In questa finestra tutte le unità di misura delle caratteristiche dei materiali vanno espresse in daN (1daN = 10 Newton = 1/100 KN; 1 daN/cm² = 10 Mpa) ed in cm.
All'apertura del programma o di un nuovo calcolo viene visualizzato l'archivio fisso di partenza nel quale è possibile aggiungere nuovi tipi di conglomerato ed acciaio o modificare i valori presenti. I valori delle caratteristiche dei materiali esposti inizialmente dal programma in questa finestra sono solo indicativi; spetta all'utente controllarli ed eventualmente modificarli o sostituirli in base alle proprie valutazioni ed interpretazioni.
Quando i dati della sezione oggetto del calcolo corrente vengono salvati viene memorizzato con essi anche l'intero archivio modificato. Se si vuole utilizzare l'archivio modificato anche all'avvio dei successivi calcoli di nuove sezioni va selezionato il pulsante "Assumi come default".
Si noti che per quanto riguarda i dati utili al calcolo allo stato limite ultimo non compaiono i coefficienti parziali γ dei materiali in quanto i dati di calcolo da immettere in griglia vanno preventivamente divisi per tali coefficienti (la resistenza di calcolo fcd ad esempio per calcestruzzi 'nuovi' è quella ottenuta da αccfck/γc essendo αcc=0.85 e γc=1.5 i coeff. attualmente previsti dalla normativa italiana sugli stati limite; mentre per calcestruzzi esistenti fcd = fcm/(γc·FC) con FC= Fattore di confidenza; nel caso ad esempio di solette con spessori minori di 5 cm (§4.1.2.1.1.1 NTC) si dovrà immettere per fcd direttamente il valore corrispondente a 0.8 fcd). Fermando il mouse sulle singole colonne delle griglie dei calcestruzzi e degli acciai compaiono le formule da cui ricavare le corrispondenti caratteristiche del materiale.
CALCESTRUZZI
La prima riga (con sfondo color ciano) va sempre utilizzata per i dati del calcestruzzo della sezione iniziale (già esistente) modificando i dati di default in base al livello di conoscenza ed al fattore di confidenza assunti (§C8.5.4 Istruzioni NTC). Per quanto riguarda la deduzione delle proprieta del calcestruzzo esistente da immettere nella prima riga si raccomanda la lettura del paragrafo Caratteristiche dei materiali. Le successive righe della griglia vanno invece riempite con i valori nominali così come indicati dalle NTC per i nuovi calcestruzzi con classe predefinita (questi nuovi calcestruzzi possono essere quelli relativi ad nuova soletta da aggiungere ad una trave o ad una camicia in c.a. per un pilastro).
Classe congl.: Denominazione della classe di resistenza del conglomerato mediante una definizione alfanumerica di non più di 10 caratteri. Le nuove NTC (cap.4) esigono, per i nuovi calcestruzzi (quelli dalla seconda riga della griglia in poi), l’impiego delle denominazioni normalizzate quali ad esempio: C20/25; C25/30; C28/35; C35/45 etc. definite in base alla resistenza caratteristica rispettivamente cilindrica fck e su cubi Rck (espresse in Mpa). Naturalmente per il calcestruzzo esistente (prima riga della griglia) si potrà indicare una qualsiasi denominazione utilizzata in passato.
Fck,cubi: = Rck =resistenza caratteristica su provini cubici. Viene indicata per completezza di informazione ma non interviene nei calcoli. Le NTC fissano la seguente relazione tra le resistenze caratteristiche su cubi e cilindriche: fck = 0.83·Rck
Ecm: Modulo elastico (in daN/cm²). Sia EC2 che NTC (§ 11.2.10.3) indicano il valore secante Ecm (secante tra sc=0 e sc=0.4 fcm) pari a 220000 (fcm/100)0.3 daN/cm² dove fcm= fck + 80 (daN/cm²) = valore medio della resistenza.
fcm: Resistenza media a compressione fcm (in daN/cm²). Per il calcestruzzo esistente pre-rinforzo (prima riga della griglia) fcm = fm/0.85 in cui fm è il valore medio dedotto dalle prove e 0.85 è un coefficiente che tiene conto della tolleranza ammessa tra i due valori (vedi paragrafo Caratteristiche dei materiali); in una valutazione più conservativa il coefficiente 0.85 può essere incrementato fino a 1.00). Per i calcestruzzi nuovi le NTC prevedono invece di regola la seguente correlazione fcm = fck + 80 (daN/cm²). Il valore di fcm viene impiegato in programma per il calcolo dei parametri di duttilità della sezione iniziale e rinforzata: curvatura allo snervamento, curvatura a rottura e relativi momenti flettenti a sforzo normale costante, duttilità in curvatura. Nel caso si stiano valutando le rotazioni alla corda da assegnare ad una cerniera plastica (a partire dalle curvature a snervamento ed ultime) nella fase di verifica strutturale (lato capacità) è necessario inserire - per il solo calcestruzzo esistente - fcm=fcm/FC. Se invece l'analisi ha come scopo la valutazione delle rotazioni plastiche nella fase di analisi strutturale non lineare (lato domanda) fcm va inserito in griglia senza dividerlo per FC (Fattore di Confidenza). Naturalmente per i materiali nuovi va sempre e solo indicato il valore nominale di fcm.
