Carichi del Carroponte, Masse Sismiche Aggiuntive e R–D Differenti
Questo articolo tratta tre argomenti specifici degli edifici industriali prefabbricati: le masse aggiuntive che partecipano al sistema portante solo come massa sismica, i carichi del carroponte (gru) e, negli edifici con piano intermedio, i coefficienti R e D differenti per la parte superiore e inferiore. Per i passi di modellazione vedere l'articolo Modellazione delle Strutture Prefabbricate.
1. Masse dei pannelli di facciata e della gru (massa sismica aggiuntiva)
Per masse che devono partecipare al sistema portante non come peso ma solo come massa sismica, come i pannelli di facciata appesi ai pilastri o il ponte della gru:
- Inserire un joint predefinito nel punto in cui agisce la massa (ad es. sommità del pilastro alla quota della trave di gronda).
- Selezionare il joint e aprire la finestra Proprietà del joint predefinito; nella casella Massa sismica aggiuntiva della scheda Generale scrivere la massa in tonnellate (= kN·s²/m).
La massa aggiuntiva partecipa alla massa sismica del piano in cui si trova il joint, alla matrice delle masse dell'analisi modale, alla forza sismica equivalente, all'indicatore del secondo ordine e ai rapporti tra parte superiore e inferiore. Non essendo un peso, non viene aggiunta ai carichi verticali né ai carichi di fondazione. L'assegnazione al piano avviene in base alla quota del joint.
Se si selezionano più joint e la casella viene lasciata vuota, i valori esistenti vengono mantenuti. Utilizzo tipico: metà del peso del pannello (la quota portata dal collegamento superiore) sulle sommità dei pilastri alla quota della trave di gronda, la quota per ruota del ponte della gru sui pilastri della gru.
2. Carichi del carroponte (gru)
La finestra Macro → Carichi del carroponte (gru)... calcola, a partire dalle reazioni delle ruote, le forze di progetto della trave di rotolamento, le forze verticali e orizzontali trasferite ai pilastri e la quota di massa sismica; se si desidera, scrive i carichi nel modello.
| Dato | Descrizione | Valore di esempio |
|---|---|---|
| Capacità di sollevamento (kN) | Capacità della gru | 200 |
| R1max, R1min, R2max, R2min (kN) | Reazioni delle ruote dalla tabella del produttore: lato caricato (R1) e lato opposto; massime e minime per due posizioni del carrello | 153 / 49 / 134 / 30 |
| Interasse delle ruote a (m) | Distanza tra le due ruote su una trave di rotolamento | 3,84 |
| Coefficiente dinamico ψ | Amplifica le forze verticali e orizzontali della gru | 1,40 |
| Luce della trave di rotolamento L (m) | Interasse tra gli assi | 7,5 |
| Trave + rotaia q (kN/m) | Peso proprio della trave di rotolamento e della rotaia | 5,1 |
| Quota superiore della mensola Z (cm, assoluta) | Quota della mensola della gru; i carichi sono scritti a questa quota sull'asse del pilastro | 800 |
| Eccentricità della mensola e (cm) | Distanza del carico della ruota dall'asse del pilastro (genera il momento M = V·e) | 0 |
| Condizione di carico di destinazione | Condizione di carico definita dall'utente in cui scrivere le forze | — |
| Forza orizzontale | Ponte +/− (direzione del telaio principale, ψ·P/10), Rotaia +/− (direzione della rotaia, ψ·P/7) oppure nessuna | — |
- Calcola: vengono elencati peso proprio del ponte, quota di massa per ruota, momenti e tagli della trave di rotolamento, inviluppi delle reazioni trasferite al pilastro e forze orizzontali. La trave di rotolamento viene progettata separatamente con questi valori.
- Crea 4 condizioni di carico gru: definisce le condizioni di carico KrenX+, KrenX−, KrenY+, KrenY−. È necessario che l'impostazione delle condizioni di carico e delle combinazioni sia definita dall'utente (Impostazioni generali del progetto → Combinazioni di carico).
