Maggio 2018

SismaBonus: caso studio di un edificio in muratura

Posted on 24 Maggio 201824 Giugno 2020 by redazione

Come già analizzato nel caso studio di un edificio in cemento armato, anche in questo articolo si riporta un esempio applicativo riguardo il SismaBonus, uno strumento legislativo che consente di ottenere sgravi fiscali (detrazioni Irpef) per i lavori sostenuti. Al Premium Day di Soft.Lab, il SismaBonus è stato uno degli argomenti più discussi e dibattuti dal Prof. Ing. Giuseppe Maddaloni, docente di Tecnica delle Costruzioni presso l’UNISANNIO e relatore d’eccezione per l’occasione, che, ripercorso l’iter applicativo, ne ha evidenziato vantaggi e svantaggi. A questo proposito si riporta uno degli esempi analizzati dal professore: analisi di un edificio in muratura. La struttura oggetto d’esame, presenta un’elevata vulnerabilità per azioni fuori piano, mancanza di collegamenti efficaci atti a garantire un comportamento globale e diverse lesioni di taglio. L’analisi condotta ante operam, ha riguardato i meccanismi locali con relativa classificazione del rischio sismico; l’analisi post-operam, a seguito degli interventi quali ad esempio l’inserimento di catene, ha riguardato i meccanismi globali rilevando la nuova classe di rischio sismico.

Si ricorda che grazie al modulo SismoCheck di IperSpace BIM, è possibile effettuare la classificazione sismica degli edifici secondo l’agevolazione SismaBonus, introdotta dal DM 65/2017, che prevede la possibilità di fruire di una detrazione fiscale sugli interventi di adeguamento sismico delle case, degli immobili delle attività produttive e dei condomini.

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SismaBonus: caso studio di un edificio in cemento armato

Posted on 24 Maggio 201824 Giugno 2020 by redazione

Il SismaBonus è uno degli strumenti più importanti in ambito edilizio. La possibilità di ottenere sgravi fiscali per un massimo dell’85% dei lavori sostenuti, la cessione del credito, i chiarimenti dell’Agenzia dell’Entrate su abbattimento e ricostruzione fanno del SismaBonus uno strumento più che appetibile per i professionisti italiani. Il Premium Day di Soft.Lab, è stata la giornata dove questo concetto è stato più volte rimarcato e dimostrato dal Prof. Ing. Giuseppe Maddaloni, docente di Tecnica delle Costruzioni e Costruzioni in Muratura in zona sismica presso l’UNISANNIO che, attraverso esempi e richiami teorici, ha analizzato la questione nella sua completezza. A questo proposito si riporta uno caso analizzato dal professore: un edificio in cemento armato presso L’Aquila. Il fabbricato scarno di dettagli sismici come mancanza di staffe nei nodi e staffatura inadeguata presenta diverse lesioni esterne in corrispondenza dei nodi d’angolo e danni significativi alle tamponature. Nell’esempio viene ricostruito il modello matematico dell’edificio e si conducono le verifiche allo Stato Limite di salvaguardia della Vita e allo Stato Limite di Collasso. Dall’analisi dei risultati vengono effettuati dei rinforzi con fibre polimeriche (FRP) e viene valutata la nuova Classe di rischio del fabbricato.

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IperSpace & NTC 2018: le verifiche di duttilità

Posted on 23 Maggio 201822 Luglio 2019 by redazione

Dopo il focus riguardante le verifiche di duttilità secondo le NTC 2018 attraverso richiami teorici ed analitici, presentiamo un pratico esempio per gli utenti di IperSpace. Il software di calcolo strutturale è in grado di effettuare le verifiche di duttilità in ottemperanza al D.M. 17/01/2018 attraverso una modellazione immediata e molto chiara.

Si prenda l’Esempio 1 come riferimento per l’analisi da condurre con la nuova Norma. Si vuole effettuare la verifica di duttilità sulle travi; definiti i Criteri di verifica, scorrendo nel menù Proprietà, posto a destra dello screen che segue, individuare la voce Verifica Duttilità N.T. 2018. In questo pannello è possibile definire le proprietà del criterio andando a scegliere se eseguire la verifica, la sezione di verifica a seconda delle esigenze dell’utente, il calcolo del fattore di confinamento che interessa la tipologia di sezione e le staffe e in ultimo la stampa.

