E' la prima finestra dati da compilare all'inizio di un nuovo calcolo. Contiene la seguente serie di dati ed opzioni di base per l'input ed il successivo calcolo.
Descrizione struttura: E' una casella di testo per la sintetica descrizione della struttura (Testo opzionale)
Dati struttura:
•Numero massimo Nodi: è il numero massimo di nodi che si prevede possano essere presenti. E' preimpostato il valore 100. Può essere modificato anche successivamente.
•Numero massimo Travi: è il numero massimo di travi che si prevede possano essere presenti. E' preimpostato il valore 200. Può essere modificato anche successivamente.
Condizioni/Combinazioni di carico:
•Numero Condizioni di carico NON NODALI (≤ 10): queste condizioni si riferiscono ai soli carichi non applicati direttamente ai nodi strutturali (ed all'eventuale piano rigido) e cioè fa riferimento ai carichi ripartiti permanenti (compreso il peso proprio) e variabili gravanti sulle travi e la platea. Ognuna di queste condizioni di carico assegnate verrà inserita in tutte le combinazioni nodali che sia andranno a definire successivamente. Ad ogni combinazione nodale di tipo SLU o SLE verranno associate tutte le combinazioni non nodali mediante l'assegnazione di un fattore di amplificazione a seconda se trattasi di combinazione SLU o SLE. Detti fattori di combinazione verranno assegnati nell'apposita scheda dei fattori di combinazione (§ 2.2.14). La prima condizione di carico prevista per i carichi non nodali e non modificabile è quella costituita dai PESI PROPRI (definita G1 al punto 2.5.1.3 delle NTC) di tutti gli elementi strutturali. I pesi propri vengono calcolati automaticamente dal programma e quindi non vanno assegnati in input. La seconda pure non modificabile è quella dei carichi PERMANENTI (definita G2 al punto 2.5.1.3 delle NTC) costituita dai pesi propri di tutti gli elementi non strutturali; in questa seconda combinazione rientrano ad esempio le tompagnature sulle travi, le tramezzature, il pavimento col relativo sottofondo. Le successive condizioni di carico sono azioni variabili (definite Qk al punto 2.5.2 NTC) ognuna delle quali può essere definibile come gruppo di carichi dello stesso tipo ed agenti contemporaneamente sulla struttura. Una volta definiti i gruppi dei carichi agenti nelle singole combinazioni vanno assegnati i fattori di combinazione (§ 2.2.14), relativi ai soli carichi non nodali, nell'apposita tabella presente tra le schede di input.
•Numero TOTALE Combinazioni di carico Nodali (≤ 100): il numero di combinazioni nodali in genere corrisponde a quello della sovrastruttura. Possono essere aggiunte ulteriori combinazioni a discrezione del progettista. Gli sforzi nodali di combinazione devono essere inseriti in griglia già combinati e moltiplicati per i competenti coefficienti di combinazione ed, inoltre, già amplificati se trattasi di combinazioni sismiche dissipative (ad esempio in CD'B' i momenti ed i tagli (na non gli sforzi normali) vanno moltiplicati per 1,1). Possono essere considerate sia combinazioni per gli stati limite ultimi (SLU) sia per stati limite di esercizio (SLE). Ad ognuna di queste combinazioni nodali viene automaticamente associata una combinazione delle condizioni di carico NON NODALI attraverso appositi fattori di combinazione da assegnare nella scheda "fattori di combinazione" (§ 2.2.14). Se ad esempio la combinazione nodale è SLU di tipo non sismico occorre associare il fattore di combinazione 1,3 alla condizione di carico del Peso Proprio e 1.5 alla condizione Permanenti. Nel caso ad es. di combinazioni sismiche si potranno assegnare coeff. unitari alle suddette condizioni.
•Ultima combinazione non sismica. Le successive sono tutte sismiche. Per poter effettuare verifiche di tipo differenziato (come previsto dalle NTC tra combinazioni SLU-SLE non sismiche e sismiche SLV non dissipative) è necessario distinguere tra combinazioni non sismiche e sismiche. Pertanto è necessario ordinare per prime le combinazioni non sismiche (comprensive di eventuali combinazioni di esercizio) e successivamente le sole combinazioni sismiche. Si fa presente che nelle NTC 2018 le verifiche sismiche a flessione delle strutture di fondazione vanno effettuate limitando la resistenza in campo sostanzialmente elastico e cioè di prima plasticizzazione come indicato nel § 4.1.2.3.4.2.
•Nomi Condizioni: per ognuna delle condizioni di carico non nodali assunte va indicato un nome. Per le prime due condizioni permanenti G1 e G2 il nome è predefinito e non modificabile (PESI PROPRI; PERMANENTI).
