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ACM: Nicchie e cavita' nelle pareti murarie

Sisma verticale: amplificazione della vulnerabilità degli edifici esistenti in muratura(30.10.2018) ACM, il software leader da oltre 20 anni per lo studio delle pareti murarie con aperture, presenta il nuovo aggiornamento 2018.3 con cui e' possibile considerare gli effetti di nicchie e cavita' ai fini della verifica di sicurezza delle pareti murarie con aperture.
Questi indebolimenti locali hanno in genere piccole dimensioni, e spesso ospitano impianti. Dove e' possibile chiuderle, e' preferibile ripristinare la piena continuita' della tessitura muraria; in ogni caso, e' opportuno considerare l'indebolimento dei maschi murari.
Non si tratta di vere e proprie aperture, e quindi la loro presenza non determina la scomposizione in ulteriori distinti maschi murari: una nicchia, semplicemente, indebolisce la prestazione meccanica del maschio, attraverso una riduzione della sezione resistente.
Nelle murature nuove, la realizzazione di tracce e nicchie segue regole specifiche indicate dall'EuroCodice 6, fondate sulla riduzione della sezione resistente. 
Il caso degli edifici in muratura esistenti si presenta ovviamente ben diverso, in quanto le cavita' possono avere le piu' varie dimensioni, fino talvolta a costituire piccole aperture, ed occorre stabilire un algoritmo che rispetta il criterio di riduzione della sezione resistente adeguandolo alla verifica di capacita' svolta per la parete muraria esistente.
In ACM 2018.3, in caso di presenza di nicchie (definite attraverso una finestra di input dedicata: Dati Nicchie, analoga a Dati Aperture e Dati Maschi) ogni maschio viene scansionato orizzontalmente alle sue diverse quote, individuando la sezione resistente piu' piccola determinata dall'intercettazione di una o piu' nicchie. In conseguenza di cio', i parametri meccanici del maschio (rigidezza, forza ultima) subiscono una modifica peggiorativa.
Lo studio di pareti murarie con nicchie puo' includere o meno telai di cerchiatura. L'esempio fornito a corredo di ACM (direttamente disponibile dal menu File) propone la modellazione di una parete con diverse considerazioni, permettendo la valutazione:
• dell'effetto di indebolimento delle nicchie;
 con un ragionamento inverso, del miglioramento conseguibile attraverso la chiusura di una o piu' nicchie; indipendentemente quindi dall'intervento su aperture con eventuali telai, la semplice chiusura di nicchie e' a tutti gli effetti una Riparazione Locale inclusa nei tipi di progetto trattati da ACM;
 dell'effetto delle nicchie in presenza di interventi di cerchiatura.

L'aggiornamento 2018.3 presenta inoltre un'ulteriore nuova funzionalita': la verifica sismica di capacita' di spostamento nel campo degli Stati Limite di Esercizio oltre che per gli Stati Ultimi.
Per rendere ancora piu' completo il confronto tra Stato Attuale e Stato di Progetto puo' essere infatti opportuno valutare non solo la capacita' di spostamento per SLV ma anche quella per SLD: conformemente ai piu' recenti sviluppi normativi, il punto SLD viene individuato sulla curva di capacita' della parete attraverso lo spostamento minimo fra quello che segna il raggiungimento della forza ultima da parte di tutti i maschi murari della parete e quello che corrisponde al limite elastico del sistema bilineare equivalente calcolato considerando la curva di capacita' fino a SLV. 
La verifica per SLD implica automaticamente la verifica elastica per SLO, in quanto SLO e' definibile considerando uno spostamento orizzontale della parete pari a (2/3) di quello per SLD; di conseguenza, il risultato dato dal rapporto tra spostamenti di Progetto e Attuale per SLD coincide con il risultato per SLO (la verifica di sicurezza e' contemporaneamente soddisfatta oppure no per entrambi SLO e SLD).
Queste nuove funzionalita' (nicchie e cavita'; verifica di capacita' di spostamento per SLD) sono immediatamente disponibili per tutti gli Utenti di ACM 2018: e' sufficiente eseguire il download dell'aggiornamento ed installarlo. 
A questo link il Listino prezzi per chi invece desidera acquisire una nuova licenza di ACM.

Sisma verticale: amplificazione della vulnerabilita' degli edifici esistenti in muratura

Sisma verticale: amplificazione della vulnerabilità degli edifici esistenti in muratura(02.10.2018) Aedes presenta i nuovi sviluppi della Ricerca sugli effetti negativi del sisma verticale, un percorso di indagine condotto da Massimo Mariani e Francesco Pugi.

