Aperture in parete portante: Calcolo di Cerchiature metalliche – Istruzioni App

calcolo e verifica di cerchiature metalliche

Questa app permette di verificare pareti in muratura portante soggette ad inserimento di cerchiature metalliche, quando necessarie, per la realizzazione di una nuova apertura o modifica di aperture esistenti, secondo i dettami della vigente normativa tecnica.

L’app  è molto semplice da utilizzare, e sfrutta un form online per i dati di input restituendo una comoda tabella con i dati richiesti.

Qui sotto trovi una guida passo dopo passo per utilizzarla al meglio.

L’app di calcolo richiede una serie di dati input facilmente selezionabili tramite un menù a tendina.

L’app “cerchiature metalliche” è suddivisa in tre parti costituite da uno Stato Attuale, uno Stato Futuro, ed il calcolo della cerchiatura vera e propria.

Prima di inserire i dati relativi alla geometria e ai materiali, è indispensabile selezionare attraverso un menu a tendina:

• i criteri di progetto per la determinazione dell’altezza deformabile;
• i criteri di progetto per la determinazione dello spostamento ultimo.

Con la nuova Versione 4.0 è ora possibile definire anche:

• il tipo di vincolo in sommità delle pareti;
• il range del rapporto di rigidezza tra stato attuale e stato futuro;
• l’altezza di gola delle saldature della cerchiatura.

• 1) Edita Stato Attuale: come primo step si chiede all’utente di inserire i dati di input di progetto dello stato attuale, cioè: carico totale sul piano della parete espresso in Kilonewton (carico risultante degli elementi appoggiati + carico proprio della parete); altezza di interpiano in metri; lunghezza complessiva della parete in metri ed il numero dei setti allo stato attuale. Il numero delle aperture allo stato attuale viene calcolato in automatico dalla app.
  Compilati questi campi, l’app genera per ogni setto ed apertura dei campi da compilare:
  1. Setto:
     • per ciascun setto è possibile selezionare dal menu a tendina sia la tipologia di muratura che il tipo di coefficiente correttivo eventualmente applicabile (nel caso in cui non ce ne sia alcuna si selezioni la voce ‘nessuno’).
       A questo punto l’app carica automaticamente i dati relativi alle tipologie inserite, eventualmente modificabili dall’utente.
       L’utente deve successivamente inserire in metri
     1. Caratteristiche geometriche: spessore, la lunghezza del setto, l’altezza del setto.
     2. Caratteristiche meccaniche: tensione tangenziale, resistenza a compressione^[1], Modulo E e G in condizioni fessurate^[2], peso specifico vengono automaticamente inserite dall’app una volta selezionato dal menu a tendina la tipologia di muratura.
        L’app infatti attinge ad un database che rimanda direttamente ai dati della Tab. C8.5.I della Circolare del 2019 dove, per ogni tipologia, associa le caratteristiche strutturali sopra citate, alleggerendo all’utente il lavoro di ricerca.

     Facendo riferimento al § 4.1.1 del DPGR n. 83 del 22/5/2022 della Regione Toscana si impiegano i valori medi di resistenze e moduli elastici.

     L’altezza deformabile viene calcolata in automatico dalla app in funzione della scelta eseguita in precedenza al punto 0). Le informazioni tensionali (area totale setti murari e tensione normale dovuta ai carichi verticali) sono calcolate direttamente dall’app.

     È possibile modificare il numero di setti e aperture in qualsiasi momento o dalla casella “Numero setti”, posizionata in alto e prima delle tabelle dei maschi (in questo caso l’app aggiungerà un setto in ultima posizione) con gli appositi comandi in alto a destra della tabella di ciascun setto (in questo caso verrà aggiunto un setto prima di quello selezionato).

     ^[1] Non si ritiene opportuno dividere i valori suggeriti per il fattore di confidenza FC al fine di non sottostimare i parametri di resistenza della muratura nello stato attuale

     ^[2] equivale a considerare dei valori di E e G ridotti del 50% rispetto ai valori medi indicati in Tab. C8.5.I (§ 7.2.6 NTC2018).

  2. Aperture: all’utente viene richiesto di inserire in metri larghezza, altezza massima e minima da terra. Se infatti si ha una finestra come apertura è necessario specificare non solo l’altezza massima da terra ma anche quella minima; nel caso di una porta invece si deve inserire la minima pari a 0.

Automaticamente l’app genera una visualizzazione grafica della parete indicando sia i setti compresi di zona rigida e altezza deformabile, sia le aperture.

Una volta compilati tutti i campi, automaticamente l’app genererà i dati riassuntivi di ciascun setto e della parete. In fondo alla pagina evidenziato in azzurro si trovano informazioni riassuntive riguardo lo spostamento limite ultimo e il valore massimo di resistenza complessiva della parete.

Al termine dell’inserimento è presente il tasto “salva” per memorizzare sul database tutti i dati inseriti.

A questo punto è possibile passare allo “Stato futuro”

• 2) Stato futuro: Cliccando su ‘Stato futuro’ l’app mostra una schermata analoga a quella dello stato attuale, da compilare come sopra descritto. Si invita quindi a rileggere quanto sopra riportato in caso di eventuali dubbi.