Definite le impostazioni, si lancia l’analisi per il calcolo dello scenario creato e si esegue la numerazione degli elementi. Nel menù in basso a sinistra, cliccando in Carpenterie si procede nel disporre le armature e, prendendo ad esempio nel menù Navigazione la Travata_101, si visualizza la Verifica SLU.

Il file .rtf di IperViewer generato consente di visualizzare le verifiche allo Stato Limite Ultimo della sezione considerata; come si nota dal riquadro in rosso, vengono riportate le Verifiche di duttilità.

Nella stampa sono indicati:

- la Zona di verifica : per le aste (travi e pilastri) è possibile scegliere tra inizio e/o fine o entrambe, per le pareti la verifica è condotta solo alla base;
- Comb.: la combinazione cui corrisponde il valore dello sforzo normale $N_{max}$ , per le travi in genere non è presente in quanto N=0;
- Dir: per i pilastri indica la direzione (Y oppure Z);
- $\phi_y$ : curvatura allo snervamento (nelle NTC è indicata con $\phi'_{yd}$ );
- $M_{ry}$ : Momento di snervamento ( $M'_{yd}$ nelle NTC);
- $\mu$ : curvatura corrispondente a $M_{ru}$ ( $M_{mu}$ = $M_{Rd}$ nelle NTC);
- $M_{ru}$ : momento ultimo della sezione per il dato valore di N.

E’ da notare che il valore di $M_{ru}$ può differire dal valore del Momento resistente nella verifica in quanto questo è calcolato considerando:

la sezione risulta composta da due tipologie di calcestruzzo: il nucleo confinato con proprietà modificate secondo le formule 4.1.8,4.1.9,4.1.10,4.1.11,4.1.12 del 4.1.2.1.2.1, ed il calcestruzzo esterno non confinato che è molto meno duttile di quello del nucleo e in corrispondenza della deformazione ultima del calcestruzzo confinato esso non è più efficace (vista la sua minima influenza tale è ignorato). Ad esempio una sezione 30 x 50 con copriferro di 2 cm e staffa Ø8 è ridotta ad una sezione con B=(30-2*(2+0.4))= 25.2 cm ed H=(50-2*(2+0.4))=45.2 di solo calcestruzzo confinato
un fattore di confinamento in funzione della armatura longitudinale e staffe.

Il fattore di confinamento è definito come :

$F_{c}=\frac{f_{ck,c}}{f_{ck}}$

e risulta essere definito da :

$F_{c}=$$\begin{cases} \begin{array}{cc} 1+5\frac{\sigma_{2}}{f_{ck}} & \sigma_{2}\leq0.05f_{ck}\\ 1.125+2.5\frac{\sigma_{2}}{f_{ck}} & \sigma_{2}>0.05f_{ck} \end{array}\end{cases}$

come da eq. 4.1.8 e 4.1.9

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Duttilità delle sezioni in cemento armato secondo le NTC 2018

Posted on 23 Maggio 20185 Ottobre 2022 by redazione

Una delle principali novità delle NTC 2018 riguarda le verifiche di duttilità delle sezioni in cemento armato. L’attenzione di questo focus è sulla determinazione della curvatura e quindi la duttilità della sezione al variare delle armature tese e compresse, sia per elementi inflessi quali travi e sia per elementi presso inflessi quali i pilastri; si pone come condizione necessaria quella di rispettare i limiti di normativa dei dettagli costruttivi quali geometrie e limiti massimi e minimi per le armature longitudinali e trasversali.

Nel Capitolo 7, al Par. 7.3.6 denominato Rispetto dei requisiti nei confronti degli stati limite, si fa riferimento alle verifiche da effettuare su elementi strutturali, non strutturali ed impianti ed in particolare alla Tab. 7.3.III si riporta, in casi specifici esplicitati dalle NTC 2018, l’obbligatorietà della verifica di duttilità.

Tale controllo si rende obbligatorio per le parti strutturali:

nel caso di analisi lineare, coerente con il fattore di comportamento q adottato e i relativi spostamenti, quali definiti in 7.3.3.3;
nel caso di analisi non lineare, sufficiente a soddisfare la domanda in duttilità evidenziata dall’analisi.

