Por 2000 : novità nella versione 7

La migliore soluzione per l'analisi di edifici in muratura ordinaria o armata

Por è un programma per la progettazione e la verifica di strutture in muratura ordinaria o armata che consente di ottenere modellazioni molto aderenti alla realtà strutturale e di eseguire tutte le verifiche richieste dalla normativa attuale e precedente. La nuova versione è aggiornata alle Norme Tecniche per le Costruzioni allegate al Dm 14/01/2008 (Ntc08) e contiene altre interessanti novità che ampliano le casistiche analizzabili col programma, ad esempio la muratura armata, e ne rendono ancora più agevole l'uso. Le caratteristiche e le funzioni presenti nel programma, lo rendono adatto sia per progetti ex-novo, sia per interventi di miglioramento o di adeguamento sismico di edifici esistenti. Consente una definizione accurata della geometria, delle caratteristiche meccaniche della struttura e degli elementi di rinforzo. Il solutore di analisi è integrato e i risultati delle verifiche sono immediatamente disponibili a video in forma numerica estesa o in forme grafiche sintetiche a lettura immediata, che rendono evidenti i livelli di sicurezza raggiunti e guidano il progettista nella definizione delle soluzioni di rinforzo più efficaci.

L'ambiente grafico

Le viste bidimensionali e tridimensionali del modello si arricchiscono dei particolari relativi ai nuovi elementi di modellazione e di altre utili funzioni, come ad esempio: • quotature degli spessori e dei disassamenti sulle sezioni trasversali dei pannelli e delle pareti, • istogrammi di verifica nelle curve pushover, • possibilità di impostare per via grafica i rinforzi sui pannelli, • possibilità di eseguire zoom ruotando la rotellina del mouse. Nella vista delle piante si distinguono i tipi di muratura in base al colore, l'orditura dei solai e le aperture. Nella vista delle pareti sono visibili gli spessori e i disassamenti delle murature lungo una sezione verticale. Nella vista solida sono visibili elementi travi, rinforzi con incamiciature e allargamenti della base fondale con ali. Nel particolare ingrandito sono visibili pannelli e fondazioni rinforzate e alcuni elementi trave.

Tipi di muratura: ordinarie e armate

La definizione dei tipi di muratura prevede parametri aggiuntivi rispetto alle precedenti versioni per conseguire un completo accordo con le nuove disposizioni e per introdurre le murature armate. Parametri tipologici e di qualità Nella definizione dei tipi di muratura si specificano i parametri tipologici e di qualità previsti dalla nuova norma: • categoria elementi resistenti, • categoria della malta, • classe di esecuzione della muratura. La definizione di tali parametri è necessaria in quanto da essi dipende infatti il fattore di sicurezza sulle resistenze. Limiti di duttilità Considerato il ruolo chiave che i limiti di duttilità svolgono nell'analisi pushover, è prevista nella presente versione la loro definizione esplicita nell'ambito dei tipi di muratura: • duttilità al limite di danno, • duttilità al limite ultimo per collasso a taglio, • duttilità al limite ultimo per collasso a p.flessione. Nuove funzioni di correlazione predefinita Nei foglio dei tipi di muratura sono state aggiunte funzioni di correlazione automatica che consentono di stimare in automatico le caratteristiche meccaniche secondo indicazioni contenute nella normativa o in testi tecnici di riferimento, in base al tipo di blocchi, alla loro resistenza in direzione verticale ed orizzontale, al tipo di malta e al grado di connessione trasversale fra i paramenti. La funzione si attiva cliccando col tasto destro, nel foglio dei tipi di muratura e selezionando la funzione desiderata. Il tipo di muratura verrà così reimpostato secondo la correlazione scelta. In alternativa, è possibile assegnare autonomamente i parametri meccanici della muratura nel caso fossero determinate da prove sui materiali. Nella griglia dei tipi di muratura è possibile impostare autonomamente le caratteristiche meccaniche o utilizzare le funzioni automatiche di correlazione definite da varie normative. Un'altra novità riguarda la possibilità di definire murature armate. Le murature armate C'è inoltre la possibilità di definire murature armate, specificando il tipo di armatura da applicare. Sono già predefiniti i tipi di armatura secondo Ntc08 e secondo Ntc96, ma è possibile aggiungere tipi personalizzati, nei quali si definiscono le armature verticali ed orizzontali da disporre nei maschi murari e le percentuali minime da rispettare in funzione delle aree di muratura. Nel tabulato di calcolo, il programma stampa i dettagli dell'armatura verticale concentrata alle estremità dei maschi e di quelle verticali ed orizzontali diffuse, eventualmente integrate dall'armatura aggiuntiva richiesta per il rispetto delle percentuali minime. La griglia di definizione dei tipi di armatura da applicare alle murature armate.

