Sistemi Strutturali Analizzabili Secondo RYTEİE2019 (Regolamento sugli Edifici a Rischio)

StatiCAD può analizzare i seguenti sistemi strutturali per la valutazione degli edifici a rischio secondo RYTEİE2019

1-Muratura (con solai in cemento armato) (Analisi interna) (Pareti con elementi finiti a barra, solai con elementi finiti a guscio) : Viene predisposto un modello ad elementi finiti per l'analisi tridimensionale della struttura. Le pareti in muratura sono modellate mediante elementi finiti a barra nel baricentro della sezione trasversale, mentre i solai vengono modellati mediante elementi finiti a guscio. I carichi trasferiti dai solai alle pareti e agli altri elementi portanti vengono calcolati con il metodo degli elementi finiti.

Nel programma, le pareti, i cordoli orizzontali (catene) e i cordoli verticali (la partecipazione dei cordoli verticali alla rigidezza del sistema è opzionale) vengono calcolati con elementi finiti a barra. I solai vengono suddivisi in griglie triangolari. Per il meshing triangolare possono essere utilizzati due metodi distinti. Il metodo preferito (impostato come predefinito) — «includi solo i nodi del solaio nella griglia triangolare del solaio» — divide il solaio in 8 parti (celle). L'altro metodo è la rete triangolare irregolare (TIN — Triangulated Irregular Network). Con il metodo TIN, i carichi provenienti da pareti appoggiate su un solaio possono essere trasferiti ai piani inferiori anche senza tracciare una trave. Tuttavia, l'applicazione di questo metodo (dal punto di vista dell'utente del programma) richiede più tempo e attenzione.

Nel trasferimento dei carichi dai solai alle pareti attraverso gli elementi finiti, i carichi del solaio vengono applicati ai nodi del solaio come carico permanente (G) nella combinazione di carico 0 e come carico variabile (Q) nella combinazione di carico 1. Quando i coefficienti della matrice di rigidezza degli elementi solaio vengono collocati nelle loro posizioni nella matrice di rigidezza globale, i trasferimenti di carico nel sistema vengono eseguiti automaticamente. Il programma notifica all'utente eventuali errori nel trasferimento dei carichi dai solai alle pareti, confrontando i carichi trasferiti con quelli assegnati.

Le combinazioni di carico 2 e 4 sono le combinazioni di carico sismico nelle direzioni X e Y rispettivamente. Poiché nel regolamento RYTEİE 2019 non viene applicata l'eccentricità accidentale, le combinazioni 3 e 5 (carichi basati sul centro di massa traslato) non vengono applicate.

Quando si seleziona RYTEİE2019, il programma imposta automaticamente le opzioni di soluzione agli elementi finiti e limita l'intervento dell'utente nella scelta dei metodi di analisi a quelli specificati dal regolamento, impedendo qualsiasi modifica. Con il metodo TBDY2018, invece, i progetti possono essere risolti con metodi classici o con il metodo degli elementi finiti, e diversi valori e risultati possono essere facilmente testati.

2-Edifici misti: (Se la parte in muratura non è a rischio, la verifica secondo l'Equazione 8.1 deve essere effettuata separatamente nella relazione tecnica) (Analisi interna) : Gli elementi in cemento armato vengono anch'essi considerati nella soluzione ad elementi finiti a barra. Le forze agenti su pilastri e pareti vengono scomposte dal programma. Poiché la parte in muratura è a rischio, la solidità della parte in cemento armato da sola non può rendere l'edificio non rischioso secondo la Formula 8.1. Se invece la parte in muratura non è a rischio, l'analisi di rischio della parte in cemento armato deve essere effettuata con un programma in grado di analizzare il cemento armato, e la verifica del rischio secondo la Formula 8.1 deve essere condotta separatamente, tenendo conto anche dei rapporti di carenza nella parte in muratura.

3-Edificio in muratura con solai in legno o senza diaframma rigido (elementi finiti a guscio in SAP2000) : Nelle analisi interne di StatiCAD, l'assegnazione del diaframma rigido viene applicata nelle soluzioni ad elementi finiti e nelle soluzioni di analisi modale (nella versione attuale). Per i sistemi con solai in legno, tuttavia, RYTEİE2019 richiede che la soluzione venga effettuata senza diaframma rigido (RYTEİE2019 Allegato C.4 e 7.2.5).