FC: Fattore di confidenza. Viene impiegato, con riferimento al solo calcestruzzo esistente (prima riga della griglia), per determinare il valore di progetto della resistenza fcd = fcm/(γc·FC) da impiegare nei calcoli di verifica. FC può assumere i seguenti valori: 1.35, 1.20, 1.00 a seconda se il livello di conoscenza è LC1, LC2, LC3.
fck: Resistenza cilindrica caratteristica a compressione fck (in daN/cm²). Per un calcestruzzo nuovo (dalla seconda riga in poi) il valore da assegnare è quello indicato nella stessa Classe nominale; se il calcestruzzo è certificato in base ad Rck si ha: fck = 0,83 Rck [§ 11.2.10.1 NTC]. Per il calcestruzzo esistente iniziale (prima riga della griglia) va determinato a partire dal valore fcm con le modalità illustrate nel paragrafo Caratteristiche dei materiali.
fcd: Resistenza ultima di calcolo a compressione fcd (in daN/cm²). Per calcestruzzi nuovi (dalla seconda riga in poi): fcd = acc fck / 1,5 [punto 4.1.2.1.1.1 NTC] dove acc =0,85 = coeff. riduttivo delle resistenze di lunga durata e 1,5 è il coeff. sicurezza parziale γc del calcestruzzo. Per il calcestruzzo esistente (prima riga) fcd = fcm/(γc FC) in cui FC è il fattore di confidenza e γc = 1.5.
fctd: Resistenza di calcolo a trazione (in daN/cm²) fctd = 0,7 fctm / 1,5.
fctm: Resistenza media a trazione (in daN/cm²) fctm = 3 (fck/10)2/3 per classi ≤ C50/60 [11.2.10.2 NTC]
fctm = 21,2 ln[1+ (fcm/100)] per classi > C50/60
Coeff. Visc. f : Coefficiente di viscosità [punto 11.2.10.7 NTC] utilizzato per il calcolo delle tensioni di esercizio SLE effettuato sempre col metodo EM (cfr. [9]) Cioè il programma utilizza per il calcestruzzo un modulo elastico efficace Ec,eff = Ec/(1+f). Per un confronto o una calibrazione di f col metodo n si può usare la seguente corrispondenza: Ec,eff = Es/n = Ec/(1+f) da cui f = n Ec/Es -1. Per il calcestruzzo della sezione esistente si può porre quasi sempre f=0 (viscosità esaurita per le sollecitazioni incrementali SLE relative alla fase di rinforzo). Per eventuale calcestruzzo di nuovo getto può assumersi il nuovo valore f (ad esempio valutato in modo da avere n=15). Per semplicità il ritiro non viene considerato in quanto per il calcestruzzo esistente può considerarsi nullo, mentre per quello nuovo può considerarsi di entità trascurabile in quanto vengono di regola utilizzati addiditivi antiritiro. Per il calcolo delle tensioni e deformazioni SLE pre-rinforzo il programma utilizza sempre il coefficiente medio di omogeneizzazione n=15.
ACCIAI PER BARRE-STAFFE-LAMINE-BANDE-NASTRI-TREFOLI
La prima riga (in colore ciano) va utilizzata per i dati dell'acciaio della sezione iniziale (già esistente) modificando i dati di default in base al livello di conoscenza ed al fattore di confidenza assunti (vedi Caratteristiche dei materiali).
Nome acciaio: Denominazione del tipo di acciaio mediante una definizione libera alfanumerica di non più di 10 caratteri.
Es (Es): Modulo elastico medio istantaneo (in daN/cm²). EC2 consiglia il valore di 2000000 daN/cm² per tutti gli acciai in barre.
FC: Fattore di confidenza. Viene impiegato, con riferimento al solo acciaio (prima riga della griglia), per determinare il valore di progetto della resistenza fyd = fym/(γs·FC) da impiegare nei calcoli di verifica. FC può assumere i seguenti valori: 1.35, 1.20, 1.00 a seconda se il livello di conoscenza è LC1, LC2, LC3.
fyk (fyk): Per gli acciai nuovi (dal secondo rigo della griglia in poi) la tensione caratteristica di snervamento è quella fyk (in daN/cm²) nominale del produttore; ad esempio per l’acciaio in barre B450C il suo valore è pari a 4500 daN/cm² [punto 11.3.2.1 NTC]. Nel caso di barre in sezioni esistenti prive di certificato originali di prova o di correlazioni storiche fornite dal produttore il valore di fyk va dedotto a partire da quello medio fym misurato. Statistiche europee indicano che il valore medio della resistenza è del 15% maggiore della resistenza caratteristica: si può cioè porre fyk = 0.85 · fym.
fyd (fyd): Tensione di snervamento di progetto (in daN/cm²). Per acciai nuovi è fyk / γs [ γs = 1.15 = coefficiente di sicurezza parziale]. Nel caso di acciaio appartenente a sezione esistente (prima riga della griglia fyd = fym / (γs · FC).
