.2 Analisi sismica modale
9.4.2.1 Risultati tabellari
9.4.2.2 Deformata
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9.4.3 Analisi sismica Pushover
9.4.3.1 Forza-spostamento
9.4.3.2 Spostamenti nodali
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9.4.3.3 Deformata
9.4.3.4 Sollecitazioni e resistenze
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9.4.3.5 Reazioni vincolari
9.4.3.6 Quadro di danno
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10 VERIFICHE DEGLI ELEMENTI STRUTTURALI
Tutti gli elementi strutturali sono stati verificati sotto tutte le combinazioni di carico. Per ragioni di
chiarezza espositiva, si presentano di seguito le verifiche statiche soltanto di alcuni elementi strutturali
considerati significativi nell’ambito dell’analisi effettuata.
10.1 Arcarecci lignei in rifacimento
Segue la verifica a flessione deviata di nuovi arcarecci che costituiscono l'orditura secondaria di copertura
in rifacimento.
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10.2 Capriate lignee esistenti
10.2.1 Modellazione di calcolo
La capriata lignea con monaco e due saette viene schematizzata applicando un carico uniformemente
distribuito lungo i puntoni. Lo schema statico è il seguente:
sezione puntone 20x25 cm lunghezza puntoni Lp = 3.10+1.58 m
sezione catena 20x25 cm lunghezza catena Lc = 8.30 m
sezione monaco 20x25 cm lunghezza saetta Ls = 1.62 m
sezione saette 20x20 cm interasse di carico capriata i = 4.70 m
10.2.2 Sollecitazioni
Si riportano di seguito le sollecitazioni agenti sugli elementi che compongono la capriata determinate per
la combinazione di carico agli SLU.
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10.2.3 Verifica Puntoni
10.2.4 Verifica Catena
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10.3 Cordoli intermedi di rinforzo
Viene eseguita la verifica di resistenza e deformazione dei cordoli intermedi di rinforzo delle pareti
trasversali. L'azione sollecitante agente sul cordolo è quella precedentemente definita per l'azione del tirante
T nella verifica locale a ribaltamento della parete vincolata (T = 6 kN/m).
10.3.1 Modellazione di calcolo
Il cordolo viene schematizzato mediante un sistema reticolare con correnti in profili metallici 240x10mm,
montanti tesi in barre filettate in acciaio e diagonali compressi costituiti da puntoni in muratura. Lo schema
statico è il seguente:
sezione utile puntone muratura 20x30cm lunghezza totale parete L = 8.40 m
larghezza di riferimento parete s = 0.60 m passo tra i montanti p = 0.70 m
azione sollecitante al metro T = 6.00 kN/m azione sollecitante per montante F = Txp = 4.20 kN
10.3.2 Verifica a compressione della muratura
fmax = 0.60 Mpa < fd-sis = 0.75 MPa VERIFICATA
10.3.3 Verifica a trazione e compressione delle parti in acciaio
fmax = 40.00 Mpa < fvd = fvk/gm = 275/1.25 = 220 MPa VERIFICATA
10.3.4 Verifica a deformazione
dYmax = 0.008 m L/1000 VERIFICATA
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11 CONCLUSIONI
Tutti gli interventi strutturali previsti sul fabbricato esistente sono stati definiti nell’ottica del miglioramento
sismico secondo quanto riportato nel D.M. 14/01/08 al § C8.4.2 della Circ. Min. Infr. 02/02/09, n.617.
Dalle verifiche effettuate a livello locale e globale emerge che tali interventi fanno variare la rigidezza, la
resistenza o la duttilità di singoli elementi o parti strutturali e introducono nuovi elementi strutturali (cordoli
sommitali e orizzontali di rinforzo), così che il comportamento strutturale locale e globale, particolarmente
rispetto alle azioni sismiche, ne sia significativamente modificato in senso migliorativo andando ad
impegnare maggiormente gli elementi più resistenti, riducendo le irregolarità e trasformando i meccanismi di
collasso da fragili a duttili.
