8/18/2019 Parte I - Richiami Normativi

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COLLEGAMENTI IN ACCIAIO

Militello in Val di Catania 27 Novembre 2014

GIOVANNI CONTICELLO

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LE PRESTAZIONI ATTESE

MODULO 1

P an o r a m i c a d e l l a n o r m a t i v a  

R e q u i s i t i r i c h i e s t i n e i c o n f r o n t i d e l l a s i c u r e z z a ( S t a t i L i m i t i U l t i m i    “SLU”   e S t a t i  L i m i t i d i E s e r c i z i o    “SLE”)

Relazione tra Resistenze ed Azioni (metodo dei coeff ic ient i parzial i)  

P ri m i el em e n t i p e r l a p r o g et t az io n e : Vi ta N o m i n al e, C la ss e    D’Uso, Per io d o d i  Rifer imento 

D ef i n i z io n e d e l l e a zi o n i e C o m b i n a z io n e d e l l e A z i o n i p e r g l i   “SLU”  e  “SLD” 

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ESEMPI DI NODI

Fondazione Con coprigiunto Nodo incastro colonna - trave

Nodo incastro sezioni circolariNodo saldato

Nodo incastro trave - trave

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ESEMPI DI NODI

Nodo con angolare   Nodo di continuità con piatto Nodo con coprigiunto

Fondazione

Nodo con piatto

Nodo di continuità con angolare

Nodo con fazzoletto

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NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI

 Mappa Sismica 1984 Mappa Sismica 2003

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 Mappa Sismica 2006 

NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI

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 Mappa Sismica Mondiale

NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI

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Le opere e le componenti strutturali devono essere  progettate, eseguite, collaudate e soggette a

manutenzione   in modo tale da consentirne la prevista utilizzazione, in forma economicamentesostenibile e con il livello di sicurezza previsto.

NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI

La sicurezza e le prestazioni di un’opera o di una parte di essa devono essere valutate in relazione agli

stati limite che si possono verificare durante la vita nominale.

Stato limite è la condizione superata la quale l’opera non soddisfa più le esigenze per le quali è stata

progettata.

Le opere e le varie tipologie strutturali devono possedere i seguenti requisiti :

-sicurezza nei confronti di stati limite ultimi   (SLU): capacità di evitare crolli, perdite di equilibrio e

dissesti gravi, totali o parziali, che possano compromettere   l’incolumità   delle persone ovvero

comportare la perdita di beni, ovvero provocare gravi danni ambientali e sociali, ovvero mettere fuori

servizio l’opera;

-sicurezza nei confronti di stati limite di esercizio (SLE): capacità di garantire le prestazioni previste per 

le condizioni di esercizio;

- robustezza nei confronti di azioni eccezionali : capacità di evitare danni sproporzionati rispetto

all’entità delle cause innescanti quali incendio, esplosioni, urti.

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NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI

Nel   metodo semiprobabilistico agli stati limite, la sicurezza strutturale deve essere

verificata tramite il confronto tra la resistenza e  l’effetto delle azioni.

La verifica della sicurezza nei riguardi degli stati limite ultimi di resistenza si effettua

con il “metodo dei coefficienti  parziali” 

RdResistenza di Progetto

Ed Azione di Progetto

Le resistenze e le azioni di calcolo vengono ricavate da grandezze caratteristiche che

tengono conto della variabilità delle grandezze e le incertezze relative alle tolleranze

geometriche e alla affidabilità del modello di calcolo.

Resistenza di Progetto Rd= Rk/γM   γM è un Coefficiente di riduzione

 Azione di Progetto Ed= Ek*γE   γE è un Coefficiente di amplificazione

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CL SSE D’USO

In presenza di azioni sismiche, le costruzioni sono suddivise in classi d’uso così definite:

Classe II: Costruzioni il cui uso preveda normali affollamenti, senza contenuti pericolosi per  l’ambientee senza funzioni pubbliche e sociali essenziali.   Industrie con attività non pericolose per   l’ambiente.

Ponti, opere infrastrutturali, reti viarie non ricadenti in Classe  d’uso   III o in Classe  d’uso   IV, reti

ferroviarie la cui interruzione non provochi situazioni di emergenza. Dighe il cui collasso non provochi

conseguenze rilevanti.

Classe I: Costruzioni con presenza solo occasionale di persone, edifici agricoli.

