Consolidamento di Edifici in Muratura in StatiCAD
Consolidamento di Edifici in Muratura in StatiCAD
Tipi di Consolidamento Disponibili
1-Consolidamento con calcestruzzo proiettato (gunite/spritz-beton)
2-Consolidamento aggiungendo cordoli verticali al sistema
3-Consolidamento con camicia in polimero fibrorinforzato (FRP)
4-Consolidamento aggiungendo nuove pareti al sistema
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Per gli edifici in muratura, i coefficienti R, D, I devono essere presi in conformità al Capitolo 11. Tuttavia, il programma applica il valore fornito dall'utente.
Il calcolo deve essere eseguito per il livello di azione sismica di progetto DD-2 e deve essere soddisfatto l'obiettivo di prestazione in termini di danno controllato. Per gli edifici di tipo scolastico, è appropriato un fattore di importanza dell'edificio pari a 1,5.
Poiché i fattori di sicurezza delle pareti si riferiscono a un edificio esistente, è appropriato un valore pari a 1.
La raccolta delle informazioni sull'edificio viene effettuata nel seguente modo in conformità alla TBDY2018.
15.2.10. Livello di Informazione Limitato per gli Edifici in Muratura
15.2.10.1 – Geometria dell'Edificio: Se sono disponibili i progetti architettonici, viene eseguita un'ispezione visiva dell'edificio per verificare che la geometria esistente sia conforme al progetto. Se non sono disponibili progetti architettonici, viene redatto un rilievo strutturale dell'edificio. Le informazioni raccolte devono includere la posizione, le lunghezze, gli spessori e le aperture delle pareti in muratura a ogni piano, nonché le altezze di interpiano.
15.2.10.2 – Dettagli: Il tipo di copertura e di solaio, le modalità di connessione alle pareti e lo stato dei cordoli e degli architravi vengono determinati visivamente.
15.2.10.3 – Proprietà dei Materiali: Il tipo di materiali delle pareti viene determinato visivamente rimuovendo l'intonaco da una parte della superficie della parete. Nei calcoli della resistenza dell'edificio, le resistenze a taglio delle pareti indicate nel Capitolo 11 per ogni tipo di parete vengono assunte come riferimento.
15.2.11. Livello di Informazione Esteso per gli Edifici in Muratura
15.2.11.1 – Geometria dell'Edificio: Viene redatto il rilievo strutturale dell'edificio. Le informazioni raccolte devono includere la posizione, le lunghezze, gli spessori e le aperture delle pareti in muratura a ogni piano, nonché le altezze di interpiano. Il sistema di fondazione viene determinato mediante un saggio ispettivo aperto all'esterno dell'edificio.
15.2.11.2 – Dettagli: Il tipo di copertura e di solaio, le modalità di connessione alle pareti e lo stato dei cordoli e degli architravi vengono esaminati visivamente. A seguito di questa ispezione viene verificato se il comportamento a diaframma rigido è garantito a ogni piano. Se tale comportamento non può essere garantito, l'edificio viene ritenuto inadeguato dal punto di vista della sicurezza sismica.
15.2.11.3 – Proprietà dei Materiali: Il tipo di materiali delle pareti viene determinato visivamente rimuovendo l'intonaco da una parte della superficie della parete. Per determinare le proprietà dei materiali delle pareti, vengono prelevati dall'edificio almeno due campioni di frammenti di parete e nei calcoli eseguiti in conformità al Capitolo 11 vengono utilizzate le proprietà medie ottenute dalle prove di resistenza a compressione di tali campioni.
Nei calcoli della resistenza dell'edificio, le resistenze a taglio delle pareti indicate nel Capitolo 11 per ogni tipo di parete vengono assunte come riferimento.
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1-Consolidamento con Calcestruzzo Proiettato
1.1 Su una o entrambe le facce della parete viene posizionata una rete elettrosaldata del grado di calcolo. La rete elettrosaldata viene ancorata alla parete esistente per assicurare un comportamento composito. La parete viene rivestita con calcestruzzo proiettato o malta di ripristino dello spessore di calcolo che fornisce la resistenza di progetto.
Affinché StatiCAD tenga conto del consolidamento nei propri calcoli, è necessario selezionare la normativa TBDY2018 nella pagina di selezione della normativa nelle impostazioni generali del progetto e deve essere spuntata l'opzione "Questo progetto è un Progetto di Valutazione e Consolidamento di Edificio Esistente". Se viene selezionata la normativa RYTEİE 2019 (Edificio a Rischio), oppure se l'opzione "Questo progetto è un Progetto di Valutazione e Consolidamento di Edificio Esistente" non è spuntata, il consolidamento non viene considerato.