Applicazione grafica dei rinforzi sui pannelli

Su ogni pannello possono essere applicate opere di rinforzo applicate sui paramenti (affiancamento murario, intonaco armato, fasciature con compositi fibro-rinforzati, cuciture attive) o nel corpo stesso della muratura (iniezioni). La valutazione degli effetti meccanici prodotti dal rinforzo può essere automatica, in base a correlazioni consigliate in testi tecnici di riferimento, oppure definita autonomamente dall’utente. Nella nuova versione, l'applicazione dei rinforzi può essere eseguita direttamente per via grafica nel disegno delle piante, contestualmente alla definizione di un nuovo pannello o modificando un pannello esistente.

Scelta del sistema normativo

E' possibile selezionare il sistema normativo da adottare nel calcolo. Selezionando Ntc 2008 / Opcm 3274 si farà riferimento alle norme pubblicate nel 2008 e ai riferimenti tecnici collegati • Dm 14/01/08 Norme tecniche per le costruzioni • Cm 02/02/09 Istruzioni per l'applicazione delle Ntc08 • Opcm 3274 e 3431 Primi elementi per la classificazione sismica... Selezionando Ntc1996 / 1987 si farà riferimento alle norme pubblicate dal 1987 al 1996 e ai riferimenti tecnici collegati: • Dm 20/11/87 Norme tecniche per edifici in muratura • Dm 11/03/88 Norme tecniche per opere di fondazione • Dm 16/01/96 Norme tecniche per le costruzioni in zone sismiche

Condizioni e combinazioni di carico

Il programma prevede la definizione esplicita delle condizioni di carico statiche che agiscono sulla struttura. Per ogni singola condizione di carico si assegna il nome, il tipo (permanente, antropico o naturale), i coefficienti riduttivi y che ne definiscono il valore quasi permanente (y0), frequente (y1) e raro (y2). Almeno due condizioni sono sempre presenti (una permanente, una variabile), altre possono essere aggiunte e definite in base alla tipologia. Nella nuova versione sono stati aggiornate le definizioni dei coefficienti y delle azioni di carico e il quadro delle combinazioni di inviluppo in base alle disposizioni delle Ntc08, riguardanti le verifiche locali sulle murature, sulle fondazioni e le verifiche sismiche pushover. Definizione delle condizioni di carico per sistema normativo Ntc08. Definizione delle combinazioni di carico per sistema normativo Ntc08.

