Introduzione

Il presente programma è dedicato alla verifica delle sezioni in c.a. di travi e pilastri appartenenti ad edifici in c.a. esistenti da verificare sia in assenza di rinforzi sia con l'aggiunta di rinforzi secondo le indicazioni contenute nella Circolare NTC del 2019. Le verifiche previste in programma sono rivolte sia agli interventi di rinforzo di riparazione o locale così come definiti nel § 8.4 NTC sia alle verifiche di duttilità locali volte alla determinazione dei parametri di calcolo sezionale nelle analisi 'pushover'. Le nuove disposizioni presenti nella revisione NTC 2018 (DM 17/01/2018 [2]) unitamente al DM 65 del 7.3.2017 (Sismabonus) hanno conferito molta più importanza agli interventi di riparazione locali al punto che l'ultimo D.M. citato contempla la possibilità del passaggio ad una classe superiore di rischio alle seguenti condizioni (metodo semplificato):

Per gli edifici in calcestruzzo armato, analogamente a quanto sopra detto per le strutture assimilabili ai capannoni industriali, è prevista la possibilità di ritenere valido il passaggio alla Classe di Rischio immediatamente superiore, eseguendo solamente interventi di rafforzamento solamente di tipo 'locale' ed anche in assenza di una preventiva attribuzione della Classe di Rischio. Ciò è possibile soltanto se la struttura è stata originariamente concepita con la presenza di telai in entrambe le direzioni e se saranno eseguiti tutti gli interventi seguenti:

- confinamento di tutti i nodi perimetrali non confinati dell’edificio;

- opere volte a scongiurare il ribaltamento delle tamponature, compiute su tutte le tamponature perimetrali presenti sulle facciate;

- eventuali opere di ripristino delle zone danneggiate e/o degradate

La Circolare 2019 NTC non ha risolto alcuni problemi interpretativi, tra i quali quello della modalità di verifica di resistenza a flessione (semplice e composta) delle sezioni esistenti nel caso di calcolo globale della struttura con fattore di comportamento q ≤ 1,5. Per le nuove costruzioni calcolate in fase sismica con q ≤ 1,5 e considerate come non dissipative (senza necessità di controllo della gerarchia delle resistenze e dei particolari costruttivi del cap. 7) è stato introdotto l'obbligo di limitare la resistenza flessionale (per le sole combinazioni sismiche) al momento di prima plasticizzazione. Per una struttura esistente, invece, non si chiarisce se tale obbligo persista o meno (nonostante anche in questo caso non vi è la necessità dei controlli di gerarchia e dei particolari costruttivi). Nel dubbio il programma prevede entrambe le modalità a scelta del professionista.

Possono essere modellate anche sezioni miste costituite da due (o più) domini di calcestruzzo con differenti classi di resistenza e con differenti tipologie di barre di armature e/o con placcaggi in lamine di acciaio di rinforzo. In flessione retta possono essere esaminate sezioni precompresse rinforzate o meno, eventualmente dotate di soletta di secondo getto, con armature precompresse delle quali occorre fornire direttamente la tensione al tiro ed a perdite esaurite.

Alle sezioni iniziali in c.a. appartenenti ad edifici esistenti è possibile applicare i seguenti tipi di rinforzo:

•Solette in c.a. armate con nuove barre in acciaio (con il calcolo dello scorrimento da assorbire dai connettori per il collegamento a taglio con la sezione originaria)

•Placcaggi con lamine di acciaio per il rinforzo a flessione

•Tessuti o lamine in FRP per il rinforzo a flessione, taglio, confinamento

•Incamiciatura in c.a. per rinforzo a taglio, confinamento e/o a presso-flessione di pilastri rettangolari, circolari, poligonali

oCerchiatura con angolari e bande/nastri per il rinforzo a taglio e/o confinamento per incrementare la duttilità di pilastri rettangolari

Per tali sezioni rinforzate, oltre alle verifiche di resistenza, possono essere effettuati verifiche di duttilità in curvatura mediante la generazione di diagrammi momenti-curvature basate sui valori di progetto dei materiali (con riferimento ad un calcolo lineare elastico della struttura) sia per sollecitazioni rette che deviate. Nei suddetti diagrammi, se si utilizzano i valori medi di resistenza dei materiali, vengono determinate le curvature di snervamento ed ultime da utilizzare per valutare le rotazioni alla corda (allo snervamento ed ultime) da impiegare per analisi statiche non lineari (pushover) sulla scorta delle apposite relazioni di cui al § C8A.6 delle Istruzioni [2].