ftk (ftk): Tensione caratteristica di rottura nominale (in daN/cm²). Per acciai nuovi in barre B450C il valore è pari a 5400 daN/cm² [punto 11.3.2.1 NTC]. Nel caso di acciaio esistente può assumersi ftk=0.85 · ftm in analogia a quanto sopra detto per il valore di snervamento.
ftd_ult: (ftd)Tensione di rottura di calcolo (in daN/cm²). E’ pari a ftk /γs . Per acciai esistenti (prima riga della griglia) privi di certificati del produttore vale: ftm/ (γs · FC) con ftm valore medio dedotto da prove.
eptk: Deformazione unitaria euk a rottura nel diagramma idealizzato dell'acciaio (che per l’acciaio B450C è ≥ 0,075 ). Nel caso di acciai in sez. esistenti eptk = eum/Fatt.Conf.
epd_ult: Deformazione unitaria eud a rottura di calcolo nel diagramma idealizzato dell'acciaio (deve assumersi non superiore a 0.9 euk).
b1,*b2 (iniz.): prodotto dei coefficienti b1, b2 rappresentativi dell'aderenza acciaio calcestruzzo e dello stato di sollecitazione nel caso di prima applicazione del carico [punto B.6.6.2. Circ. 252/'96]. Questo valore viene assunto automaticamente dal programma nel calcolo dell'apertura delle fessure per combinazioni frequenti.
b1*b2 (finale): prodotto dei coefficienti b1, b2 rappresentativi dell'aderenza acciaio calcestruzzo e dello stato di sollecitazione nel caso di azioni di lunga durata o di azioni ripetute [punto B.6.6.2. Circ. 252/'96]. Questo valore viene assunto automaticamente dal programma nel calcolo dell'apertura delle fessure nelle combinazioni quasi permanenti.
RINFORZI FRP
Nome rinforzo: Denominazione del tipo di rinforzo FRP mediante una definizione libera alfanumerica di non più di 10 caratteri
Tipo di applicazione: Per calcolo condotto secondo le Linee Guida 2009 va selezionato il tipo tra Tipo A (sistema di rinforzo di cui sono certificati sia i materiali che il sistema completo applicato ad un substrato definito) ed il Tipo B (sistemi in cui sono certificati i soli materiali). A seconda del tipo di rinforzo variano i coeff. parziali da applicare ai materiali di rinforzo. Per calcolo [condotto secondo le CNR-DT 200 2013] va selezionato il composito Preformato (Sistema 2) costituito da Laminato pultruso o il composito Impregnato in situ costituito da tessuto unidirezionale in CFRP da impregnare in situ (sistema2); il sistema 2 è sempre più resistente del sistema 1 [si veda al proposito il § 3.4.1 CNR 2013 ]
Ef: (Ef) modulo di elasticità ridotto (in daN/cm²) normale nella direzione di calcolo (unica per ogni tipo di applicazione). Ef = αfE Efib in cui Efib è il modulo di elasticità delle fibre nude e αfE (≤0.9) è il coeff. di riduzione della rigidezza dopo l'impregnazione indicata dal produttore.
ffk: (ff) resistenza caratteristica ridotta (daN/cm²) = ff = αff ffib in cui ffib è la resistenza caratteristica delle fibre nude e αff (≤0.9) è il coeff. di riduzione dopo l'impregnazione. Questi dati devono essere forniti dal produttore.
Eta a: (ηa) fattore di conversione ambientale (dipendente dal tipo di fibra e dalle condizioni di esposizione) che forfettariamente modifica le resistenze e le deformazioni allo SLU. I valori ammessi sono riportati nel §3.5.1 delle CNR-DT 200 2013.
Eta l (ηl) fattore di conversione per gli effetti di lunga durata (dipendente dal tipo di fibra e dalla modalità di carico). Interessa le verifiche SLE. I valori ammessi sono riportati nel §3.5.2 per calcolo eseguito secondo le CNR-DT 200 2013.
gamma f,d (γf,d) coefficiente parziale per lo stato limite ultimo di distacco variabile, a giudizio del progettista, da 1.20 a 1.50 [§3.4.1 CNR-DT 200 2013]. Il coefficiente parziale γf,d relativo allo stato limite ultimo per rottura a trazione del rinforzo è fissato pari a 1.10 e quindi non compare come dato di input nella griglia.
Largh.: Larghezza in cm. del tessuto o lamina FRP nella direzione ortogonale a quella del rinforzo. I rinforzi possono essere disposti anche affiancando più strisce di pari larghezza.
Spess.: Spessore (in mm.) di un singolo strato di rinforzo. I rinforzi possono essere disposti anche su più strati sovrapposti di spessore complessivo tf.
G adesivo: (Ga) modulo di elasticità tangenziale dell'adesivo (daN/cm²) utilizzato per l'incollaggio del rinforzo al calcestruzzo. Viene impiegato nella verifica delle tensioni di interfaccia allo SLE.
Spess.adesivo: (ta) spessore nominale adesivo. Viene impiegato nella verifica delle tensioni di interfaccia allo SLE.