In un software di analisi strutturale, nell'analisi senza diaframma rigido non è possibile raggiungere un coefficiente di partecipazione di massa del 100% nell'analisi modale utilizzando la formula numero di modi = moltiplicatore × 3; pertanto la soluzione viene ottenuta considerando un numero di modi molto maggiore. Ad esempio, in un progetto a un solo piano il calcolo viene eseguito con 300 modi invece di 3. Se necessario, il numero di modi viene aumentato per garantire che il rapporto tra masse efficaci e masse di piano superi il 90%.

Se un programma utilizza o meno il diaframma rigido nell'analisi modale può essere determinato verificando se viene utilizzato un numero di modi superiore al numero di piani × 3. Anche altri software che dichiarano di effettuare l'analisi di strutture in muratura con solai in legno devono essere verificati per controllare se il numero di modi supera il numero di piani × 3 nel progetto.

StatiCAD richiede il software agli elementi finiti SAP2000 per effettuare l'analisi senza diaframma rigido. Su un computer con SAP2000 installato, StatiCAD apre SAP2000 e trasferisce il modello strutturale mediante elementi finiti a guscio. In SAP2000, trasferisce la curva dello spettro di risposta sismico tramite il comando Define > Functions > Response Spectrum, tenendo conto anche di SS, S1 e della categoria di suolo. Istruisce SAP2000 ad analizzare l'edificio senza creare alcun diaframma rigido.

Tenendo conto del modello di parete e dei suoi segmenti inseriti in StatiCAD, crea automaticamente i Section Cut in SAP2000. La funzione Section Cut in SAP2000 consente di ottenere le caratteristiche della sollecitazione (Forza normale, Taglio (V2, V3), Momento (M1, M2, M3)) per ciascuna parete come valore unico, raggruppando gli elementi area (guscio) suddivisi in mesh. Se le assegnazioni di Section Cut non fossero state effettuate, i risultati per ciascuna cella di guscio e ciascun nodo avrebbero dovuto essere ottenuti separatamente e combinati. Il processo di Section Cut consente a SAP2000 di eseguire questa operazione automaticamente.

Facendo clic sul pulsante «Ottieni risultati SAP2000» in StatiCAD, i risultati P, V2, V3, T, M2, M3 dell'analisi spettrale di risposta eseguita senza diaframma rigido in SAP2000 vengono caricati automaticamente nella memoria di StatiCAD. Il programma completa quindi l'analisi di rischio dell'edificio conformemente ai criteri di progettazione di RYTEİE2019 e ai risultati dell'analisi statica di SAP2000.

Dalle relazioni di calcolo di StatiCAD è possibile visualizzare i risultati dell'analisi modale SAP2000 senza diaframma rigido, le caratteristiche delle sollecitazioni nelle pareti calcolate da SAP2000 e i calcoli di verifica eseguiti con le formule per edifici a rischio.

4-Edificio in muratura con solai in cemento armato (elementi finiti a guscio in SAP2000 con diaframma rigido) : In questo metodo, l'analisi modale e le forze sismiche vengono determinate in StatiCAD. Dopo aver trasferito il modello strutturale in SAP2000 e assegnato il diaframma rigido, le forze sismiche vengono applicate al diaframma rigido. I risultati dell'analisi di SAP2000 vengono automaticamente caricati nella memoria di StatiCAD e viene eseguita l'analisi di rischio.

5-Edificio con alcuni solai in cemento armato e altri in legno (SAP2000: crea diaframma, collega gli elementi selezionati al diaframma, esegui l'analisi spettrale di risposta) : StatiCAD trasferisce la curva dello spettro di risposta sismico in SAP2000 tramite il comando Define > Functions > Response Spectrum, tenendo conto di SS, S1 e della categoria di suolo. Nel metodo di analisi spettrale di risposta, il sistema può essere risolto con o senza diaframma rigido. Definendo un diaframma rigido nel modello, alcuni elementi possono essere collegati al diaframma rigido e altri no. Le pareti, i solai e i cordoli verticali selezionati dall'utente vengono collegati al diaframma rigido. Il collegamento dei cordoli e dei segmenti di parete sopra le aperture di porte/finestre (architravi) al diaframma rigido viene determinato in base allo stato di collegamento della parete adiacente. StatiCAD esegue la valutazione del rischio sulla base dei risultati delle caratteristiche delle sollecitazioni di SAP2000 e conformemente alle disposizioni di RYTEİE2019.