Parametri sismici e Opzioni di analisi

A differenza delle normative precedenti, la normativa Ntc08 introduce una maggiore finezza nella definizione sismica del territorio, introducendo i parametri di pericolosità sismica (ag, Fo, Tc*) e le modalità di ricavare gli stessi in base alle coordinate geografiche del sito (latitudine, longitudine) e in base all’importanza della costruzione. Tabella dei parametri sismici e delle Opzioni di analisi nel caso di sistema normativo Ntc08. Nella nuova versione, grazie alla digitalizzazione delle tabelle di pericolosità sismica allegate alla norma e alla predisposizione delle opportune funzioni di interpolazione, le definizione dei parametri sismici è molto semplice: assegnando latitudine e longitudine del sito, tipo e classe d'uso dell'opera e le categorie del suolo, il programma valuta in automatico i periodi di ritorno dell'azione sismica per i quattro stati limite di interesse (SLO, SLD, SLV, SLC) e i restanti parametri che definiscono compiutamente gli spettri di risposta. Nella definizione delle Opzioni di analisi evidenziamo la possibilità di assegnare coefficienti riduttivi di sicurezza per le duttilità di calcolo, utilizzate dall'analisi pushover. Sebbene la norma non preveda esplicitamente fattori di sicurezza da applicare ai limiti di duttilità, il programma consente di esplicitare due coefficienti di sicurezza, riduttivi delle duttilità di danno e ultime assegnate per i tipi di muratura, per tener conto di possibili effetti sfavorevoli all'estrinsecarsi della duttilità. In presenza di murature degradate, eterogenee, fessurate o comunque già danneggiate, la deformazione potrebbe non evolvere secondo le aspettative, ma concentrarsi in zone ristrette (localizzazione delle deformazioni) o lungo discontinuità esistenti (danneggiamento preesistente). E' consigliabile pertanto cautelarsi contro tali effetti, che possono accorciare l'escursione plastica del setto e portare a collassi prematuri, mettendo in conto un fattore di sicurezza sulle duttilità di calcolo che intervengono nell'analisi pushover.

Modellazione ed analisi

Le fasi di analisi e verifica sono state aggiornate integralmente per consentire un completo accordo con le disposizioni della nuova normativa tecnica, sia per quanto riguarda le verifiche locali (snellezza, eccentricità, pressoflessione, ribaltamento pareti, tensioni in fondazione), sia per le verifiche sismiche condotte a livello globale con analisi pushover. A questo riguardo, per inquadrare meglio le nuove caratteristiche può essere utile richiamare brevemente i criteri di base della modellazione e dell'analisi pushover. La modellazione La modellazione dell’edificio ai fini dell'analisi sismica si basa su una schematizzazione a maschi murari, collegati dai solai e caratterizzati da un comportamento shear-type, ovvero con rotazioni impedite al piede e in testa. I maschi murari sono dotati rigidezza tagliante e flessionale e sono caratterizzati da un comportamento elastico-perfettamente plastico, definito da una resistenza ultima (a taglio e pressoflessione longitudinale) e dai valori limite di deformazione (duttilità di danno, duttilità ultima). L'analisi pushover Il modello così costruito viene assoggettato ad una analisi statica non lineare (analisi pushover) che prevede all'azione combinata dei carichi permanenti e variabili e una distribuzione crescente di forze sismiche orizzontali, corrispondenti ad una determinata direzione sismica e ad una predefinita forma di distribuzione sull'altezza del fabbricato. L'analisi è condotta con una strategia incrementale, facendo crescere gradualmente le forze sismiche e determinando per ogni passo di carico il taglio e la duttilità residua dei setti. Il controllo della duttilità consente di controllare se nel passo di carico è stato raggiunto uno stato limite di interesse e di individuare i setti che raggiungono la soglia di collasso (duttilità limite di collasso). I setti collassati non daranno più contributo all'assorbimento del tagliante sismico nei passi di carico successivi e col progredire dei collassi locali la struttura perde progressivamente capacità portante nei confronti delle azioni orizzontali. Quando il calo della forza resistente raggiunge un limite prefissato, si assume raggiunto il limite di collasso e l'analisi ha termine. La costruzione delle curve di capacità Nel corso del processo il programma salva tutte le informazioni necessarie per la costruzione della curva di capacità o curva pushover, che sarà utilizzata nella procedura di verifica per valutare l'accelerazione al suolo corrispondente al raggiungimento degli stati limite di interesse (capacità di Pga). La verifica finale consisterà quindi nel controllare che la capacità di Pga risulti maggiore della domanda di Pga richiesta dalla normativa o, in termini equivalenti, che il fattore di sicurezza ottenuto dal rapporto capacità/domanda sia maggiore di 1. L'analisi è ripetuta facendo variare la direzione sismica e la distribuzione delle forze, in modo da campionare in maniera esauriente della risposta sismica dell'edificio. Le verifiche pushover Intervengono in questa analisi, le resistenze e le duttilità dei materiali, i fattori di sicurezza e di confidenza, gli spettri elastici degli stati limite di interesse. Le Ntc08, in particolare, introducono gli stati limite: • SLD stato limite di danno, • SLV stato limite di salvaguardia vita, • SLC stato limite di collasso, per i quali si richiede la verifica secondo il procedimento introdotto dalle Opcm 3274/3431 e riconfermato nelle Ntc08. Il procedimento richiede la costruzione di uno schema bilineare equivalente alla curva di capacità e porta alla valutazione della domanda di spostamento richiesta, da confrontare con la relativa capacità determinata con l'analisi pushover. Per ottenere una maggiore percezione dei livelli di sicurezza, si preferisce in genere esprimere la verifica in termini equivalenti di accelerazioni al suolo (Pga), normalizzate per suolo di categoria A, controllando che la capacità di accelerazione al suolo pgac risulti maggiore della corrispondente domanda.