Rimangono valide le limitazioni d’uso riportate nel paragrafo 1.2 della presente relazione.
Belluno, 08/08/2014
Il Progettista delle Strutture
(ing. Mauro De Col)
Per presa visione:
Il Direttore Lavori delle Strutture
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RELAZIONE ILLUSTRATIVA
SUI MATERIALI
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All’Ufficio del Genio Civile
della Provincia di competenza
RELAZIONE ILLUSTRATIVA SUI MATERIALI
(art .4 Legge 05/11/1971 n.1086)
Il sottoscritto dott. ing. Mauro De Col, con studio a Belluno in via degli Agricoltori n.13 ed iscritto all’albo
degli Ingegneri della Provincia di Belluno al n.593, in qualità di progettista strutturale delle opere in oggetto
D I C H I A R A
che per quanto concerne le disposizioni sui materiali costitutivi le varie parti della struttura riguardanti sia
le caratteristiche di resistenza richieste, sia le caratteristiche di durabilità ed inoltre qualsiasi altra
caratteristica che si è ritenuta indispensabile per la corretta esecuzione della struttura stessa, si rimanda al
capitolo 4 “REQUISITI SUI MATERIALI” della precedente relazione di calcolo.
Belluno, 08/08/2014
Il Progettista delle Strutture
(ing. Mauro De Col)
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Il Direttore Lavori delle Strutture
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RELAZIONE GEOTECNICA
SULLE FONDAZIONI
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All’Ufficio del Genio Civile
della Provincia di competenza
RELAZIONE GEOTECNICA SULLE FONDAZIONI
( in conformità a l la Legge 02/02/19 74, n.64)
Il sottoscritto dott. ing. Mauro De Col, con studio a Belluno in via degli Agricoltori n.13 ed iscritto all’albo
degli Ingegneri della Provincia di Belluno al n.593, in qualità di progettista strutturale delle opere in oggetto
D I C H I A R A
che per quanto concerne la caratterizzazione geotecnica del sito, i parametri assunti nel calcolo delle
fondazioni, la tipologia di fondazione adottata ed inoltre qualsiasi altra disposizione costruttiva che si è
ritenuta indispensabile per la corretta esecuzione della struttura stessa, si rimanda al capitolo 5
"CARATTERISTICHE DEL TERRENO E DELLE FONDAZIONI" della precedente relazione di calcolo.
Belluno, 08/08/2014
Il Progettista delle Strutture
(ing. Mauro De Col)
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Il Direttore Lavori delle Strutture
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PIANO DI
MANUTENZIONE
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1 PREMESSE GENERALI
Il presente piano di manutenzione delle strutture riguarda il progetto di "Ristrutturazione parziale della
caserma Fantuzzi di Belluno, destinata a nuova sede della Questura e reparti della Polizia di Stato" –
limitatamente ad un modesto edificio ex scuderie destinato a Locali destinati a deposito.
Il fabbricato oggetto di ristrutturazione è sito in Belluno, via Volontari della Libertà n.7 e censito al
Mappale n.383 All. A del Foglio n.58 del Comune di Belluno (BL). L'ente Committente è Azienda Territoriale
Edilizia Residenziale della Provincia di Belluno.
Il seguente elaborato, come definito dalla circolare n.617 del 2 febbraio 2009 par. C10.1.4.1, è da
considerarsi come elemento complementare al progetto strutturale che ne prevede, pianifica e programma
l’attività di manutenzione dell’intervento al fine di mantenerne nel tempo la funzionalità, le caratteristiche di
qualità, l’efficienza ed il valore economico.
Tale piano di manutenzione delle strutture, coordinato con quello generale della costruzione, costituisce
parte essenziale della progettazione strutturale.