Dopo il primo lavoro:
"Effetti negativi del sisma verticale sul comportamento delle pareti esistenti in muratura"
che ha introdotto l'analisi delle conseguenze delle accelerazioni verticali sui pannelli murari, Ingenio presenta i piu' recenti sviluppi nel nuovo articolo: 

"Sisma verticale: amplificazione della vulnerabilita' degli edifici esistenti in muratura", di Massimo Mariani e Francesco Pugi, con la collaborazione di Alessio Francioso. 

L'indagine viene trasferita dai singoli pannelli verso gli edifici reali
, con la finalita' di focalizzare gli effetti negativi delle azioni sismiche verticali sulla valutazione di sicurezza degli edifici stessi. A questo link e' disponibile il documento completo

Con i prossimi aggiornamenti di PCM potranno essere eseguite in pushover tutte le combinazioni direzionali: X, Y, XY, XZ, YZ, XYZ, in completo accordo con quanto disposto dalla Normativa ai punti §7.3.5 del D.M.17.1.2018 e §C7.3.5 della Circolare. 
Il Progettista valutera' cosi' l'effetto della componente verticale al fine di raggiungere la sicurezza massima fra tutte le combinazioni analizzate.

Nell'immagine qui riportata: 
(1) curve pushover in assenza e in presenza di sisma verticale, facendo riferimento, per l’edificio modello, all’accelerazione al suolo prevista da normativa (ag=0.186 g). Il punto evidenziato su ognuna delle due curve individua la capacita' di spostamento per SLV, mentre la linea tratteggiata indica la domanda di spostamento. Le variazioni su capacita' di resistenza e di spostamento ultimo, e di conseguenza sulla domanda, determinano la diminuzione dell’indicatore di rischio sismico ζE
(2) pietrame disordinato di scarsa qualita': riduzione dell’indicatore di rischio sismico ζE in seguito all’applicazione della componente verticale del sisma per valori crescenti dell’accelerazione al suolo. Per l’edificio modello i risultati confermano riduzioni che vanno da -15/-20% nel caso di accelerazione secondo Normativa, fino a -60% per agV=0.60 g, ed ancora oltre per valori più elevati di agV. Tali percentuali di riduzione caratterizzano in modo sostanzialmente analogo le diverse qualita' murarie (l'indagine ha studiato la muratura in pietrame irregolare con diversi livelli di qualita', migliore in caso di buone caratteristiche o interventi di consolidamento)
(3) confronto dei risultati delle elaborazioni fra assenza e presenza di sisma verticale: ζE e' riportato in funzione dell’accelerazione al suolo e della qualita' muraria. L'amplificazione della vulnerabilita' degli edifici esistenti in muratura a causa del sisma verticale si traduce nella riduzione degli indicatori di rischio sismico.

Dalle Conclusioni della Ricerca: 
"Almeno per gli edifici in muratura irregolare, questa indagine conferma analiticamente, nel completo rispetto della Normativa vigente, quanto mostrato fisicamente dagli eventi sismici: il sisma verticale determina una maggiore vulnerabilita', e da questo segue l'opportunita' di considerarne gli effetti negativi nel processo di valutazione della sicurezza, in tutti i campi operativi (prevenzione di edifici integri soggetti a possibili eventi; studio di agibilita' di edifici interessanti da eventi; interventi di consolidamento)."

Effetti negativi del sisma verticale sulle pareti in muratura

Effetti negativi del sisma verticale sulle pareti in muratura(27.08.2018) Aedes è lieta di porre alla vostra attenzione questa Ricerca innovativa sugli effetti penalizzanti del sisma verticale svolta da Massimo Mariani e Francesco Pugi.
Dopo il recente Tour di Ingenio: "La progettazione nasce della conoscenza del danno del sisma: viaggio nei luoghi dei più grandi terremoti", Massimo Mariani e Francesco Pugi indagano sulle variazioni che il sisma verticale produce nella risposta sismica degli erdifici esistenti in relazione alla diverse tipologie di murature. Un fenomeno fondamentale finora trascurato nell'analisi degli edifici esistenti.
Rinviando alla lettura del documento completo a questo link, proponiamo qui di seguito la sintesi conclusiva della Ricerca.

In questo lavoro sono state studiate le variazioni che il sisma verticale produce sulla risposta sismica degli edifici esistenti, in relazione con le diverse tipologie di muratura.
È stato necessario, a tal fine, indagare sulla dipendenza della capacità di spostamento dai vari parametri che ne governano il comportamento strutturale: parametri meccanici del materiale, condizioni di vincolo, caratteristiche geometriche, tensioni normali.
È stato utilizzato il criterio di duttilità che lega lo spostamento ultimo a quello corrispondente al raggiungimento della forza resistente.

