A volte ritornano: progettazione tensionale e NTC 2018

Mariafortuna SpinaMariafortuna Spina17 Gennaio 20198min20200
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Aggiornamento NTC 2018. Snervamento e prima plasticizzazione come limiti di progetto per le sezioni pressoinflesse nelle strutture non dissipative

Passo in avanti e sguardo al passato per il progetto delle strutture non dissipative

L’aggiornamento normativo è spesso di difficile lettura, soprattutto quando le modifiche sono più correttive che sostanziali. Semplici paragrafi possono stravolgere modelli consolidati di progettazione con notevoli ripercussioni nelle procedure di calcolo. In particolare, a fronte dell’entrata in vigore della NTC 2018, ritorna in auge la progettazione tensionale, abbandonata dal 2008 con l’obbligo di utilizzo del metodo semiprobabilistico agli stati limite.

Riferimento normativo

“…Per le strutture, o parti di esse, progettate con comportamento strutturale non dissipativo, la capacità delle membrature soggette a flessione o pressoflessione deve essere calcolata, a livello di sezione, al raggiungimento della curvatura di prima plasticizzazione …”

Par.7.4.4 – Decreto 17 Gennaio 2018

 

Il precedente estratto normativo mette in evidenza come, quando si progetta in ipotesi di struttura non dissipativa, la curvatura di una sezione pressoinflessa sia limitata superiormente dalla curvatura di prima plasticizzazione, ovvero: 

 

Con:

  • MRD momento resistente della sezione allo SLU
  • MYD momento resistente della sezione in campo sostanzialmente elastico, ovvero quello corrispondente a 0YD
  • 0YD la minor curvatura tra quella in corrispondenza dello snervamento dell’armatura tesa e quella calcolata in corrispondenza della deformazione di picco del calcestruzzo compresso.

Da simulazioni effettuate su varie sezioni si osserva che eq-curvatura , per cui la curvatura massima ammessa per una sezione pressoinflessa di una struttura non dissipativa è .

 

Calcestruzzo confinato e progettazione elastica

Per far fronte alle richieste in termini di duttilità, la nuova normativa introduce un legame costitutivo del cls confinato. Tale formulazione consente, a partire dalla classe di resistenza del cls e in funzione dell’effetto di confinamento delle barre laterali, di definire il comportamento del materiale confinato in termini di legame costitutivo σ-ε. La nuova definizione premette di valutare la deformazione ultima e quella di primo snervamento del cls in funzione del grado di confinamento. Tale benefica assunzione, pur incrementando notevolmente la riserva di duttilità della sezione, non gioca alcun beneficio nella progettazione di strutture non dissipative il cui comportamento limite è funzione della prima plasticizzazione della sezione. Nella maggior parte dei casi infatti, essendo verificata l’ipotesi di Grande Eccentricità, lo snervamento di una sezione pressoinflessa dipende dallo snervamento dell’armatura longitudinale, essendo la deformazione di primo snervamento dell’acciaio caratterizzata da un valore notevolmente basso.

Come progettare in caso di strutture non dissipative

Se la struttura in oggetto è progettata come non dissipativa, le verifiche a pressoflessione delle sezioni vanno condotte in ipotesi di comportamento elastico lineare dei materiali con cls non reagente a trazione. A dispetto, dunque, di quanto professato e praticato negli ultimi dieci anni, ritorna la progettazione tensionale, tanto cara agli strutturisti nati professionalmente prima dell’entrata in vigore della NTC2008.

 

I legami costitutivi saranno i seguenti:

 

 

E il comportamento della sezione sarà così approssimato:

Il progetto della sezione viene effettuato imponendo che la  e che la .

L’area di armatura sarà, dunque, calcolata per impedire lo snervamento della stessa, determinando un notevole incremento dell’area di acciaio necessaria a ottemperare la verifica.

 

Quale supporto offre Blumatica per recepire le nuove richieste normative?

Mentre altri applicativi rinnegano la possibilità di progettare in campo elastico, validando la propria tesi con l’esigua differenza esistente tra MRD e MYD, Blumatica BIM StructurIT recepisce l’effettiva richiesta della nuova normativa tecnica. Nella definizione dei criteri di Design Blumatica BIM StructurIT, infatti, consente di scegliere come progettare la struttura oggetto del calcolo.

Tabella

 

 

 

Come Blumatica si avvicina alle esigenze dei progettisti?

Blumatica affianca gli strutturisti con applicativi free download che consentono, nota la geometria della sezione e il suo stato di sollecitazione, di avere una risposta immediata sul comportamento sia elastico che plastico. Tale applicativo dà un primo assaggio della semplicità di utilizzo e dell’accuratezza alla base del nuovo software di calcolo strutturale Blumatica Bim StructurIT.

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