In Impostazioni Generali Progetto > Scheda Consolidamento, vengono selezionate le opzioni 1, 2 e 4.
1. Se l'Opzione 1 non è selezionata, il consolidamento non viene considerato.
2. L'Opzione 2 consente di tenere conto del contributo del consolidamento alla capacità a compressione. Se la resistenza a compressione delle pareti è sufficiente, questa opzione può essere lasciata non selezionata.
3. L'Opzione 3 calcola l'incremento della capacità a taglio dall'intervento di consolidamento della parete assumendo che venga utilizzata solo la resistenza a taglio del calcestruzzo proiettato e che l'armatura sia posizionata in modo costruttivo. Non è raccomandata in quanto eccessivamente cautelativa e antieconomica, ma può essere applicata a discrezione del progettista.
4. Quando si seleziona l'Opzione 4, la resistenza a taglio del calcestruzzo proiettato non viene calcolata; viene considerata solo la resistenza a taglio fornita dalla rete di armatura. A nostro avviso, questa è una soluzione economica e sicura. In questa opzione, la resistenza a taglio aggiuntiva fornita dalla rete di armatura (per prevenire la rottura fragile) è limitata al valore 0,22*fcd*Amanto. Se la resistenza a taglio della parete consolidata risulta ancora insufficiente, aumentare il grado del calcestruzzo proiettato o lo spessore della camicia come richiesto dalla formula può essere una soluzione per ottenere prestazioni sufficienti dal consolidamento.
DISEGNO DELLA CAMICIA DI CONSOLIDAMENTO (CALCESTRUZZO PROIETTATO)
Per consentire il calcolo delle capacità composte (con camicie) delle pareti nel consolidamento, la camicia di consolidamento deve essere modellata sull'asse statico passante per il centro della parete. I nodi di inizio e fine di ogni segmento di parete e di ogni segmento di camicia devono essere identici. Se ciò viene applicato, la camicia riceve carico dal solaio in proporzione alla propria rigidità, e la parte di capacità insufficiente della parete viene anch'essa assegnata come carico per il calcolo dell'armatura.
Se i punti di inizio e fine della parete sono definiti in modo diverso dai punti di inizio e fine della camicia, la camicia riceve solo il carico dal solaio e l'armatura viene calcolata di conseguenza; non riceve carico aggiuntivo dalla parete a cui è collegata. L'armatura viene calcolata in base al carico ricevuto dal solaio.
Il termine "camicia di consolidamento" utilizzato nel programma si riferisce a uno strato di calcestruzzo armato formato posizionando una rete elettrosaldata sulla parete trattata con calcestruzzo proiettato o malta di ripristino e ancorandola alla parete, definendo così il consolidamento.
Per disegnare una camicia di consolidamento, premere il pulsante 
nella schermata principale per visualizzare il modulo di immissione dati Proprietà della Camicia di Consolidamento della Parete.
Nel modulo che appare, non è necessario modificare il nome della camicia in quanto viene assegnato automaticamente dal programma. Lo spessore della parete da incamiciare viene inserito in cm. Il valore di eccentricità della parete e della camicia viene mantenuto a zero. La lunghezza di aggetto sinistra/inferiore della camicia determina di quanti cm la camicia sarà prolungata verso sinistra o verso il basso dal punto cliccato; la lunghezza di aggetto destra/superiore determina di quanti cm sarà prolungata verso destra o verso l'alto. Viene inserito il valore dello spessore della camicia in calcestruzzo. Se l'edificio non è a gradoni o se i valori di quota inferiore e superiore delle pareti sono zero, le quote inferiore e superiore della camicia in calcestruzzo devono essere lasciate a zero.
Se va rivestita la faccia superiore o sinistra della parete, si seleziona il pulsante di opzione Rivestimento Faccia Superiore/Sinistra; se va rivestita la faccia destra o inferiore, si seleziona il pulsante di opzione Faccia Inferiore/Destra.
Quando le pareti vengono incamiciate per tutta la loro lunghezza, il programma può calcolare l'armatura necessaria per la camicia. Se si desidera un valore specifico, è possibile utilizzare una delle opzioni di rete elettrosaldata disponibili.
Dopo aver fatto clic su OK, la camicia viene disegnata cliccando il primo e il secondo punto sull'asse della parete da incamiciare.
Disegno delle Camicie di Consolidamento
1-Per consentire il calcolo delle capacità composte (con camicie) delle pareti nel consolidamento, le camicie di consolidamento e le pareti devono essere definite sullo stesso asse.