Una volta terminata la compilazione di tutti i campi, automaticamente l’app genera una graficizzazione ed un riepilogo dei dati dello stato futuro, ed esegue i calcoli sulla necessità o meno di inserimento della cerchiature.

• 3) Confronto stato attuale e futuro
  Una volta determinati i valori di resistenza e rigidezza di ciascun setto agli stati attuale e futuro, l’app procede ad eseguire una serie di verifiche, determinando la necessità o meno di inserimento di uno o più telai metallici.In caso affermativo è possibile passare alla schermata della cerchiatura ed inserire tutti i dati richiesti.Se invece non si hanno diminuzioni di resistenza e la variazione di rigidezza è limitata, approssimativamente compresa in un range di ±x%^[5], non è necessario l’inserimento del telaio e l’applicazione rimanda direttamente alla pagina di riepilogo, dalla quale è possibile eseguire la stampa del pdf.^[5] x è il valore del range impostato al punto 0), di default l’applicazione impiega x=15.

• 4) Cerchiatura
  La schermata del telaio presenta un riepilogo dei dati dei due stati, attuale, e futuro, e chiede il numero dei telai da inserire. Automaticamente, per ciascun telaio, si genera una serie di campi da compilare. Prima di tutto si dovrà inserire il riferimento dell’apertura su cui si vuole inserire il telaio, la tipologia di profilato ed il tipo di acciaio. L’app, attraverso il suo database, inserisce i dati delle caratteristiche meccaniche del profilato.
  Per calcolare la resistenza e la rigidezza del telaio, si devono inserire i dati geometrici della cerchiatura, altezza dei ritti e luce netta tra di essi, oltre al tipo di vincolo al piede dei montanti ed al numero complessivo dei montanti.Il calcolo delle sollecitazioni dei telai avviene automaticamente all’interno dell’App e le equazioni utilizzate variano a seconda delle condizioni di vincolo indicate. Per il calcolo della cerchiatura metallica, l’app permette di scegliere se il vincolo a terra è del tipo ad incastro o a cerniera.In seguito alla determinazione della rigidezza del telaio e della resistenza effettiva che lo stesso telaio apporta allo stato futuro, l’app procede al calcolo della rigidezza e resistenza finale, eseguendo nuovamente il confronto con i dati dello stato attuale.Le casistiche sono le stesse sopracitate, per cui la resistenza deve essere non minore rispetto allo stato attuale e la resistenza contenuta in un range di ±x%. In caso affermativo, il telaio si ritiene soddisfacente per lo stato futuro garantendo il ripristino di resistenza a taglio ultima della parete.Con i dati inseriti l’app genera il grafico forza-spostamento ^[6] per tutti i setti e per gli stati attuale e futuro, eseguendo le verifiche sulla resistenza e sulla rigidezza. Il grafico presenta ora anche il ramo discendente.

^[6] il grafico è dinamico, quindi, cliccare sui riquadri in alto disattiva/attiva la vista della relativa curva (es. cliccare sul rettangolo nero disattiva la visualizzazione della curva della cerchiatura).

• 5) Finestra di riepilogo

Successivamente al salvataggio del telaio, comparirà il pulsante del riepilogo, nel quale si avrà una comoda tabella riassuntiva di tutti i dati di input ed output oltre alle verifiche dei profilati e delle saldature per effetto dei nodi rigidi.

Queste verifiche sono eseguite applicando una forza orizzontale in testa ad un montante, pari al tagliante effettivo che il telaio offre alla parete, considerando un comportamento shear-type con il vincolo a terra precedentemente definito.

Il tagliante effettivo è verificato per resistere alle sollecitazioni dovute ad una forza applicata in sommità pari al momento ultimo dell’elemento verticale diviso la sua altezza, sia per resistere alle sollecitazioni che si ottengono applicando in sommità lo spostamento elastico. In ogni caso, per non sovradimensionare il telaio, non si assume mai una forza orizzontale maggiore della resistenza ultima della parete.

In caso di verifiche non soddisfatte sarà necessario tornare al progetto e modificare gli elementi inseriti.

VERIFICHE E CONTROLLI

Durante l’inserimento dei dati l’app esegue controlli per evitare errori grossolani o problematiche costruttive, stampando degli alert.

Principalmente le verifiche riguardano la conformità tra la lunghezza totale della parete e la somma delle lunghezze dei setti e delle larghezze delle aperture.

Per quanto riguarda l’inserimento del telaio, durante la scelta del profilato e l’inserimento dei dati geometrici della cerchiatura, l’app esegue un controllo sullo spessore della parete, confrontandolo con la larghezza dei profilati utilizzati, e sulla larghezza fisica del telaio ponendola a confronto con la larghezza del vano che deve contenerla.

Tutti questi tipi di alert non impediscono la regolare esecuzione del calcolo della cerchiatura, pertanto possono anche essere ignorati dall’utente, ma hanno la funzione di mettere in evidenza un potenziale errore e consentire in questo modo all’utente di modificare i relativi dati di input.

Procedimento di calcolo

Visualizza il Procedimento di calcolo della App

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