MODELLAZIONE CERCHIATURA CON PIEDRITTI IN MURATURA MIGLIORATA E ARCHITRAVE IN C.A.

[G.E.]

Salve, a qualcuno è mai capitato di dover modellare interventi locali di cerchiature che abbiano piedritti in muratura migliorata (penso ad esempio su di una parete in pietrame disordinato a dei piedritti in mattoni pieni), ed un architrave in c.a./acciaio?
In commercio non ci sono software che permettono tale opzione, che secondo me potrebbe essere molto utile soprattutto quando si tratta di allargare un vano esistente oppure di aprire un vano di piccole dimensioni (come ad esempio la finestra di un bagno), quindi per modeste variazioni di rigidezza e resistenza. Il vantaggio di tale modellazione sarebbe sicuramente dal punto di vista realizzativo, dato che le maestranze utilizzerebbero una tecnica più che tradizionale.
Avete per caso documentazione tecnica al riguardo?

 

[paolo.scarparo]

Salve, a qualcuno è mai capitato di dover modellare interventi locali di cerchiature che abbiano piedritti in muratura migliorata (penso ad esempio su di una parete in pietrame disordinato a dei piedritti in mattoni pieni), ed un architrave in c.a./acciaio?
In commercio non ci sono software che permettono tale opzione, che secondo me potrebbe essere molto utile soprattutto quando si tratta di allargare un vano esistente oppure di aprire un vano di piccole dimensioni (come ad esempio la finestra di un bagno), quindi per modeste variazioni di rigidezza e resistenza. Il vantaggio di tale modellazione sarebbe sicuramente dal punto di vista realizzativo, dato che le maestranze utilizzerebbero una tecnica più che tradizionale.
Avete per caso documentazione tecnica al riguardo?

Capita spesso di considerare il miglioramento delle murature nell'apertura delle aperture. Per quanto riguarda il considerare delle "colonne in muratura" devono avere una estensione tale da poter rientrare nella schematizzazione a telaio equivalente. Rifare le spallette in mattoni e ottenere una sezione 25*25 (ipotizzando matto pieni a due teste) sinceramente non penso si possa innescare un meccanismo resistente. Già il modello di telaio equivalente ha i suoi limiti. Già il concetto di analizzare una singola parete ha le sue beghe. Aggiungiamoci che ahimè spesso i colleghi non analizzano entrambe le direzioni del sisma, na solo da sinistra verso destra "perché il software fa così". Sinceramente non mi sento di dire che possa essere una cosa da tenere in conto. Se invece si prevede la creazione di un setto "dignitoso" ben ammorsato alla muratura esistente, allora in quel caso penso di sì. Ma per fare una cosa simile si deve demolire molto il muro, andando a indurre vibrazioni, variazioni irreversibii di flusso tensionale (cfr. Giuffrè e Sisto mastrodicasa) quindi in linea generale lo sconsiglierei.

Ovvio sto parlando "al bar" senza aver visto nulla di specifico del progetto in analisi

 

[Betoniera]

CONSIDERAZIONI SULLE CERCHIATURE DELLE MURATURE
Per un edificio nuovo:
- Non è necessario cerchiare le aperture perchè il nuovo edificio è stato verificato nei confronti della sismica.
Per un edificio esistente:
- Occorre cerchiare le nuove aperture per non indebolire le murature esistenti che non sono state verificate nei confronti delle azioni sismiche.
- Il concetto è che sostituiamo la rigidezza della muratura asportata con pari rigidezza di pilastri che possono essere in c.a. o di acciaio.

Sorge, da subito, un problema di interpretazione sulle rigidezze
Supponiamo di avere una parete lunga 5 m in muratura e di voler aprire, in mezzo, una apertura di 150 cm.
Rimangono integri 2 paretine ai lati di m 1,75.
1) Prima interpretazione (corretta)
- calcolo la rigidezza della parete di 5 m (R1)
- calcolo la rigidezza delle 2 pareti di m 1,75 (R2)
- i nuovi pilastri dovranno avere una rigidezza R3=R1-R2, pari alla differenza tra la parete intera e la rigidezza dei due pezzi rimanenti
2) Seconda interpretazione (furba e non corretta)
- calcolo la rigidezza del muro che asporto da m 1,50
- la sostituisco con pari rigidezza dei pilastri
La prima interpretazione sarebbe quella corretta, tuttavia per pareti molto lunghe vengono dei numeri spropositati e impossibili da rispettare perchè la differenza di rigidezza varia col quadrato della lunghezza.