Sforzi normali travi di collegamento dei plinti in zona sismica: per le sole combinazioni sismiche , alle sollecitazioni di calcolo delle travi di collegamento (non su suolo elastico alla winkler) dei plinti viene aggiunto uno sforzo normale così come previsto nel § 7.2.5 NTC. I dati richiesti sono quelli indicati in figura.
Generazione modello predefinito: solo alla prima apertura di un nuovo progetto è possibile assegnare velocemente i dati iniziali di massima di una griglia rettangolare di travi e/o di campi piuttosto regolare mediante l'apposito template sotto riportato. Esso prevede l'immissione del numero di campate in direzione X ed Y. Naturalmente tutti i dati introdotti sono successivamente modificabili nelle rispettive schede di input.
E' anche prevista la generazione automatica di una platea poligonale/circolare superficiale o su pali disposti su una o più circonferenze mediante il seguente modello che approssima la platea circolare con una poligonale. Nella zona centrale (in cui può ache essere disposto un palo) i campi di platea sono sostituiti da travi fittizie assegnate per dati e molto rigide in grado di collegare il centro della platea (eventualmente caricato da forze e momenti concentrati) ai campi di platea: cioò limita la forte indeterminazione numerica al centro della platea. Il raggio di questo nucleo rigido centrale può essere modificato dall'utente. Eliminando (dopo la generazione) le travi fittizie si può generare una piastra ad anello.
Parametri di calcolo:
•Lungh. discretizzazione travi/platea (>30 cm): sulla base di questa misura vengono fissate per ogni trave ed ogni pilastro le sezioni intermedie equidistanti tra loro in cui valutare gli sforzi interni e le deformazioni. Nel caso delle travi su suolo elastico la scelta di dette sezione corrisponde ai nodi interni della suddivisione in conci della trave, premessa per il calcolo della trave come sottostruttura. Lo stesso dicasi per i pali appartenenti alla tipologia che modella il terreno laterale alla Winkler. Anche la discretizzazione automatica dei campi delle platee di fondazione (§ 1.8) in elementi finiti bidimensionali è basata sullo stesso parametro.
•Tipo Fessurazione: il § 7.2.6 delle NTC afferma che la rigidezza flessionale e a taglio in fase sismica degli elementi in c.a. "può essere ridotta sino al 50% della rigidezza dei corrispondenti elementi non fessurati, tenendo debitamente conto dell'influenza della sollecitazione assiale permanente". La circolare introduce un diagramma (vedi grafico di seguito riportato), che consente di definire un coeff. di fessurazione in base al tipo di stato limite, all'azione assiale normalizzata ed al fattore di comportamento: dei tre diagrammi semplificati proposti qui se ne propone la scelta solamente tra quello in assenza di fessurazioni (per stati limite di esercizio e basso sforzo normale - tratteggiato in figura) e quello che fa riferimento a fattori di comportamento q≤1.5 (a linea continua in figura). Ciò in quanto le fondazioni vengono verificate in regime sostanzialmente elastico e quindi con una limitata fessurazione. Il Coeff. di fessurazione viene applicato alle rigidezze flessionali e taglianti di travi e pali. e a quelle flessionali delle platee.
•% Rigidezza a torsione (10% consigliata): nella maggior parte delle strutture in ca a molte iperstatiche (come quelle delle fondazioni in c.a. qui trattate) la torsione nelle travi è presente solo per esigenze di congruenza e la sicurezza della struttura non dipende dalla resistenza torsionale. In questi casi le NTC al § 4.1.2.1.4 consentono di non effettuare la verifica a torsione. La percentuale di rigidezza a torsione modella la fessurazione per torsione riducendo gli sforzi torcenti ed incrementando quelli flettenti (redistribuzione equilibrata). Nel caso di torsione primaria (necessaria all'equilibrio della struttura) la riduzione percentuale della rigidezza a torsione eventualmente assegnata, non influisce sul valore del momento torcente per il quale è ora necessario condurre la verifica di resistenza. Poichè il programma non riconosce automaticamente la differenza tra torsione primaria e secondaria è possibile discrezionalmente definire, nell'archivio sezioni travi, le sezioni in cui escludere a priori la verifica di resistenza a torsione. Nelle opzioni armature delle travi va indicato, infine, un valore minimo del momento torcente sotto il quale non viene comunque effettuata la verifica a torsione.
•Deformazione a taglio: è possibile escludere la deformazione a taglio nel calcolo delle travi e dei pali. Si consiglia, invece, di tenere sempre attiva questa deformazione. L'eliminazione della deformazione a taglio può essere utile solo per confronti con altre calcolazioni o per valutarne l'influenza in un particolare progetto.