I risultati di una campagna numerica hanno evidenziato i seguenti punti:

• la capacità di spostamento ultimo delle pareti in muratura esistenti con criterio di duttilità è in generale inferiore rispetto alla stessa calcolata con criteri di tipo geometrico;
• la capacità di spostamento dipende da vari fattori, ed in particolare aumenta con la snellezza e diminuisce per carico verticale molto basso o molto alto; aumenta, come ipotizzabile, con il consolidamento della muratura;
• la capacità di spostamento è fortemente influenzata dal sisma verticale: trascurarlo può portare ad una sovrastima del taglio resistente e della duttilità globale dell'edificio, alterando così la validità dei risultati delle verifiche di sicurezza e quindi il valore degli indicatori di rischio sismico.

Si sono infine confrontati i grafici, di origine numerica, che legano i valori dell'accelerazione verticale alla diminuzione della capacità di spostamento, con i grafici di origine sperimentale che esprimono la relazione tra accelerazione verticale e numero di impulsi registrati nel corso dei reali eventi sismici: l'analogia rilevata ha evidenziato il ruolo negativo rappresentato da impulsi di media/piccola accelerazione sulle capacità di resistenza delle pareti murarie ed è possibile ipotizzare che il progressivo degrado per impulsi di piccola entità negli edifici esistenti conduca a crisi paragonabili a quelle prodotte da singoli eventi con accelerazioni maggiori.

Indicatori di rischio, Gerarchia dei comportamenti

Indicatori di rischio, Gerarchia dei comportamenti(14.05.2018) E' online l'aggiornamento di ACM e PCM 2018.2.2. Per PCM sono disponibili nuove funzionalità perfezionate per gli Indicatori di rischio sismico ζE e per la Gerarchia dei comportamenti strutturali.
Nel nuovo aggiornamento di PCM alcuni Parametri di Calcolo sono stati riorganizzati per una gestione dell'input più efficiente.
Per quanto riguarda gli Stati Limite, un'etichetta apposita indica la classe d'uso e le verifiche obbligatorie secondo Normativa. Gli Stati Limite obbligatori non possono essere deselezionati.
La Tab.7.3.III in §7.3.6, D.M. 17.1.2018, evidenzia i tipi di verifiche e di stati limite richiesti per le diverse classi d'uso. 
Per edifici nuovi: SLO è obbligatorio per edifici in classe d'uso III o IV; SLD e SLV per tutti gli edifici.
Per edifici esistenti: per classi d'uso I,II,III (§8.3) è obbligatorio solo SLV.
Gli Stati Limite non obbligatori possono essere selezionati, per ottenere una verifica più completa: se richiesti, concorrono alla definizione del livello di sicurezza.

La scheda Valutazione contiene le informazioni sulla tipologia del progetto di un edificio esistente.
E' possibile specificare se l’analisi corrente è relativa a:
intervento di adeguamento o stato attuale di un intervento di miglioramento;
• stato di progetto di un intervento di miglioramento.
Si può specificare il valore di ζE che rappresenta l’obiettivo da raggiungere per l’Indicatore di Rischio Sismico in termini di PGA. 
Nel caso dell’intervento di miglioramento l’obiettivo può essere rappresentato da un incremento relativo ΔζE piuttosto che una soglia assoluta ζE.
I valori di ζE vengono quindi utilizzati per definire lo stato della verifica nelle schede di sintesi, dove si riassume l'esito della verifica di sicurezza dell'edificio, considerando tutte le analisi eseguite.

La scheda di sintesi presenta un layout distinto a seconda della tipologia di progetto:
• edificio esistente: stato di progetto di intervento di miglioramento, con obiettivo sul valore assoluto di ζE (limite da raggiungere). 
Viene effettuato il confronto con lo stato attuale cui il progetto è riferito;
• edificio esistente: stato di progetto di intervento di miglioramento, con obiettivo sull'incremento di ζE (normalmente 0.100), anche in questo caso con confronto con lo stato attuale;
• edificio esistente: intervento di adeguamento: in questo caso c'è un obiettivo assoluto di ζE che deve essere raggiunto; la stessa scheda può riferirsi allo stato attuale di un intervento di miglioramento;
• progetto di nuovo edificio.
Per tutti i casi, le schede di sintesi riportano i dati ed i risultati per i diversi stati limite richiesti, evidenziando in verde o in rosso i risultati complessivi di verifiche soddisfatte o meno.
Il risultato complessivo dell'analisi di un edificio corrisponde ad un valore singolo dell'indicatore di rischio, individuato dal comportamento più sfavorevole. 
Tuttavia un unico numero può non fornire informazioni esaustive sulle capacità dell'edificio.
La gerarchia dei comportamenti strutturali fornisce un elenco delle verifiche eseguite, distinte in verifiche di resistenza RES e di rigidezza RIG, per i vari stati limite considerati.
Le verifiche vengono inoltre riportate in dettaglio in modo da evidenziare la capacità corrispondente ad ogni comportamento strutturale.
Maggiori informazioni nel Manuale di Aggiornamento di PCM 2018.