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2 SCHEDA IDENTIFICATIVA DELL’OPERA
2.1 Descrizione delle strutture
Per la descrizione delle strutture si rimanda al capitolo introduttivo della precedente relazione di calcolo
delle strutture.
2.2 Individuazione dell’opera e dei soggetti incaricati
- Indirizzo cantiere: Belluno, via Volontari della Libertà n.7, su area distinta dal Mappale
n.383 All. A del Foglio n.58 del Comune di Belluno (BL).
SOLI LOCALI DESTINATI A DEPOSITO (ed C7) – ex scuderie
- Committente: AZIENDA TERRITORIALE EDILIZIA RESIDENZIALE di Belluno, con
sede a Belluno in via B. Castellani n.2.
- Progettista
Architettonico: Dott. Ing. Giovanni Rizzardi, Belluno in Via B. Castellani, 2 Ordine
ingegneri di Belluno, n. 644
Arch. KAREN CECCHIN, residente a Belluno in via B. Castellani n.2,
iscritta all'Albo degli Architetti P.P.C. di Belluno al n.449.
- Direttore Lavori
Architettonici: Dott. Ing. Giovanni Rizzardi, Belluno in Via B. Castellani, 2 Ordine
ingegneri di Belluno, n. 644
Arch. KAREN CECCHIN, residente a Belluno in via B. Castellani n.2,
iscritta all'Albo degli Architetti P.P.C. di Belluno al n.449.
- Progettista
strutture: Ing. MAURO DE COL, residente a Belluno in via degli Agricoltori n.13,
iscritto all'Albo degli Ingegneri di Belluno al n.593.
- Direttore Lavori
strutture: Ing. GIOVANNI RIZZARDI, residente a Belluno in via B. Castellani n.2,
iscritto all'Albo degli Ingegneri di Belluno al n.644.
- Collaudatore: ………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………….
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3 INDIVIDUAZIONE MISURE PREVENTIVE E PROTETTIVE DELLE OPERE STRUTTURALI
3.1 Opere in muratura
Elementi del sistema edilizio aventi il compito di resistere alle azioni verticali ed orizzontali agenti sulla
parte di struttura fuori terra e di trasmetterle alle opere di fondazione.
LIVELLO MINIMO DELLE PRESTAZIONI
- Resistenza ai carichi e alle sollecitazioni previste in fase di progettazione;
- Adeguata resistenza meccanica a compressione;
- Buona resistenza termica ed un’elevata permeabilità al passaggio del vapor acqueo;
- Adeguata resistenza al fuoco.
MODALITÀ DI CONTROLLO
- Controllo visivo atto a riscontrare possibili anomali che precedano fenomeni di cedimenti
strutturali.
PERIODICITÀ
- Annuale.
PROBLEMI RISCONTRABILI
- Insorgere di efflorescenze o comparsa di muffe;
- Formazione di fessurazioni o crepe;
- Disgregazione o deterioramento;
- Movimenti relativi fra i giunti.
POSSIBILI CAUSE
- Alternanza di penetrazione e di ritiro dell’acqua.
TIPO DI INTERVENTO (in ogni can consultare preventivamente un tecnico strutturale)
- Riparazioni localizzate delle parti strutturali;
- Ripristino di parti strutturali;
- Protezione da azioni disgreganti.
STRUMENTI ATTI A MIGLIORARE LA CONSERVAZIONE DELL’OPERA
- Vernici, malte e trattamenti speciali;
- Prodotti contenenti resine idrofuganti e altri additivi specifici.
3.2 Opere di fondazione in cemento armato
Elementi del sistema edilizio atti a trasmettere al terreno le azioni esterne e il peso proprio della struttura.
LIVELLO MINIMO DELLE PRESTAZIONI
- Resistenza ai carichi e alle sollecitazioni previste in fase di progettazione.
MODALITÀ DI CONTROLLO
- Controllo visivo atto a riscontrare possibili anomalie che precedano fenomeni di cedimenti
strutturali.