Per strutture a comportamento dissipativo, qualora non siano rispettate le regole specifiche dei dettagli costruttivi, come previsto dalla Norma, occorrerà procedere a verifiche di duttilità.

Per le sezioni allo spiccato dalle fondazioni o dalla struttura scatolare rigida di base di cui al § 7.2.1 degli elementi strutturali verticali primari la verifica di duttilità, indipendentemente dai particolari costruttivi adottati, è necessaria (salvo casi diversi esplicitati dalle NTC 2018) accertando che la capacità in duttilità della costruzione sia almeno pari:

a 1,2 volte la domanda in duttilità locale, valutata in corrispondenza dello SLV, nel caso si utilizzino modelli lineari,
alla domanda in duttilità locale e globale allo SLC, nel caso si utilizzino modelli non lineari.

Le verifiche di duttilità non sono dovute nel caso di progettazione con q ≤ 1,5.

Nel caso in esame, si ipotizza una struttura con un fattore di comportamento q > 1,5.

Si procede con l’analisi della duttilità. Come previsto dalle NTC 2018, la verifica consiste confrontando la capacità (espressa in termini di duttilità) e la domanda.

Valutazione della capacità

La capacità in termini di duttilità, si valuta secondo quanto previsto dal Capitolo 4, Par. 4.1.2.3.4.2 secondo le relazioni:

$M_{Rd}=M_{Rd}\left(N_{Ed}\right)\geq M_{Ed}\qquad\text{[4.1.18a]}$

$\mu_{\phi}=\mu_{\phi}\left(N_{Ed}\right)\geq\mu_{Ed}\qquad\quad\quad\,\text{[4.1.18b]}$

$M_{Rd}$ è il valore di progetto del momento resistente corrispondente a $N_{Ed}$ ;
$N_{Ed}$ è il valore di progetto dello sforzo normale sollecitante;
$M_{Ed}$ è il valore di progetto del momento di domanda;
$\mu_{\phi}$ è il valore di progetto della duttilità di curvatura corrispondente a $N_{Ed}$ ;
$\mu_{Ed}$ è la domanda in termini di duttilità di curvatura.

La capacità in termini di fattore di duttilità in curvatura $\mu_{\phi}$ può essere calcolata, separatamente per le due direzioni principali di verifica, come rapporto tra la curvatura cui corrisponde una riduzione del 15% della massima resistenza a

flessione – oppure il raggiungimento della deformazione ultima del calcestruzzo e/o dell’acciaio – e la curvatura convenzionale di prima plasticizzazione $\phi_{yd}$ espressa dalla relazione seguente:

$\phi_{yd}=\frac{M_{Rd}}{M'_{yd}}\cdot\phi'_{yd}$

dove:
– $\phi'_{yd}$ è la minore tra la curvatura calcolata in corrispondenza dello snervamento dell’armatura tesa e la curvatura calcolata in corrispondenza della deformazione di picco ( $\varepsilon_{c2}$ se si usa il modello parabola-rettangolo oppure $\varepsilon_{c3}$ se si usa il modello triangolo-rettangolo) del calcestruzzo compresso;
– $M_{Rd}$ è il momento resistente della sezione allo SLU;
– $M'_{yd}$ è il momento corrispondente a $\phi'_{yd}$ e può essere assunto come momento resistente massimo della sezione in campo sostanzialmente elastico.

Valutazione della domanda

La domanda in duttilità di curvatura allo SLC nelle zone dissipative, espressa mediante il fattore di duttilità in curvatura $\mu_{\phi}$ , qualora non si proceda ad una determinazione diretta mediante analisi non lineare, può essere valutata in via approssimata come:

$\mu_{\phi}=$$\begin{cases} \begin{array}{cc} 1,2\cdot\left(2q_{0}-1\right) & T_{1}\geq T_{c}\\ 1,2\cdot\left[1+2\cdot\left(q_{0}-1\right)\cdot\frac{T_{c}}{T_{1}}\right] & T_{1}<T_{c} \end{array} & [7.4.3]\end{cases}$

dove $T_{1}$ è il periodo proprio fondamentale della struttura.
La capacità in duttilità di curvatura può essere calcolata come indicato al § 4.1.2.3.4.2.