Stabilito questo mostro due esempi di calcolo della rigidezza sostitutiva fatte col metodo 2, una con pilastri in ferro, l'altro con pilastri in c.a.
Ciao

Calcolo cerchiatura con pilastri in ferro

Calcolo cerchiatura con pilastri in c.a

 

[Shalafi]

Salve betoniera, è possibile avere quel foglio di calcolo da te usato?

 

[Betoniera]

è possibile avere quel foglio di calcolo da te usato?

Ho inserito i fogli di calcolo nella sezione "software calcolo strutturale"
Ciao.

 

[Shalafi]

mille grazie!
purtroppo però non lo vedo, vedo solo 4 fogli di calcolo in totale di cui solo 1 in strutture e nessuno è il tuo

 

[Betoniera]

Hai ragione.
Credo che non prenda gli allegati xlsx.
Più tardi li inserisco in formato zip.
Ciao

 

[Shalafi]

Ti ringrazio!

 

[Betoniera]

Non ho fatto nulla e adesso si vedono e si possono scaricare.
Se hai problemi fammelo sapere.
Ciao.

 

[Shalafi]

Non ho fatto nulla e adesso si vedono e si possono scaricare.
Se hai problemi fammelo sapere.
Ciao.

Non so che dirti, io continuo a non vederli e a vedere solo 4 file

 

[Betoniera]

Ciao Shalafi
Devi andare nella sezione Strutture - software strutture e vedi la schermata sotto.
Non so tu dove hai preso quella schermata.
Ciao

 

[Shalafi]

Ciao Shalafi
Devi andare nella sezione Strutture - software strutture e vedi la schermata sotto.
Non so tu dove hai preso quella schermata.
Ciao

Visualizza allegato 658

ora ho trovato la sezione giusta!
Io guardavo su software in alto dove c'è la freccia

 

[mark]

Ringraziando Betoniera per la condivisione, faccio comunque notare che viene utilizzato il metodo dell'altezza dei piani per il calcolo della rigidezza della parete.
Con altri metodi (es. Metodo Dolce) si considerano le fasce semirigide, per cui non è proprio esatto il calcolo considerando solo la parte di rigidezza da muratura rimossa, ma valutata l'intera parete e relativi fori.

 

[Ale321]

CONSIDERAZIONI SULLE CERCHIATURE DELLE MURATURE
Per un edificio nuovo:
- Non è necessario cerchiare le aperture perchè il nuovo edificio è stato verificato nei confronti della sismica.
Per un edificio esistente:
- Occorre cerchiare le nuove aperture per non indebolire le murature esistenti che non sono state verificate nei confronti delle azioni sismiche.
- Il concetto è che sostituiamo la rigidezza della muratura asportata con pari rigidezza di pilastri che possono essere in c.a. o di acciaio.

Sorge, da subito, un problema di interpretazione sulle rigidezze
Supponiamo di avere una parete lunga 5 m in muratura e di voler aprire, in mezzo, una apertura di 150 cm.
Rimangono integri 2 paretine ai lati di m 1,75.
1) Prima interpretazione (corretta)
- calcolo la rigidezza della parete di 5 m (R1)
- calcolo la rigidezza delle 2 pareti di m 1,75 (R2)
- i nuovi pilastri dovranno avere una rigidezza R3=R1-R2, pari alla differenza tra la parete intera e la rigidezza dei due pezzi rimanenti
2) Seconda interpretazione (furba e non corretta)
- calcolo la rigidezza del muro che asporto da m 1,50
- la sostituisco con pari rigidezza dei pilastri
La prima interpretazione sarebbe quella corretta, tuttavia per pareti molto lunghe vengono dei numeri spropositati e impossibili da rispettare perchè la differenza di rigidezza varia col quadrato della lunghezza.

Stabilito questo mostro due esempi di calcolo della rigidezza sostitutiva fatte col metodo 2, una con pilastri in ferro, l'altro con pilastri in c.a.
Ciao

Calcolo cerchiatura con pilastri in ferro
Visualizza allegato 653
Calcolo cerchiatura con pilastri in c.a
Visualizza allegato 655

Ho provato a verificare con il mio programma la stessa apertura con la stessa cerchiatura metallica (quella con nr.2 pilastri HEB 200) e ovviamente con il mio software la verifica NON torna.
Soltanto se dispongo nr.2 pilastri in HEB 240 la verifica di rigidezza torna...