Sintesi grafiche delle verifiche

Le sintesi grafiche delle verifiche aiutano ad interpretare i risultati conseguiti dall'analisi strutturale, ad individuare le direzioni di maggiore debolezza sismica e a localizzare i maschi murari maggiormente impegnati nelle varie verifiche. Questi grafici sono stati riorganizzati per conseguire una maggiore leggibilità. In particolare, i grafici dipendenti dall'analisi pushover come le curve di capacità e i domini di resistenza, rendono esplicito il confronto fra capacità e domanda in termini di accelerazioni al suolo (Pga), in accordo con le richieste delle Ntc08. Curve pushover Dette anche curve di capacità, rappresentano il percorso di equilibrio carico-spostamento dell’analisi pushover per ogni direzione sismica. Sono evidenziati sulla curva gli stati limite raggiunti e la schematizzazione del sistema bilineare equivalente. I risultati della verifica pushover in corrispondenza degli stati limite di interesse (SLD, SLV e SLC nel caso di analisi secondo Ntc08, SLU nel caso Ntc96) sono inoltre espressi con istogrammi di confronto fra il valore di capacità ottenuto dall'analisi e il valore di domanda richiesto dalla normativa. Vista delle curve di capacità ottenute con analisi pushover secondo Ntc08 e Ntc96. Sulla curva sono evidenziati i punti corrispondenti al raggiungimento degli stati limite e gli schemi bilineari equivalenti. Visibili sulla sinistra gli istogrammi di verifica, basati sul confronto fra capacità e domanda. I domini di resistenza sismica L’esame dei domini di resistenza è un mezzo molto efficace per valutare i risultati dell’analisi sismica. Distinguiamo nel disegno i domini di capacità e i domini di domanda. Il dominio di capacità è un diagramma disegnato in pianta, il cui raggio in una certa direzione misura la capacità di accelerazione al suolo per sisma agente in quella direzione, nel dominio di domanda il raggio misura invece l'accelerazione al suolo richiesta dalla normativa per lo stato limite considerato. La verifica per una direzione sismica è soddisfatta se la capacità è maggiore della domanda, ovvero se il dominio di capacità è esterno a quello di domanda. Confrontando il dominio di capacità col dominio di domanda possiamo quindi capire su quali direzioni le verifiche non siano soddisfatte e individuare le direzioni di maggiore debolezza. I domini di resistenza riportati in grafico dipendono dal sistema normativo sismico selezionato: nel caso di analisi sismica secondo il Dm96 sono riportati il dominio elastico, di fessurazione ed ultimo. Nel caso di analisi sismica secondo Dm08 sono riportati invece i domini di danno, salvaguardia vita e collasso, valutati per una doppia distribuzione di forze sismiche sull’altezza dell’edificio. Vista dei domini di resistenza ottenuti con analisi pushover secondo Ntc08 e Ntc96. Le mappe di impegno sismico Si tratta di un disegno pianta che riporta in codice colore il quadro deformativo dei maschi murari corrispondente ad uno degli stati limiti di interesse determinati con l’analisi sismica non lineare. Si possono individuare i setti collassati e il tipo di crisi che ha determinato il collasso del maschio, per taglio o per pressoflessione longitudinale. Inoltre, è possibile riconoscere i collassi critici, quelli cioè che avvengono per bassi livelli dell’azione sismica e che risultano pregiudiziali per il soddisfacimento della verifica sismica. Cliccando il setto col mouse è inoltre possibile ottenere informazioni numeriche più dettagliate. L’informazione espressa da tali mappe risulta molto utile per interpretare le risorse di sicurezza disponibili e per localizzare i possibili interventi di rinforzo. Vista delle mappe di impegno sismico per SLD e SLC ottenute con analisi pushover secondo Ntc08. I maschi critici, che condizionano cioè l'esito della verifica per lo stato limite indicato, sono evidenziati con doppia retinatura. Cliccando col mouse si ottengono i valori numerici di duttilità. Le mappe di impegno per le verifiche Si tratta di un disegno analogo al precedente, in cui le tonalità di colore esprimono il grado di impegno dei setti murari per le verifiche locali, la tonalità diventa più intensa all'aumentare dell'impegno. La soglia di verifica è rappresentata da un impegno pari ad 1, i setti con un impegno superiore non soddisfano la verifica e sono evidenziati in rosso pieno, con un doppio tratteggio diagonale. Con un semplice click, inoltre, è possibile ottenere informazioni numeriche dettagliate riguardanti la verifica del setto cliccato. Questa mappa, insieme a quella dell'impegno sismico e dei domini di resistenza aiutano ad interpretare i risultati raggiunti con l’analisi e danno informazioni molto utili per il dimensionamento delle opere di rinforzo. Istogrammi riepilogativi Sono gli istogrammi riepilogativi di tutte le verifiche effettuate, riportati in termini di impegni massimi di verifica e di fattori di sicurezza sismica. Differenziati in funzione del sistema normativo selezionato, esprimono gli esiti finali di tutte le verifiche condotte. Vista degli istogrammi sintetici per gli impegni massimi di verifica e per la sicurezza sismica. L'istogramma è riportato in rosso nel caso di verifica non soddisfatta.