2-Non è necessario modificare il Nome della Camicia nelle Proprietà della Camicia di Consolidamento della Parete. Il programma assegna automaticamente i nomi degli elementi; se i nomi degli elementi disegnati in ordine casuale devono essere ordinati, è possibile eseguire un ordinamento automatico premendo il pulsante Ordina nella barra degli strumenti superiore.
3- Il valore dello spessore della parete viene inserito nella casella dello spessore della parete da incamiciare.
4-Per la lunghezza di aggetto sinistra/inferiore della camicia nelle camicie di pareti esterne, può essere appropriato prendere la metà dello spessore della parete collegata perpendicolarmente a sinistra o in basso rispetto alla parete da incamiciare. La lunghezza di aggetto sinistra/inferiore determina quanto più avanti o più indietro rispetto all'asse sinistra/inferiore in cui è definita la camicia essa verrà disegnata. Possono essere assegnati valori positivi o negativi.
6-Per la lunghezza di aggetto sinistra/inferiore della camicia nelle camicie di pareti interne, può essere appropriato prendere il valore negativo della metà dello spessore della parete collegata perpendicolarmente alla parete da incamiciare (ad es., -10). La lunghezza di aggetto sinistra/inferiore determina quanto più avanti o più indietro rispetto all'asse sinistra/inferiore in cui è definita la camicia essa verrà disegnata. Possono essere assegnati valori positivi o negativi.
7-Per la definizione della lunghezza di aggetto destra/superiore della camicia, fare riferimento ai punti (5) e (6).
8-Lo spessore della camicia in calcestruzzo deve essere di almeno 3 cm come richiesto dalla Normativa Sismica. Quando l'analisi statica viene eseguita tenendo conto della rigidezza delle camicie, lo spessore della camicia è uno dei fattori che determina il carico sismico che le camicie sosterranno.
9- Quota Inferiore: se il piano che si sta modellando è un piano interrato e l'edificio è a gradoni, è possibile impostare la quota inferiore della camicia uguale alla quota inferiore della parete.
10-Quota Superiore: se il piano che si sta modellando è il piano più alto e l'edificio è a gradoni, è possibile impostare la quota superiore della camicia uguale alla quota superiore della parete. Se si inserisce la quota inferiore o superiore della camicia in modo diverso dalla quota inferiore o superiore della parete, i risultati dell'analisi potrebbero discostarsi dai risultati attesi.
11- Nell'applicazione a un edificio, fornire la quota inferiore o superiore della camicia in modo diverso dalla quota inferiore o superiore della parete può causare una riduzione delle prestazioni sismiche dell'edificio.
12-Per rivestire la faccia sinistra delle pareti verticali o la faccia superiore delle pareti orizzontali, è possibile attivare l'opzione di rivestimento della faccia superiore/sinistra.
13-Per rivestire la faccia destra delle pareti verticali o la faccia inferiore delle pareti orizzontali, è possibile attivare l'opzione di rivestimento della faccia inferiore/destra.
14- Fare clic sul Pulsante OK e fare clic sui punti di intersezione degli assi nella schermata di modellazione principale per contrassegnare il primo e il secondo estremo della camicia. La camicia verrà disegnata.
15-Se si desidera tenere conto del contributo delle Camicie di Consolidamento alle Tensioni di Sicurezza a Compressione delle Pareti o calcolare il Contributo delle Camicie di Consolidamento alla Capacità a Taglio delle Pareti, per le camicie di pareti esterne i punti di inizio e fine delle camicie devono essere impostati uguali o maggiori rispetto ai punti di inizio o fine della parete. (dalla definizione della formula)
15-Se si desidera tenere conto del contributo delle Camicie di Consolidamento alle Tensioni di Sicurezza a Compressione delle Pareti o calcolare il Contributo delle Camicie di Consolidamento alla Capacità a Taglio delle Pareti, per le camicie di pareti interne i punti di inizio e fine delle camicie devono essere impostati uguali o maggiori rispetto ai punti di inizio o fine della parete.
Poiché la camicia viene disegnata all'intersezione della camicia e della parete (la zona in cui la camicia incontra la parete collegata perpendicolarmente) sullo schermo e nei disegni, si verificherà un eccesso nelle rigidezze della camicia pari all'area di intersezione della parete. Tuttavia, questa situazione viene tenuta in conto nell'analisi e le aree delle camicie vengono ridotte dell'area della zona di intersezione, quindi non emergono discrepanze nei calcoli. Nei disegni, sarebbe opportuno rifilare (eliminare) ulteriormente la linea della camicia all'intersezione parete-camicia.
16-Quando una camicia di parete viene disegnata in modo da comprendere un'apertura di porta o finestra, le camicie vengono automaticamente suddivise dalle aperture di porta o finestra e vengono create automaticamente camicie costruttive.