Classe III: Costruzioni il cui uso preveda affollamenti significativi. Industrie con attività pericolose per l’ambiente. Reti viarie extraurbane non ricadenti in Classe  d’uso   IV. Ponti e reti ferroviarie la cui

interruzione provochi situazioni di emergenza. Dighe rilevanti per le conseguenze di un loro eventuale

collasso.

Classe IV:Costruzioni con funzioni pubbliche o strategiche importanti, anche con riferimento allagestione della protezione civile in caso di calamità. Industrie con attività particolarmente pericolose per 

l’ambiente. Reti viarie di tipo A o B, di cui al D.M. 5 novembre 2001, n.6792,   “Norme  funzionali e

geometriche per la costruzione delle   strade”,   e di tipo C quando appartenenti ad itinerari di

collegamento tra capoluoghi di provincia non altresì serviti da strade di tipo A o B. Ponti e reti

ferroviarie di importanza critica per il mantenimento delle vie di comunicazione, particolarmente dopo

un evento sismico. Dighe connesse al funzionamento di acquedotti e a impianti di produzione di

energia Elettrica.

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PERIODO D I RIFERIMENTO PER L’ ZIONE SISMIC

Le azioni sismiche su ciascuna costruzione vengono valutate in relazione ad un periodo di riferimento

VR che si ricava, per ciascun tipo di costruzione, moltiplicandone la vita nominale VN per il coefficiente

d’uso CU :

Se VR ≤ 35 anni si pone comunque VR  = 35 anni.

CLASSE D’USO I II III IV

COEFFICIENTE Cu 0.7 1.0 1.5 2.0

U  N  R   C V V   

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LE ZIONI

Le azioni vengono classificate secondo la variazione della loro intensità nel tempo.

a) Permanenti   (G): azioni che agiscono durante tutta la vita nominale della costruzione, la cui

variazione di intensità nel tempo è così piccola e lenta da poterle considerare con sufficiente

approssimazione costanti nel tempo:

- Peso proprio di tutti gli elementi strutturali, peso proprio del terreno, forze risultanti dalla

pressione dell’acqua (quando si configurino costanti nel tempo) (G1);

- Peso proprio di tutti gli elementi non strutturali (G2);

- Spostamenti e deformazioni imposti, previsti dal progetto e realizzati   all’atto   della

costruzione;

- pretensione e precompressione (P);- ritiro e viscosità;

- spostamenti differenziali;

b) variabili   (Q):  azioni sulla struttura o  sull’elemento  strutturale con valori istantanei che possono

risultare sensibilmente diversi fra loro nel tempo:

- di lunga durata: agiscono con un’intensità significativa, anche non continuativamente, per un

tempo non trascurabile rispetto alla vita nominale della struttura;

- di breve durata: azioni che agiscono per un periodo di tempo breve rispetto alla vita

nominale della struttura;

c) eccezionali   (A): azioni che si verificano solo eccezionalmente nel corso della vita nominale della

struttura quali incendi, esplosioni, urti ed impatti;

d) sismiche (E): azioni derivanti dai terremoti.

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COM BIN ZIONI DELLE ZIONI

-   C o m b i n a zi o n e f o n d a m e n t a l e  , generalmente impiegata per gli stati limite ultimi (SLU):

n

 j

kj jQjk Q P GG   QQ P GG2

0112211             

n

 j

kj jk    QQ P GG2

0121   

 Azione Variabile Dominante Azione Variabile Contemporanea

-   C o m b i n a zi o n e c a r a t te r i s t i c a ( r a r a)  , generalmente impiegata per gli stati limite di esercizio (SLE)

irreversibili, solo per verifiche alle tensioni ammissibili:

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COM BIN ZIONI DELLE ZIONI

-   C o m b i n a zi o n e f r e q u e n t e  , generalmente impiegata per gli stati limite di esercizio (SLE) reversibili:

n

 j

kj jk    QQ P GG2

211121    

 Azione Variabile Dominante Azione Variabile Contemporanea

-   C o m b i n a zi o n e q u a s i p e r m a ne n te  , generalmente impiegata per gli stati limite di esercizio (SLE)

per effetti a lungo termine:

n

 j

kj j   Q P GG1

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COM BIN ZIONI DELLE ZIONI

C o m b i n a z i o n e S i s m i c a  , impiegata per gli stati limite ultimi e di esercizio connessi all’azione sismica

(E):

n

 j

kj j   Q P GG E 1

221   

Gli effetti dell'azione sismica saranno valutati tenendo conto delle masse associate ai seguenti carichigravitazionali :

n

 j kj j

  QGG1

221   

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COEFFICIENTI P RZI LI

Coefficienti parziali  γF delle azioni da assumere per la determinazione degli effetti delle azioni nelleverifiche agli stati limite ultimi (SLU).