Aggiornamento 2018

Aggiornamento Aedes 2018(23.03.2018) Aedes presenta gli aggiornamenti 2018 conformi alla nuova Normativa tecnica (D.M. 17.1.2018).
Le nuove versioni in distribuzione comprendono PCM, ECS e ACM; in seguito saranno resi disponibili anche SLC e SAV.
Molte le novita' 2018: abbiamo preparato per Voi un documento di aggiornamento contenente un Commentario alla nuova Normativa, con particolare attenzione agli edifici in muratura. 
Il documento è completato da un elenco dei principali aggiornamenti di PCM 2018, suddivisi in tre capitoli:
Calcolo numerico e Analisi, Interfaccia grafica, Implementazione del D.M.17.1.2018.
Calcolo numerico e Analisi
• nuovo solutore matematico
• revisione delle procedure in analisi pushover
ottimizzazione generale dei tempi di elaborazione
• precisione nel calcolo di (alfa),1 destinato alla stima del fattore di comportamento q (l'ex 'fattore di struttura') 
azioni torcenti anche per impalcati deformabili attraverso un sistema di forze aggiuntive autoequilibrate.
Interfaccia grafica 
• nuova finestra di checkup per segnalazioni varie
• disponibilità dei diagrammi delle sollecitazioni ad ogni passo della pushover (con completo controllo dell'evoluzione della struttura)
• semplificazioni per la (ri)esecuzione delle analisi. 
Implementazione del D.M.17.1.2018 
analisi bidirezionale in pushover (simultaneità delle componenti X e Y, ora prevista da §7.3.5)
• revisione dei punti di raggiungimento degli Stati Limite SLO SLD SLV SLC in analisi lineare e in pushover
• nuovi spostamenti ultimi ad SLC per i pannelli murari
• nuovi valori per il coefficiente parziale di sicurezza dei materiali (gamma),M
fattori di confidenza distinti per materiali
nodi di controllo alternativi in analisi pushover (come esplicitamente indicato in §7.3.4.2)
• completa gestione dei livelli di sicurezza attraverso l'indicatore di rischio sismico ora rappresentato con il simbolo (zeta),E, con particolare attenzione agli interventi di miglioramento e di adeguamento
• generazione di spettri di piano con definizione dell'input sismico per elementi secondari (§7.2.3).
L'Analisi Pushover di Aedes.PCM si presenta quindi completa per modelli 2D e 3D, anche per situazioni non regolari:
• tutti i tipi di distribuzioni di forze previsti dalla Normativa (§7.3.4.2), del Gruppo 1 (distribuzioni principali) e del Gruppo 2 (distribuzioni secondarie)
• distribuzioni di forze multimodali, per tenere conto degli effetti dei modi superiori (per edifici irregolari in pianta - con modi torsionali che movimentano masse significative - o in elevazione - con modi superiori importanti rispetto al modo principale) (§7.3.4.2)
eccentricità accidentali (momenti torcenti aggiuntivi), per piani rigidi o deformabili, per tenere conto della variabilità spaziale del moto e di eventuali incertezze (§7.2.6)
analisi bidirezionale con combinazione delle componenti X e Y, considerate agenti simultaneamente (§7.3.5)
punti di controllo alternativi a scelta, come le estremità della pianta dell'ultimo livello, da considerare quando è significativo l'accoppiamento di traslazioni e rotazioni (§7.3.4.2)
distribuzioni di forze adattive, per ridefinire i profili di forze a seguito del danneggiamento progressivo (§7.3.4.2)
• analisi secondo le direzioni X e Y del sistema di assi globali o secondo direzioni a piacere oblique in pianta, indicate in caso di allineamenti murari non regolari od obliqui; anche in questi casi si considerano le eventuali eccentricità accidentali e la simultaneità della componente principale e di quella ortogonale.

Varie altre funzioni sono in preparazione e seguiranno l'evoluzione normativa, in particolare la nuova Circolare di prossima (speriamo!) pubblicazione.

Per questo nuovo, importante aggiornamento 2018 desidero ringraziare tutto lo staff ed i collaboratori della Aedes Software, ed in particolare:
Ing. Alessio Francioso, Alessandra Bani, Arch. Giuseppe Basile, Ing. Sara Banchieri, Ing. Chiara Pampaloni. 
Ogni giorno il loro impegno professionale e' dedicato al supporto per i Progettisti che hanno scelto Aedes Software.
E un ringraziamento speciale va ai nostri Utenti: il confronto con le loro esigenze concrete è il motore fondamentale per lo sviluppo del software.
Per applicare la nuova Normativa, ed in particolare per i progetti nelle zone del terremoto in Centro Italia, cercheremo di dare loro un costante punto di riferimento. 

Buon lavoro con Aedes 2018.
Ing. Francesco Pugi

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