Il miglioramento sismico

Il programma consente di valutare il miglioramento sismico che si ottiene a seguito di un intervento di rinforzo di una struttura esistente. Si richiede in questo caso di effettuare l'analisi della struttura nello stato di fatto e di riportare i valori di sicurezza ottenuti per questo stato nell'analisi della struttura rinforzata. Alla fine dell'operazione si ottiene un quadro di confronto disponibile sia a video che in stampa, esteso su tutte le verifiche sismiche e nel quale la sicurezza è espressa in termini di accelerazioni al suolo. Rispetto alla versione precedente, il quadro sintetico di confronto è stato reso più funzionale e con un maggiore dettaglio di informazione. Si eseguono in questo quadro: il confronto fra la capacità attuale e la domanda di normativa, il confronto fra la capacità attuale e la capacità esistente.

Tabulato e disegni

La composizione del tabulato è arricchita con le nuove tabelle richieste per l'esposizione completa dei dati di definizione e dei risultati dell'analisi svolta secondo le Ntc08. E' stata inoltre inserita una nuova funzione che riguarda l'inserimento automatico del sommario. La pagina iniziale e il sommario finale del tabulato nell'anteprima di stampa. Disegni impaginati per le mappe di impegno e per le curve di capacità nell'anteprima di stampa.

Posizionamento veloce degli sfondi Dxf

Nel foglio Edit Pianta è disponibile una funzione che consente di traslare lo sfondo Dxf in modo da far corrispondere l'origine delle coordinate [0, 0] del modello Por con un qualsiasi punto cliccato dello sfondo. La funzione si attiva nell'ambito del comando Sposta, tenendo premuto il tasto Control e cliccando direttamente il punto dello sfondo a cui assegnare l'origine. Rimane comunque la possibilità di spostare lo sfondo come nelle precedenti versioni, cliccando e trascinando lo sfondo in una nuova posizione.