TIPO DI CARICO COEFFICIENTE γF

Carichi permanenti

Favorevoli

γG11,0

1,3Sfavorevoli

Carichi permanenti non strutturaliFavorevoli

γG20,0

Sfavorevoli 1,5

Carichi variabiliFavorevoli

γQi0,0

Sfavorevoli 1,5

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COEFFICIENTI DI COMBIN ZIONE

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ST TI LIMITE

STATI LIMITE DI ESERCIZIO

Stato Limite di Operatività (S.L.O.) - A seguito del terremoto la costruzione nel suo complesso,includendo gli elementi strutturali, quelli non strutturali, le apparecchiature rilevanti alla sua funzione, non

deve subire danni ed interruzioni d'uso significativi.

Stato limite di Danno (S.L.D.) -  A seguito del terremoto la costruzione nel suo complesso,includendo gli elementi strutturali, quelli  non strutturali, le apparecchiature rilevanti alla sua funzione,

subisce danni tali da  non mettere a rischio gli utenti  e da non compromettere significativamente la

capacità di resistenza e di rigidezza nei confronti delle azioni verticali ed orizzontali, mantenendosi

immediatamente utilizzabile pur  nell’interruzione d’uso di parte delle apparecchiature.

STATI LIMITE ULTIMI

STATO Limite di salvaguardia della Vita (S.L.V.) -  A seguito del terremoto la costruzionesubisce rotture e crolli dei componenti non strutturali ed impiantistici e significativi danni dei componenti

strutturali cui si associa una perdita significativa di rigidezza nei confronti delle azioni orizzontali;   la

costruzione conserva invece una parte della resistenza e rigidezza per azioni verticali e un margine disicurezza nei confronti del collasso per azioni sismiche orizzontali;

Stato limite di prevenzione del Collasso (S.L.C.) -  A seguito del terremoto la costruzionesubisce gravi rotture e crolli dei componenti non strutturali ed impiantistici e danni molto gravi dei

componenti strutturali; la costruzione conserva ancora un margine di sicurezza per azioni verticali ed un

esiguo margine di sicurezza nei confronti del collasso per azioni orizzontali.

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PROB BILIT ’ DI SUPERM NETO

Stati Limite PVR: Probabilità di superamento nel periodo dello stato

limite considerato VVR

Stati Limite di

Esercizio

SLO   81%

SLD   63%

Stati Limite UltimiSLV   10%

SLC   5%

Le probabilità di superamento nel periodo di riferimento PVR , cui riferirsi per individuare   l’azionesismica agente in ciascuno degli stati limite considerati, sono riportate nella seguente Tabella.

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VERIFICHE GLI ST TI LIMITI ULTIMI

Costruzioni di

Classe 1 e Classe 2

Stato Limite del Danno (S.L.D.)

Controllo degli spostamenti.Stato Limite di salvaguardia della Vita (S.L.V.)

Verifica di Resistenza.

Costruzioni di

Classe 3 e Classe 4

Stato Limite di Operatività (S.L.O.)

Controllo degli spostamenti

Stato Limite del Danno (S.L.D.)

Controllo degli spostamenti e Verifica di Resistenza.

Stato Limite di salvaguardia della Vita (S.L.V.)

Verifica di Resistenza.

Per le strutture isolate oltre alle verifiche agli stati limiti ultimi di cui alle classi 3 e 4, deve essere

condotta la verifica allo Stato Limite di prevenzione del Collasso (S.L.C.). Controllo degli spostamenti

Esempi dove è necessaria la

verifica agli SLO:

ospedali, caserme, centri dellaprotezione civile, etc.

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COEFFICIENTI DI SICUREZZ

EC3 1-1 punto 6.1   00.10    M   

EC3 1-8 punto 2.2

00.11 

 M   

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COEFFICIENTI DI SICUREZZ

NTC 08 e le NTC2015