Una Camicia di Consolidamento Costruttiva è la continuazione della camicia sulle porzioni di parete sopra e sotto le finestre o sopra le porte. Continuare la camicia attraverso i vuoti della parete aumenta la rigidezza delle camicie sulle porzioni di parete piene e garantisce un migliore consolidamento dell'edificio. Quando si disegnano le camicie di consolidamento, le camicie costruttive
vengono create automaticamente dal programma nelle porzioni che coincidono con porte o finestre, e le loro proprietà possono essere modificate dall'utente cambiando le informazioni in questo modulo.
Armatura delle Camicie
Se si desidera utilizzare un unico tipo di armatura come armatura delle camicie in tutto l'edificio, spuntare prima "Lascia che il programma selezioni automaticamente" nella scheda di selezione dell'armatura della finestra delle proprietà della camicia. Dopo l'analisi, per applicare l'armatura massima della camicia selezionata dal programma a tutte le camicie, selezionare tutte le camicie piano per piano (utilizzando l'opzione "Modifica proprietà degli elementi selezionati") e assegnare la rete elettrosaldata massima calcolata a tutte le camicie nella scheda di selezione dell'armatura della finestra delle proprietà della camicia.
Nei report di calcolo, la presenza di un grado di rete superiore a quello della rete elettrosaldata Q785/785 indica che l'area di armatura richiesta non può essere fornita con reti elettrosaldate standard. Ad esempio, se viene calcolata la rete Q1234/1234, ciò significa che in quella camicia devono essere utilizzati 12,34 cm²/m di armatura orizzontale e verticale.
In tale caso, possono essere utilizzate due armature Q634 (2*634>1234) all'interno dello spessore della camicia,
oppure
ad esempio, se si utilizzano barre nervate di diametro 12 mm in un unico strato: con un interasse di 100/(12,34/(1,2*1,2*pi()/4)) = 9 cm,
oppure se si utilizzano barre nervate di diametro 12 mm in doppio strato: con un interasse di 2*100/(12,34/(1,2*1,2*pi()/4)) = 18 cm, l'armatura può essere selezionata e i disegni aggiornati di conseguenza.
2-Consolidamento di Pareti Insufficienti Aggiungendo Cordoli Verticali
Selezionando l'opzione mostrata nell'immagine sopra, il programma applica la seguente clausola normativa.
Dopo aver selezionato l'opzione "Includi i cordoli verticali nella resistenza della parete", quando vengono aggiunti cordoli verticali di sezione sufficiente all'interno della parete, le pareti insufficienti possono diventare sufficienti.
3-Consolidamento con Camicia in Polimero Fibrorinforzato (FRP)
Selezionare le pareti insufficienti, fare clic con il tasto destro su di esse e fare clic su "Modifica proprietà della parete selezionata".
Nella finestra delle proprietà della parete, accedere alla scheda Incamiciatura FRP e selezionare l'opzione "Applica Incamiciatura in Polimero Fibrorinforzato a Strisce Orizzontali" e/o "Applica Incamiciatura Diagonale in Polimero Fibrorinforzato tra gli Angoli della Parete".
Inserire i valori relativi al materiale previsto nelle caselle di immissione e premere OK.
Dopo l'analisi, verificare se la parete è diventata sufficiente. In caso contrario, ripetere l'analisi modificando il numero di strati di incamiciatura FRP su una faccia, il numero di facce rivestite (se la parete è rivestita su 1 o 2 facce), l'interasse delle strisce FRP, la larghezza della striscia FRP o il tipo/grado del materiale.
I risultati statici possono essere verificati nel report delle tensioni tangenziali delle pareti.
Nella tabella sopra, la resistenza a taglio della parete (Vrd) si ottiene aggiungendo i valori Vfy+Vfc al minore tra Vrd1a e Vrd1b per ogni caso di carico.
Vrd=min(Vrd1a,Vrd1b)+Vfy+Vfc
I disegni possono essere ottenuti dalla finestra di selezione dei disegni.
Fondazioni
Poiché la normativa non specifica l'effetto delle carenze delle fondazioni sull'edificio nei calcoli delle prestazioni, il programma non modifica lo stato delle prestazioni dell'edificio per le carenze delle fondazioni. Tuttavia, se vi sono carenze nelle fondazioni (verificate dai report delle fondazioni), l'analisi viene eseguita con le dimensioni della sezione trasversale delle fondazioni modificate fino al raggiungimento della loro sufficienza; i disegni di consolidamento per le nuove dimensioni sufficienti delle fondazioni devono essere predisposti separatamente dall'utente. Per indicazioni sui disegni, si può fare riferimento al libro del Prof. Zekai Celep "Introduzione all'Ingegneria Sismica".