Il calcolo di verifica delle sezioni di travi e pilastri in c.a. viene svolto agli stati limite ultimi e di esercizio. Per le verifiche di resistenza a presso-tenso flessione (retta e deviata) è previsto l’uso del diagramma tensioni-deformazione parabola-rettangolo per i calcestruzzi e bilineare per gli acciai. Nelle verifiche a taglio è stata implementata di regola la metodologia che prevede l’uso dell’inclinazione variabile delle bielle compresse salvo nel caso in cui sia richiesta una duttilità alla corda superiore a 2 : in tal caso viene svolta la verifica a taglio ciclico richiesta nel calcolo non lineare (§ C8.7.2.3.5). Nella valutazione della duttilità in curvatura viene impiegato, per il conglomerato confinato, un diagramma tensioni-deformazioni parabola-rettangolo basato sulle indicazioni del § 4.1.2.1.2.1 NTC eventualmente adattato ai valori medi di resistenza dei materiali (nel suddetto paragrafo il confinamento è basato solo sui valori di progetto).

Possono essere analizzate sezioni di qualsiasi forma, da quelle più comuni predefinite in flessione retta (rettangolari, a T, T doppio, ad L, circolari) a quelle più complesse anche in flessione deviata (a contorno poligonale costituite da uno o più domini di conglomerato, miste). Per alcuni tipi di rinforzo la forma delle sezioni è ristretta (dalla normativa) solo ad alcune tipologie. Ad esempio per la cerchiatura con angolari e bande la sezione deve essere rettangolare; per il confinamento con FRP deve essere circolare o rettangolare etc..

Le verifiche vengono svolte in base alle NTC 2018 [1], alle relative Istruzioni [2] ed alle CNR-DT 200 2013 [17]per le sezioni rinforzate con FRP.

Per aprofondire la conoscenza delle tecnologie di rinforzo e delle relative modalità di applicazione sottese alle varie funzioni del programma si consigliano, oltre alle fonti normative già citate, i volumi [8] e [10] in bibliografia.

In riferimento alle sezioni rinforzate Il programma affronta l’analisi delle seguenti classi di problemi:

Stati limite ultimi:

• Verifiche di resistenza (SLU) in presso-tenso flessione retta o deviata

• Domini di interazione (della sezione iniziale e di quella rinforzata) N-Mx per sezioni in flessione retta e Mx-My per flessione deviata (calcolo e rappresentazione grafica).

• Verifica delle staffe (esistenti + eventuali nuove assegnate o fasciature FRP) per taglio retto e biassiale

•Verifica a torsione per sezioni rettangolari, poligonali o circolari rinforzate con FRP

Stati limite di esercizio:

• Verifica delle tensioni normali in presso-tenso flessione retta e deviata della sezione rinforzata.

• Verifica a fessurazione mediante il calcolo dell’apertura delle fessure.

Duttilità:

• Verifica diretta della capacità di duttilità in curvatura mF della sezione iniziale e di quella rinforzata mediante costruzione del diagramma momenti-curvature (anche in flessione deviata) tenendo eventualmente conto dell’effetto del confinamento dei rinforzi aggiunti (FRP o staffe/bande/nastri) sulla legge tensione-deformazione del nucleo confinato. Vengono sempre calcolate le curvature di snervamento ed ultime necessarie al calcolo delle rotazioni alla corda da utilizzare per le procedure non lineari di calcolo strutturale (pushover).

TIPOLOGIA DELLE SEZIONI

E’ consentita la schematizzazione di sezioni in c.a. del tutto generali costituite da uno o più domini di conglomerato (pieni o vuoti) di forma poligonale o circolare. Le barre di armatura possono essere assegnate singolarmente, generate automaticamente nei vertici dei domini, generate linearmente tra due barre, generate lungo una circonferenza.

Per le sezioni di uso più corrente (sezioni predefinite rettangolari, circolari, a T, a C etc.) è previsto un input velocizzato ed la soluzione in presso-tenso flessione retta.

Per i pilastri rettangolari da verificare in flessione deviata è previsto un apposita finestra di input per velocizzare l'input.

Per tutte le sezioni è possibile considerare in un unico ciclo di calcolo fino a 60 combinazioni di sollecitazioni per ognuna delle seguenti tipologie:

• Combinazioni allo stato limite ultimo o di prima plasticizzazione

• Combinazioni rare in esercizio

• Combinazioni frequenti in esercizio

• Combinazioni quasi permanenti in esercizio

IMPORTAZIONI ED ESPORTAZIONI

Per le sezioni di forma generica è anche possibile l’importazione da File .dxf dei domini di conglomerato e delle barre di armatura longitudinale della sezione iniziale.

Naturalmente è prevista l'importazione dei dati della sezione iniziale (di tipo generico) dai file di tipo .sez del programma RC-SEC prodotto da questa stessa software house.

E' altresì possibile importare le sole combinazioni di sforzi da un file di testo .txt predisposto secondo un semplice formato unico.