Ogni volta che devo fare una cerchiatura il mio software spara valori, a mio avviso, assurdi....
A seguire la verifica con nr.2 HEB 200

Ho supposto una muratura esistente in mattoni pieni con FC=1.
Il mio software chiede la lunghezza della parete iniziale (ovvero senza apertura) ma credo che questa non influenzi il calcolo.
Le formule sono le stesse.

 

[mark]

Come ho scritto sopra, verifica il metodo con cui viene calcolata la rigidezza (e relative Fasce di piano)

 

[Betoniera]

Il mio software chiede la lunghezza della parete iniziale (ovvero senza apertura) ma credo che questa non influenzi il calcolo.
Attenzione Ale321
Il tuo software chiede la lunghezza della parete iniziale perchè fa la differenza tra la rigidezza della parete intera e la rigidezza delle due pareti rimanenti dopo l'apertura.
Questa è l'interpretazione corretta ma conduce a valori spropositati (interpretazione 1)
I miei fogli invece calcolano con l'interpretazione 2) che in teoria sarebbe errata.
La realtà, a mio avviso, sta nel mezzo perchè è troppo penalizzante considerare una piccola apertura in una grande parete come separazione totale della parete.
D'altro canto si tratta sempre di un calcolo approssimato che non considera l'intero fabbricato la cui calcolazione, magari porta a non dover mettere alcuna cerchiatura.
In ogni modo la scelta della modalità di calcolo spetta al progettista.

1) Prima interpretazione (corretta)
- calcolo la rigidezza della parete di 5 m (R1)
- calcolo la rigidezza delle 2 pareti di m 1,75 (R2)
- i nuovi pilastri dovranno avere una rigidezza R3=R1-R2, pari alla differenza tra la parete intera e la rigidezza dei due pezzi rimanenti
2) Seconda interpretazione (furba e non corretta)
- calcolo la rigidezza del muro che asporto da m 1,50
- la sostituisco con pari rigidezza dei pilastri
La prima interpretazione sarebbe quella corretta, tuttavia per pareti molto lunghe vengono dei numeri spropositati e impossibili da rispettare perchè la differenza di rigidezza varia col quadrato della lunghezza.

 

[Legs]

Io seguo una procedura che ritengo più corretta dal punto di vista teorico. Però è contestabile perché invece di rigidezze utilizzo le curve di capacità dei maschi murari (E la normativa parla proprio di rigidezza).
In sintesi: traccio i diagrammi di capacità prima dell'intervento. Utilizzo la teoria di Turnsek-Cacovic (che è pure riportata in normativa) dove sostanzialmente per ogni maschio murario si costruisce un diagramma con un primo tratto lineare ed il secondo orizzontale (proprio come se fosse elastoplastico) ma con un limite in corrispondenza del quale si ha la rottura. La somma di tutti i diagrammi dei maschi murari porta a definire la curva (è un diagramma a tratti in realtà) di capacità dell'intera parete.
In pratica verifico che il massimo raggiunto dalla curva dopo l'intervento ricada all'interno di un intervallo del +/-15% (valore definito, mi sembra, in Toscana o forse in Emilia) del valore massimo precedente all'intervento.
Diciamo che si ottiene una soluzione ragionevole. Forse porta proprio a ottenere quella soluzione intermedia tra i due casi indicati (1) e (2) e che comunque ha una base teorica.
In genere la curva finale ha pendenze che sono simili a quelle della curva originaria. E sono proprio le pendenze le rigidezze. Quindi, forse, si dovrebbero verificare e confrontare le pendenze. Ci devo ragionare un po' su però.
Ditemi se secondo voi questo approccio è ragionevole o proprio fuori strada.

