Per la verifica di opere in c.a. si utilizza MasterArm, che tratta elementi mono e bidimensionali, dimensionando perciò travi, pilastri, setti, fondazioni, plinti, pareti, platee, solette etc.

MasterArm applica il metodo delle tensioni ammissibili (t.a.) e dello stato limite (s.l.). Per lo s.l. possono essere adottati i criteri di verifica secondo il DM 96, EC2/92, EC2/05, NTC 2008 e i relativi codici sismici, fra cui l’EC8. MasterArm deve  quindi contemplare e controllare diverse situazioni. Se la struttura viene edificata in zona “non sismica” oppure la progettazione segue il decreto sismico del ’96  può essere adottato il metodo delle t.a. o dello s.l.; nel caso delle NTC, dell’OPCM 3274 o degli Eurocodici è prevista l’adozione dei soli s.l.
Anche i minimi di norma variano fortemente; per analisi  sismiche, inoltre, risultano facoltativi per il DM 96 e obbligatori negli altri casi. Bisogna inoltre considerare l’eventuale applicazione di analisi semplificate in zona 4, che adottano criteri meno severi.
Come si può intuire la situazione è, a monte, piuttosto articolata, ma l’impianto di MasterArm supporta i  vari casi in modo operativamente univoco per l’utente, anche ricorrendo ad archivi generali predefiniti, riguardante i parametri di verifica, come descritto nelle pagine dedicate alle “Procedure ausiliarie di verifica c.a.”

L’evoluzione normativa comporta il progressivo abbandono del metodo delle t.a. a vantaggio dello s.l. Nella descrizione che  segue si farà, perciò, principale riferimento al metodo dello s.l. e alle disposizioni sismiche, che impongono procedure di verifica più sofisticate. L’utente potrà facilmente estrapolare i concetti esposti ai casi più semplici e al metodo delle t.a.
Nella descrizione che segue distingueremo gli aspetti di impostazione generale, da quelli più specifici che riguardano, ad es.,  l’applicazione della gerarchia delle resistenze.
 
Rampa in c.a.
In  MasterArm il dimensionamento può avvenire pochi secondi dopo la conclusione dell’analisi strutturale. Infatti, all’ingresso in MasterArm, la procedura riconosce automaticamente le varie tipologie strutturali presenti nel modello (pilastri, travi, fondazioni, platee, pareti etc.) e a ciascuna assegna le proprietà idonee alla verifica (Rck/fck, fyk nel caso s.l., tensione ammissibile per l’acciaio nel caso t.a. etc.); tali proprietà non sono attribuite in modo casuale, ma sono quelle predefinite dall’utente in appositi archivi  a ciò destinati ( e specializzati in relazione alle varie norme applicabili). All’utente non viene però preclusa la possibilità  di impostare appropriati e specifici criteri di progettazione anche al singolo elemento (ad es. abilitare l’effetto torsionale solo per alcune travi, utilizzare una rete diversa di armatura in alcune parti della platea). In sostanza, anche in MasterArm, la rapidità non preclude la versatilità.

Per le aste (elementi monodimensionali) MasterArm effettua la verifica a presso-tensoflessione (anche deviata), taglio e torsione. Le sezioni analizzate automaticamente sono quelle rettangolari, circolari, a T ed L diritta e rovescia.
Viene eseguito, in rapida successione, il dimensionamento a rottura e le verifiche d’esercizio. Vengono infatti dapprima determinate le armature minime in grado di sopportare le sollecitazioni di presso-tensoflessione, taglio e torsione e calcolati i relativi coefficienti di sicurezza a rottura (s.l.u.); successivamente viene esaminata la condizione di esercizio per individuare lo stato di fessurazione, di deformabilità e per controllare le tensioni (s.l.e.). In questo ambito possono essere liberamente imposti i limiti da non superare (ad esempio ampiezza delle fessure o rapporto massimo freccia/luce nelle diverse combinazioni di carico rara, frequente e quasi permanente).

Edificio in c.a. e acciaio


In generale la procedura di dimensionamento  determina le armature minime sul perimetro della sezione,  gli indici di resistenza (s.l.u.) o le tensioni (s.l.e.) , la freccia massima in campata e la sua posizione sull’asta. Da segnalare che MasterArm è in grado di effettuare la verifica, oltre che per tutte le situazioni di carico assegnate nel modello spaziale, anche per quelle derivanti, per le travi nel piano, da tutte le possibili combinazioni dei carichi permanenti e accidentali, nonché di imporre momenti positivi di sicurezza in campata. È in questo modo, fra l’altro, che viene individuata la freccia massima in campata e la sua posizione sull’asta.
 
Per tutte le tipologie strutturali sono previsti controlli in grado di far emergere subito le situazioni meritevoli di attenzione o potenzialmente  critiche, in relazione alla geometria (controlli geometrici), alla presenza di nodi “non confinati”, ai risultati del dimensionamento. Per mettere subito in luce, nella loro giusta importanza, tali situazioni gli elementi vengono opportunamente evidenziati; la funzione di interrogazione, sempre disponibile, consente di analizzarne le ragioni e quindi di intervenire a ragion veduta, ad esempio sulla sezione, con successivo immediato rilancio della verifica, magari limitatamente ai soli elementi coinvolti.

Gli utenti che posseggono anche la procedura Verifiche c.a. possono verificare, oltre alle sezioni standard specificate, anche sezioni del tutto generiche, già preliminarmente disegnate e assegnate in fase di input della struttura. Si procede in questo caso in modo interattivo: MasterArm propone la forma della sezione, l’utente fissa le armature e la verifica viene effettuata automaticamente sulla base delle sollecitazioni agenti, estratte direttamente dai risultati dell’analisi.

La gerarchia delle resistenze merita un approfondimento a sé. L’applicazione di questo criterio riguarda tutti i progetti trattati in regime duttile ( ad es. alta e bassa duttilità NTC). La gerarchia delle resistenze presuppone un ordine preciso nella verifica degli elementi strutturali:  ad esempio il  disegno finale delle travi, con i relativi momenti resistenti, influenza il dimensionamento dei pilastri, che devono quindi necessariamente essere processati in cascata. Riguardo alle travi osserviamo che il dimensionamento finale a taglio viene realizzato in base alla disposizione effettiva dell’armatura a flessione, nonché in relazione a quattro schemi elementari di calcolo che coinvolgono la singola campata supposta incernierata all’estremità. Se si modifica l’armatura a flessione di una trave viene ricalcolata l’armatura a taglio e annullati gli eventuali disegni dei pilastri che vi convergono. Anche nel caso dei pilastri la disposizione finale delle armature verticali si riflette sulle staffe.
Come si può intuire la gerarchia delle resistenze comporta quindi anche una apposita organizzazione della struttura dati del programma;
Le pareti possono derivare da una modellazione monodimensionale o bidimensionale (con successiva integrazione dello stato tensionale); la verifica opera su sollecitazioni che derivano da una rielaborazione di quelle dell’analisi; anche le procedure di verifica a taglio sono personalizzate.
Gli elementi di fondazione vengono dimensionati anche sulla base dell’analisi strutturale con spettro elastico.
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