PERIODICITÀ
- Annuale.
PROBLEMI RISCONTRABILI
- Formazione di fessurazioni o crepe;
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- Corrosione delle armature;
- Disgregazione del copriferro con evidenza barre di armatura.
POSSIBILI CAUSE
- Alternanza di penetrazione e di ritiro dell’acqua.
TIPO DI INTERVENTO (in ogni caso consultare preventivamente un tecnico strutturale)
- Riparazioni localizzate delle parti strutturali;
- Ripristino di parti strutturali in calcestruzzo armato;
- Protezione dei calcestruzzi da azioni disgreganti;
- Protezione delle armature da azioni disgreganti.
STRUMENTI ATTI A MIGLIORARE LA CONSERVAZIONE DELL’OPERA
- Vernici, malte e trattamenti speciali;
- Prodotti contenenti resine idrofuganti e altri additivi specifici.
3.3 Opere in acciaio
Elementi del sistema edilizio orizzontali e verticali, aventi il compito di resistere alle azioni di progetto e di
trasmetterle alle fondazioni ed alle altre parti strutturali ad essi collegate.
LIVELLO MINIMO DELLE PRESTAZIONI
- Elevata resistenza meccanica;
- Adeguata resistenza al fuoco.
MODALITÀ DI CONTROLLO
- Controllo visivo atto a riscontrare possibili anomali che precedano fenomeni di cedimenti
strutturali.
PERIODICITÀ
- Annuale.
PROBLEMI RISCONTRABILI
- Possibili distacchi fra i vari componenti;
- Perdita della capacità portante;
- Rottura dei punti di saldatura,
- Cedimento delle giunzioni bullonate;
- Fenomeni di corrosione;
- Perdita della protezione ignifuga.
POSSIBILI CAUSE
- Anomali incrementi dei carichi da sopportare;
- Fenomeni atmosferici;
- Incendi.
TIPO DI INTERVENTO (in ogni caso consultare preventivamente un tecnico strutturale)
- Riparazioni localizzate delle parti strutturali;
- Verifica del serraggio fra gli elementi giuntati;
- Ripristino della protezione ignifuga;
- Verniciatura.
EVENTUALI ACCORGIMENTI ATTI A MIGLIORARE LA CONSERVAZIONE DELL’OPERA
- Vernici ignifughe;
- Altri additivi specifici.
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3.4 Opere in legno
Elementi del sistema edilizio aventi il compito di resistere alle azioni di progetto e di trasmetterle alle
fondazioni ed alle altre parti strutturali ad essi collegate.
LIVELLO MINIMO DELLE PRESTAZIONI
- Adeguata resistenza meccanica.
MODALITÀ DI CONTROLLO
- Controllo visivo atto a riscontrare possibili anomali che precedano fenomeni di cedimenti
strutturali.
PERIODICITÀ
- Annuale.
PROBLEMI RISCONTRABILI
- Fenomeni di deterioramento e degrado dei materiali;
- Dissesto delle strutture dovuti a cedimenti differenziali;
- Fessure sulle travi;
- Eventuali infiltrazioni, specialmente dalla copertura.
POSSIBILI CAUSE
- Distacco fra i vari componenti;
- Anomali incrementi dei carichi da sopportare;
- Fenomeni atmosferici;
- Incendi.
TIPO DI INTERVENTO (in ogni caso consultare preventivamente un tecnico strutturale)
- Riparazioni localizzate delle parti strutturali;
- Verifica del serraggio fra gli elementi giuntati;
- Ripristino o sostituzione delle parti deteriorate.
ACCORGIMENTI ATTI A MIGLIORARE LA CONSERVAZIONE DELL’OPERA
- Vernici ignifughe;
- Altri additivi specifici.
Belluno, 08/08/2014
Il Progettista delle Strutture
(ing. Mauro De Col)
Per presa visione:
Il Direttore Lavori delle Strutture