•Generazione automatica dei conci rigidi: se ne consiglia l'attivazione. A conci rigidi automatici attivati è sempre possibile lo snap delle travi ai pilastri di competenza (questo comando è illustrato nel § 2.1.3). In corrispondenza di pareti questo comando non è attivo in quanto si ritiene che la modellazione del concio rigido vada effettuata direttamente dal progettista in quanto in corrispondenza dei conci rigidi è sempre assente la reazione del terreno.
Pali. Modellazione di calcolo
Sono possibili tre differenti tipi di modellazione:
1) Pali in terreno stratificato alla Winkler (elastico lineare): per il calcolo della rigidezza orizzontale il palo viene discretizzato in conci (aste) e la reazione del terreno (variabile linearmente da strato a strato) viene schematizzata mediante molle ad elasticità lineare alla Winkler (vedi § 3.3)
2) Pali in terreno stratificato non lineare (curve p-y; t-z): per il calcolo delle rigidezze orizzontale e verticale il palo viene discretizzato in conci (aste) ed la reazione del terreno (anche stratificato) viene schematizzata mediante molle alla Winkler non lineari (vedi § 3.3)
3) Pali assialmente non lineari (modello iperbolico di Chin): per il calcolo delle rigidezze assiali dei pali viene ipotizzata una curva carichi-cedimenti di forma iperbolica i cui parametri vengono in genere desunti da prove di carico su pali pilota (o anche dal calcolo analitico se si assume a priori il comportamento iperbolico dei cedimenti assiali). Il calcolo delle rigidezze trasversali è invece lineare come quello dei pali di cui al punto 1 (vedi § 3.3).
Pali in gruppo non appartenenti a plinti (carichi assiali)
Nel caso di pali non in gruppo o reciprocamente distanti più di 5-6 volte il loro diametro si possono trascurare gli effetti di gruppo ponendi entrambi i fattori di efficienza pari a 1.
Per tener conto dell'effetto di gruppo per carichi assiali va definito un fattore di Efficienza Eg tale da ridurre la somma delle resistenze assiali degli n pali in gruppo: Rgruppo = Eg n Rsingolo. La scelta del valore di Eg dipende dal numero di pali, dalla geometria del gruppo etc.. Si veda in proposito il § 3.3. Mediante questo fattore vengono presi in conto gli effetti di gruppo come richiesto dalle NTC. Per i pali appartenenti ai plinti su pali predefiniti il coeff. Eg viene assegnato nell'apposito Archivio tipologie plinti.
Per tener conto degli effetti di gruppo per carichi trasversali ai pali va assegnato un fattore di Efficienza Gg avente la stessa definizione del precedente Eg.
Per tutte le tipologie di pali è possibile, in aggiunta agli effetti di gruppo, effettuare il calcolo dell'interazione assiale tra i pali in gruppo nediante coeff. di interazione. La messa in conto di questa interazione è indicata per le combinazioni SLE, per valutare meglio i probabili cedimenti dei pali (con particolare riferimento alle fondazioni miste).
Pali in gruppo (carichi trasversali)
Per i pali in gruppo soggetti a forze trasversali viene definito un fattore di efficienza trasversale in perfetta analogia a quanto sopra detto per i pali in gruppo caricati assialmente. E' possibile il calcolo diretto dell'interazione trasversali dei pali per il solo modello 3) di pali (curve p-y). L'interazione varia infatti a seconda della direzione della risultante delle forze orizzontali e quindi per ogni combinazione di carico è necessario assemblare differenti matrici di rigidezza per ogni palo.
Bicchieri: amplificazione sforzi nelle combinazioni sismiche.
Nel caso si consideri il bicchiere del plinto come un collegamento tra i pilastri e la struttura prefabbricata dissipativa è necessario applicare un coeff. di sovraresistenza che in CD"B" vale (Tabella 7.2.I) ad es. γRd = 1.2. Poichè gli sforzi sismici applicati alla fondazione devono essere stati già amplificati con un coeff. pari a 1,1, il coeff. di amplificazione γ da assegnare nella casella di input è pari a γ = 1.2/1.1 ≅ 1.1. Nel caso di struttura in elevazione calcolata come non dissipativa detta amplificazione non è necessaria.
Prefisso numerazione automatica dei nodi:
La numerazione dei nodi in del piano di fondazione è del tipo 3_0 in cui il primo numero è quello d'ordine del pilastro, il secondo è il numero 0 del piano di fondazione. In questa casella è possibile assegnare un qualsivolgia prefisso (un solo carattere) da anteporre all'indicazione numerica del nodo, ad esempio "P" ottenendo per il nodo sopraindicato il nuovo identificativo P3_0. Si fa osservare che lo stesso identificativo viene utilizzato per l'eventuale pilastro, plinto o palo localizzato nello stesso nodo. Questa assegnazione può però avvenire solo al primo avvio della presente finestra dei dati generali.
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