Calcolo di sezioni in Cemento Armato – RC-SEC – IT

In conformità alle nuove regole di progettazione delle NTC 2018 non sono più previste le verifiche di resistenza alle tensioni ammissibili.

Dette verifiche, con riferimento ai momenti flettenti resistenti, possono essere condotte a seconda dei casi nelle seguenti due modalità:

– stato limite ultimo (SLU) per tutte le combinazioni non sismiche mentre per le combinazioni sismiche possono essere svolte solo per travi, pilastri e pareti di strutture calcolate come dissipative (con classe di duttilità CD’A’ o CD’B’); sono escluse da questa modalità tutte le combinazioni sismiche delle strutture di fondazione.

– stato limite di prima plasticizzazione (novità NTC 2018) è previsto per tutte le combinazioni sismiche delle strutture di fondazione. Per le strutture in elevazione va sempre condotto per le combinazioni sismiche di strutture calcolate in modalità non dissipativa (§7.2.2 NTC). Il momento resistente in questo caso è in campo sostanzialmente elastico e corrisponde alla minore tra la curvatura allo snervamento dell’acciaio e quella in corrispondenza della deformazione di picco del calcestruzzo (0,002).

Le verifiche di duttilità previste in programma sono di due tipi:

– indirette mediante il controllo dei particolari costruttivi. Per le travi vengono controllate le percentuale di armatura tesa e compressa (eq. [7.4.26]), per i pilastri e le pareti vengono utilizzate espressioni semplificate (eq. [7.4.29] e [7.4.32]) che tengono in conto il confinamento del calcestruzzo operato dalle staffe.

– dirette mediante il calcolo del fattore di duttilità in curvatura (in capacità) a mezzo della costruzione del
diagramma momenti-curvature sulla base dei differenti legami costitutivi del nucleo confinato e del copriferro non confinato. Per il nucleo confinato del calcestruzzo sono previsti due differenti legami costitutivi: il primo è quello parabola-rettangolo basato su valori di progetto e fa riferimento al §4.1.2.1.2.1 NTC da utilizzarsi per il confronto (verifica di duttilità) con la domanda espressa dal fattore di duttilità di cui alle [7.4.3]NTC; il secondo è quello più sofisticato di Mander riferito ai valori medi dei materiali quando il calcolo è rivolto alla determinazione delle curvature ultime e di prima plasticizzazione finalizzate ad un calcolo non lineare della struttura (Pushover).
Possono essere analizzate sezioni di qualsiasi forma, da quelle più comuni (rettangolari, a T, T doppio, ad L, circolari) a quelle più complesse (a contorno poligonale costituite da uno o più domini di conglomerato, cave, miste). Calcolo pile da ponte.

Stati limiti ultimi:

• • Presso-tenso flessione retta o deviata (verifica e progetto delle armature)
  •  Domini di interazione N-Mx-My bi-tridimensionali (calcolo e rappresentazione grafica)
  • Taglio e torsione (verifica conglomerato, progetto e disegno armature)
  • Verifica diretta del fattore di duttilità in curvatura (μΦ) mediante costruzione del diagramma momenti-curvature tenendo conto dell’effetto del confinamento delle staffe sulla legge tensione deformazione del nucleo confinato
  • Instabilità (verifica col metodo semplificato della “colonna modello”)

Stati limite di esercizio:

• • Verifica delle tensioni normali in presso-tenso flessione retta e deviata (metodo semplificato o metodo AAEM).
  • Verifica a fessurazione mediante il calcolo dell’apertura delle fessure sia con la nuova metodologia tratta dall’EC8 sia con quella del DM’96.
  • Verifica dello stato limite di deformazione di una trave mediante il calcolo delle frecce tenendo conto di fessurazione, viscosità e ritiro.

TIPOLOGIA DELLE SEZIONI
E’ consentita la schematizzazione di sezioni in c.a. del tutto generali costituite da uno o più domini di conglomerato (pieni o vuoti) di forma poligonale o circolare. Le barre di armatura possono essere assegnate singolarmente, generate automaticamente nei vertici dei domini, generate linearmente tra due barre, generate lungo una circonferenza.
Per le sezioni di uso più corrente (rettangolari, a T, a C, ecc.) è previsto un input accelerato con possibilità di eseguire anche il progetto delle armature longitudinali e delle staffe in presso-tenso flessione retta.

Per i pilastri rettangolari, circolari e per le sezioni generiche di un solo dominio è previsto, tra l’altro, il progetto automatico delle armature per presso-tenso flessione deviata.

Per tutte le sezioni è possibile verificare (o progettare l’inviluppo delle armature) in un unico ciclo di calcolo fino a 60 combinazioni di sollecitazioni per ognuna delle seguenti tipologie:

• Combinazioni allo stato limite ultimo
• Combinazioni rare in esercizio
• Combinazioni frequenti in esercizio
• Combinazioni quasi permanenti in esercizio

Per le sezioni di forma generica è anche possibile l’input da File DXF dei domini di conglomerato e delle barre di armatura longitudinale.

VERIFICHE
Le verifiche allo stato limite ultimo sono condotte mediante la determinazione del dominio di resistenza bidimensionale nel caso di sollecitazione retta N-Mx o tridimensionale nel caso di sollecitazione deviata N-Mx-My.

Per ogni combinazione ultima vengono calcolate le seguenti quantità:

• Sforzo normale ultimo, momenti flettenti ultimi e relativa misura della sicurezza.
• Posizione dell’asse neutro allo stato ultimo.
• Tensioni e deformazioni unitarie allo stato ultimo dei vertici delle sezioni e di tutte le barre.
• Verifica a taglio-torsione con predimensionamento della relativa armatura.
• Calcolo e rappresentazione grafica del dominio d’interazione
• Verifica d’instabilità per pilastri con sezione rettangolare secondo il metodo semplificato della “colonna modello”.

Le verifiche relative agli stati limite di esercizio comportano la determinazione delle seguenti grandezze:

• • Tensioni normali in tutti i vertici della sezione e in tutte le barre di armatura.
  • Posizione dell’asse neutro.
  • Apertura massima delle fessure.
  • Deformazione assiale e per curvatura della sezione valutata col metodo AAEM (Age Adjusted Effective Modulus).
  • Frecce e spostamenti assiali in esercizio di una trave appartenente a un telaio.

OUTPUT
Le stampe possono essere eseguite direttamente da programma, possono essere salvate su file in formato .DOC, .DOCX, PDF
I disegni delle sezioni, dei domini d’interazione e dei diagrammi momenti-curvature possono essere salvati su file di tipo .DXF, DWG