- Applica ai pilastri selezionati: sull'asse dei pilastri selezionati crea o aggiorna un punto di carico alla quota della mensola: forza verticale, momento di eccentricità e forza orizzontale selezionata vengono scritti nella condizione di carico di destinazione. Se Scrivi anche la quota di massa del ponte è spuntato, viene inserita anche la massa sismica aggiuntiva. Rieseguendo il comando i valori vengono sovrascritti (non si ha doppia somma). Per i pilastri dell'asse opposto applicare una seconda volta con i valori R1min/R2min.
Le combinazioni che contengono le condizioni di carico della gru (ad es. 1,4G + 1,6Q ± Kren) sono definite dall'utente nella finestra Condizioni di carico; il programma non genera automaticamente le combinazioni della gru per il cemento armato. La mensola della gru (mensola tozza) non viene costruita nel modello come asta e non viene verificata.
3. R e D differenti nella parte superiore e inferiore (TBDY 4.3.6)
Negli edifici in cui la parte inferiore (ad es. la parte con piano intermedio) ha un sistema portante diverso da quello della parte superiore si utilizza la finestra Macro → R-D differenti nella parte superiore/inferiore (TBDY 4.3.6).... L'analisi viene eseguita per l'intero edificio con i coefficienti della parte superiore (R, D nelle Impostazioni generali del progetto); le sollecitazioni interne degli elementi della parte inferiore vengono corrette con il coefficiente ν della normativa.
| Dato | Descrizione | Predefinito |
|---|---|---|
| Applica R e D differenti nella parte superiore/inferiore | Attiva l'opzione | disattivato |
| Ultimo piano della parte inferiore (n. piano) | Questo piano e quelli sottostanti sono considerati “parte inferiore” | 1 |
| R (X), R (Y) della parte inferiore | Coefficiente di comportamento del sistema portante della parte inferiore (TBDY Tabella 4.1) | 8 |
| D (X), D (Y) della parte inferiore | Coefficiente di sovraresistenza della parte inferiore (TBDY Tabella 4.1) | 3 |
| νsup (X), νsup (Y) | Rapporto tra il taglio alla base della parte superiore e il taglio alla base totale; se si inserisce 0 viene calcolato automaticamente dai pesi e dalle altezze dei piani | 0 |
Il pulsante Calcola / Mostra mostra i valori νsup, νinf, ν, (R̄a)inf e D̄inf.
Nell'analisi: le sollecitazioni interne duttili provenienti dalle condizioni di carico sismiche degli elementi della parte inferiore vengono amplificate con ν, il comportamento non duttile (calcoli di capacità a taglio) viene eseguito con D̄inf, lo spostamento relativo di interpiano della parte inferiore viene calcolato con (R̄a)inf. L'impostazione viene salvata con il progetto.
Esempio (edificio del libro): parte superiore R = 3, D = 2; parte inferiore R = 5, D = 2,5; ultimo piano inferiore 1; νsup = 0,408 (X) / 0,406 (Y) → ν = 0,763 / 0,762, (R̄a)inf = 3,93, D̄inf = 1,81. Se è necessario un confronto puntuale, il valore νsup può anche essere inserito a mano.
4. Situazioni frequenti
| Sintomo | Soluzione |
|---|---|
| “Crea 4 condizioni di carico gru” non aggiunge condizioni di carico. | L'impostazione delle condizioni di carico e delle combinazioni deve essere definita dall'utente (Impostazioni generali del progetto → Combinazioni di carico). |
| I carichi della gru sembrano sommati due volte. | “Applica ai pilastri selezionati” sovrascrive i valori; per posizioni diverse scegliere condizioni di carico di destinazione distinte. |
| La massa aggiuntiva non compare nei carichi di fondazione. | È il comportamento previsto: la massa sismica aggiuntiva non è un peso, partecipa solo al calcolo sismico. |