Tra le diverse tipologie di strutture sismo-resistenti realizzabili in cemento armato, le NTC 2018 individuano anche gli edifici con pareti estese debolmente armate (PEDA). Per questa tipologia, la norma prevede che le pareti si estendano per buona parte del perimetro della pianta strutturale e siano dotate di idonei provvedimenti al fine di garantire la continuità strutturale, così da produrre un efficace comportamento scatolare (par. 7.4.3.1 NTC 2018).

In fase di modellazione le PEDA devono essere trattate come delle nomali pareti in c.a.; la progettazione può essere di tipo non dissipativo con un fattore di comportamento <1,5, oppure di tipo dissipativo esclusivamente in classe B. Tra le prescrizioni normative, al fine di limitare le tensioni di compressione nel calcestruzzo per prevenire l’instabilità fuori piano, occorre che lo sforzo normale sia inferiore al 40% della massima resistenza a compressione della sola sezione in cls (ν=NEd/NRd,cls ≤ 0,4). Inoltre, per garantire che la rottura a flessione sopraggiunga prima di quella di taglio, le sollecitazioni taglianti devono essere amplificate attraverso un fattore pari a q+1/2 (valida se la struttura è di tipo dissipativo).

 

Le potenzialità del software

IperSpace BIM è una suite di calcolo strutturale agli elementi finiti BIM oriented che consente la modellazione, l’analisi ed il calcolo di strutture in c.a., acciaio, legno e muratura secondo le NTC 2018 e la Circolare applicativa. Tra le diverse tipologie di muri verticali che è possibile modellare, sono presenti anche le pareti PEDA ovvero pareti a bassa percentuale di armatura. Dopo aver modellato la struttura, nel verificare le pareti si può procedere in due modi diversi: assegnare un criterio di verifica PEDA o un criterio di verifica Muri. Nel primo caso il software effettua esclusivamente la verifica dell’elemento secondo le prescrizioni delle NTC, infatti l’utente deve definire, già in fase di modellazione, la maglia di armature presenti nei setti e nelle travi di accoppiamento. Nel secondo caso IperSpace BIM, dopo aver effettuato il calcolo delle sollecitazioni, procede anche all’individuazione e alla disposizione dei ferri. Ad ogni modo l’utente è libero di scegliere se effettuare o meno le verifiche fuori dal piano e modificare il valore della lunghezza libera di inflessione che il software ha già inserito al suo interno di default.

 

Caso studio

A titolo di esempio si riporta una struttura realizzata con elementi PEDA e verificata con IperSpace BIM. Il fabbricato ha dimensioni in pianta pari a 20×11 m e si sviluppa su 3 piani per un’altezza complessiva di 9 m. Le pareti sono modellate come elemento piano verticale e la discretizzazione scelta è caratterizzata da un passo di calcolo (mesh) di 0,4 m per un totale di circa 5000 elementi triangolari e 3000 nodi. Internamente sono presenti 3 pilastri che si estendono per tutta l’altezza dell’edifico, il cui compito è esclusivamente quello di resistere ai carichi verticali; affinché quest’ultimi non vengano considerati nella ripartizione dell’azione sismica, essi sono modellati come incernierati sia in testa che al piede. La progettazione effettuata è di tipo non dissipativo con un fattore di comportamento pari a 1,5 e come tipologia di edificio struttura a pareti non accoppiate. Le maglie di ferri scelte sono Φ8 di dimensioni 15-10 e Φ14 di estremità. Dall’analisi risulta che tutte le verifiche agli stati limite ultimi sono soddisfatte.

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