Verifica di duttilità

Per le zone dissipative allo spiccato dei pilastri primari e per le zone terminali di tutti i pilastri secondari devono essere eseguite le verifiche di duttilità indicate al § 7.4.4.2.2. In alternativa, tali verifiche possono ritenersi soddisfatte se, per ciascuna zona dissipativa, si rispettano le limitazioni seguenti:

$\alpha\cdot\omega_{wd}\geq30\mu_{\phi}\cdot\nu_{d}\cdot\varepsilon_{sy,d}\cdot\frac{b_{c}}{b_{0}}-0,035$

$\omega_{wd}=\frac{\text{volume delle staffe di confinamento}}{\text{volume del nucleo di calcestruzzo}}\cdot\frac{f_{yd}}{f_{cd}}$

dove:
– $\omega_{wd}$ è il rapporto meccanico dell’armatura trasversale di confinamento all’interno della zona dissipativa (il nucleo di calcestruzzo è individuato con riferimento alla linea media delle staffe) che deve essere non minore di 0,12 in CD”A” .
– $\mu_{\phi}$ è la domanda in duttilità di curvatura allo SLC;
– $\nu_{d}$ è la forza assiale adimensionalizzata di progetto relativa alla combinazione sismica SLV ( $\nu_{d}$ = $N_{Ed}/$ $A_{c}$ ∙ $f_{cd}$ );
– $\varepsilon_{sy,d}$ è la deformazione di snervamento dell’acciaio;
– $h_{c}$ è la profondità della sezione trasversale lorda;
– $h_{0}$ è la profondità del nucleo confinato (con riferimento alla linea media delle staffe);
– $b_{c}$ è la larghezza minima della sezione trasversale lorda;
– $b_{0}$ è la larghezza del nucleo confinato corrispondente a bc (con riferimento alla linea media delle staffe);
– $\alpha$ è il coefficiente di efficacia del confinamento, uguale a $\alpha$ = $\alpha_n$ ∙ $\alpha_s$ , con variazione a seconda della tipologia di sezione.

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SismaBonus: detrazioni per demolizione e ricostruzione

Posted on 4 Maggio 201822 Luglio 2019 by redazione

La presenza del SismaBonus nella legge di bilancio 2018, ha reso ancora più appetibile questo strumento che consente ai contribuenti di ottenere una detrazione fiscale Irpef di una certa percentuale riguardo le spese sostenute per lavori edilizi al fine di migliorarne il comportamento sismico. L’Agenzia delle Entrate, con il Comunicato Stampa del 27 aprile 2018, ha chiarito una casistica importante in merito l’applicazione del bonus: demolizione e ricostruzione di fabbricati per civile abitazione. L’ente a questo proposito si è espresso come riportato quanto segue:

“I contribuenti possono fruire dell’agevolazione per interventi di miglioramento sismico di edifici (il cosiddetto “SismaBonus”) anche nel caso di opere di demolizione e ricostruzione di un edificio con la stessa volumetria di quello preesistente, fatte salve le sole innovazioni necessarie per l’adeguamento alla normativa antisismica.”

Si chiarisce inoltre che, l’intervento rientra tra quelli di ristrutturazione edilizia pertanto, ai lavori di demolizione con ricostruzione, si applica l’aliquota Iva agevolata del 10 per cento. Il SismaBonus, entrato in vigore con la legge di Bilancio per il 2017, ha introdotto la detrazione del 50% in relazione alle spese sostenute dal 1º gennaio 2017 al 31 dicembre 2021 per l’adozione di misure antisismiche su edifici che siano situati nelle zone sismiche ad alta pericolosità (zone 1 e 2) o a minor rischio (zona sismica 3). La detrazione del 50% per lavori antisismici va calcolata su un ammontare massimo di 96.000 euro per unità immobiliare (per ciascun anno). La percentuale di detrazione sale al 70% della spesa sostenuta se la realizzazione degli interventi determina il passaggio a una classe di rischio inferiore e aumenta all’80% se l’intervento consegue il passaggio a due classi di rischio inferiori.