 

[quattropassi]

Io seguo una procedura che ritengo più corretta dal punto di vista teorico. Però è contestabile perché invece di rigidezze utilizzo le curve di capacità dei maschi murari (E la normativa parla proprio di rigidezza).
In sintesi: traccio i diagrammi di capacità prima dell'intervento. Utilizzo la teoria di Turnsek-Cacovic (che è pure riportata in normativa) dove sostanzialmente per ogni maschio murario si costruisce un diagramma con un primo tratto lineare ed il secondo orizzontale (proprio come se fosse elastoplastico) ma con un limite in corrispondenza del quale si ha la rottura. La somma di tutti i diagrammi dei maschi murari porta a definire la curva (è un diagramma a tratti in realtà) di capacità dell'intera parete.
In pratica verifico che il massimo raggiunto dalla curva dopo l'intervento ricada all'interno di un intervallo del +/-15% (valore definito, mi sembra, in Toscana o forse in Emilia) del valore massimo precedente all'intervento.
Diciamo che si ottiene una soluzione ragionevole. Forse porta proprio a ottenere quella soluzione intermedia tra i due casi indicati (1) e (2) e che comunque ha una base teorica.
In genere la curva finale ha pendenze che sono simili a quelle della curva originaria. E sono proprio le pendenze le rigidezze. Quindi, forse, si dovrebbero verificare e confrontare le pendenze. Ci devo ragionare un po' su però.
Ditemi se secondo voi questo approccio è ragionevole o proprio fuori strada.

Ciao Legs,
credo di aver capito cosa vuoi fare.
E forse è qualcosa del tipo che faccio QUI mediante una statica non lineare (che conduco con Sismicad).

 

[Legs]

@quattropassi
Si. Sostanzialmente è un'analisi non lineare che sviluppo a mano. Faccio due conti per definire le singole capacità. Porto tutto in autocad, faccio le somme e tiro fuori il diagramma della capacità portante dell'intera parete. Se poi uno ricostruisce il diagramma col buco già fatto e abbassa il massimo del precedente del 15% ecco che, per semplice differenza, si ottiene anche la capacità minima richiesta per il telaio da progettare. Di solito il telaio in acciaio lo progetto con comportamento shear-type perché il muro impedisce la rotazione libera dei nodi. In fin dei conti non è neanche un lavoro tanto complesso. Il telaio in acciaio può anche calcolarsi direttamente considerando la formazione delle cerniere plastiche nei nodi per determinare la capacità. Però prima o poi voglio provare anche io a fare un'analisi non lineare direttamente col computer come hai fatto tu.

 

[paolo.scarparo]

per le analisi locali di parete è necessario non variare "significativamente" la rigidezza (normativamente sembra una zona grigia ma ormai tutti concordano sul 15% toscano), quindi è corretto analizzare la parete nel compresso non solo il ripristino della rigidezza del pannello rimosso. la posizione dell'apertura influisce sulla definizione dei maschi, della relativa lunghezza deformabile e del carico di compressione che prendono.
io ho per anni utilizzato un foglietto excel, poi facendo molta più muratura esistente che acciaio e cls dal 2016, anche per le analisi locali faccio una pushover "completa" anche con le cadute di taglio, come mostrato da @quattropassi nei suoi sempre graditi video dimostrativi (chapeaux davvero).

in questo modo è possibile considerare in maniera più "dettagliata" (sempre con mille incertezze alla base su carichi vincoli e materiali, oltre che la validità del telaio equivalente come modello) l'evoluzione in campo plastico della parete, e stringi stringi, si ottengono dei profili più "umani" o è possibile considerare dei miglioramenti sulle pareti in modo più spinto rispetto ai coefficienti da normativa (si possono modellare fibre in composito. catene e relativa postensione sulle fasce di piano, controventi metallici ecc). oltre che stimare in modo più "accurato" (vedi sopra) l'energia dissipabile (area sottesa alla curva) inserendo delle molle rotazionali in corrispondenza dei giunti bullonati, se presenti, e considerare la rigidezza dei traversi (che in excel o a mano si considerano rigido in scherma sheartype).

ovviamente il foglio lo uso ancora come validazione del modello, per quanto semplice sia.

avevo usato il modulo del prosap per le cerchiature tempo addietro. un bel giocattolino ma abbastanza chiuso in varie cose, soprattutto nel fornire i risultati. ma il target era diverso. avere in due click "disegni relazione e tutto fatto". altra parrocchia.

PS vi prego quando fate analisi di cerchiature. la parete analizzatela con sisma proveniente da entrambi i lati. non solo da sinistra verso destra. se la forometria è sbilanciata da un lato. la questione cambia parecchio. in commissione all'ordine capita di vedere di ste cose

Ciao Legs,
credo di aver capito cosa vuoi fare.

E forse è qualcosa del tipo che faccio QUI mediante una statica non lineare (che conduco con Sismicad).