Author Topic: EDILUS - Pilastri in falso su BFS e analisi sismica  (Read 3961 times)

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Offline baro

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Re: EDILUS - Pilastri in falso su BFS e analisi sismica
« Reply #15 on: 04 February , 2012, 18:09:58 PM »
premesso che non uso Edilus ma Winstrand e che quindi quel poco che so si riferisce alle modalità utilizzate da quest'ultimo programma, credo però che le varie software house s'inventino poco sulla dinamica e perciò
penso che le relative considerazioni possano anche essere considerate generiche.
volevo quindi aggiungere un ragionamento sul sisma verticale applicato in caso di analisi con condensazione di piano che ho appunto trovato sulla documentazione di Winstrand:
"Avendo il nodo Master di un solaio esclusivamente componenti di spostamento di traslazione in direzione X ed Y, oltre alla rotazione attorno all'asse Z, ed essendo la massa concentrata in tale nodo, ne deriva che il risultato dell'analisi dinamica con condensazione dei gradi di libertà contempla spostamenti esclusivamente di traslazione del piano rigido restando parallelo alla giacitura originale. Gli spostamenti fuori piano rilevabili sul singolo nodo derivano solo dalle altre azioni non sismiche (non possono derivare dal sisma verticale per l'assenza della massa traslante in direzione Z). Per questo motivo non è possibile calcolare gli effetti del sisma verticale su un nodo in presenza della definizione di impalcati rigidi."
Come si comporta Edilus in questo senso? Winstrand ha un opzione aggiuntiva:
"Quando, però, si attiva l'opzione Considera le masse dei nodi liberi, il metodo di calcolo si modifica così:
•Nodi liberi (se presenti): le masse, traslanti, di nodo coincidono con quelle valutate nel caso di analisi dinamica senza condensazione di piano;
•Nodi di impalcato: le masse nodali traslanti in direzione x e y sono rimosse, in quanto condensate nel nodo master di solaio, e viene conservata la sola massa traslante in direzione z (verticale).
In questo caso il numero complessivo di modi di vibrare da calcolare dipende dal numero di solai definiti e dal numero di nodi liberi presenti. La tecnica di calcolo consueta considera di mettere in conto solo i primi modi di vibrare (ordinati per periodo decrescente) per cui diventa importante tenere sotto controllo la percentuale di massa modale efficace per la validazione del calcolo stesso
"
Sarà questo il motivo dei bassi spostamenti verticali rilevati da Rambo? Sicuramente le considerazioni di Zax mi paiono convincenti, ma un'occhiata in piu' su come Edilus affronta la situazione penso possa valer la pena darla.... Just my two cents...



"Ciò che è affermato senza prova, può essere negato senza prova." Euclide

Offline Rambo3ITA

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Re: EDILUS - Pilastri in falso su BFS e analisi sismica
« Reply #16 on: 04 February , 2012, 22:42:44 PM »
baro mi stai mettendo una bella pulce nell'orecchio.. Per un po' ho usato anche io winstrand e ora che me lo dici mi ricordo di questa cosa. La stessa vale anche per edilus. Infatti ti permette di considerare rigido o l'impalcato o il singolo solaio. E questa cosa, combinata col modo di eccitazione delle masse forse può portare i risultati che ottengo.

Ora mi chiedo se solaio rigido piuttosto che impalcato rigido è alla base di questo problema. Domani sperimenterò (se non vado a giocare tra la neve..)

Salvatore, il pilastro in falso nell'interrato  deve garantire il passaggio delle auto e per tale motivo non credo di poter mettere travi o pilastri inclinati. Però posso provare ad avvicinare i pilastri laterali.

L'elemento verde è una trave parete.. Ed essendo calcolata come shell pensavo fosse una buona idea.. È meglio forse mettere una parete e considerare quella come trave di accoppiamento? Ora vado a rivedere il manuale e trovo una soluzione..

Ringrazio tutti per quello che mi avete scritto. Siete tutti professionisti esperti ed il buono che trasmettete supera qualsiasi rischio di lettura incorretta. Non mi offendo assolutamente perché avete ragione e sono cosciente di quelli che ad oggi sono i miei limiti, e finché non ho raggiunto dentro di me una "massa critica" di casi e procedure reali non riuscirò ad essere del tutto autonomo.

Purtroppo non ho nessuno con cui confrontarmi di persona  nello specifico, per cui posso fare esperienza.. Mi trovo solo e sento il peso di dover fare le cose al meglio delle mie possibilità, nel rispetto della sicurezza e della legge.. Poi se non sarà la soluzione migliore cercherò di fare di meglio la prossima volta..

Per quanto detto sopra, di certo non posso essere io a fare polemica su certi modi di lavorare.. In attesa di avere l'esperienza adeguata posso solo impegnarmi il doppio di quanto mi viene chiesto.. Anche se condivido quanto avete scritto.

RICAPITOLANDO, fatto salvo quanto discusso sopra che ho letto attentamente e compreso:
- per sisma z ragiono su modello parziale (che "forma" avrà..? )
- ricontrollare le ipotesi e le opzioni di impalcato e solaio rigido
- nell'interrato devo ridurre la luce della trave porta pilastro in falso, avvicinando gli appoggi
- non devo usare trave parete
- non posso creare una struttura a capriata nell'interrato per sostenere il pilastro in falso poiché il piano è già basso e ci deve passare una macchina
- pensare da zero ad un predimensionamento degli elementi strutturali (non è stato mai fatto)
- per una delle capriate in legno dei corpi laterali (quella di mezzo) non ho catena e mi si configura come spingente. Come devo procedere in un caso così?
- le parti di struttura oltre alle pareti contro terra andranno interrate, dopo aver scavato e proceduto alla costruzione (lo so.. É uno spreco..)
- per il pilastro centrale del lato corto del corpo centrale che poggia "sfalsato" di 35 cm rispetto quello sottostante cosa posso fare di diverso dalla soluzione da me pensata?
- conoscendo i nostri terreni sarà necessario fare tutti pali. Qui é la regola.. Ad ogni modo ho richiesto e ottenuto di eseguire le indagini geotecniche che ritengo necessarie.

Cosa avreste fatto voi per risolvere questi problemi? Quale soluzione applichereste? Non la migliore soluzione.. Solo una realistica.. O un punto concreto di partenza su cui posso ragionare..
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Offline Cris

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Re: EDILUS - Pilastri in falso su BFS e analisi sismica
« Reply #17 on: 05 February , 2012, 00:57:33 AM »
Alcune considerazioni in relazione alla dinamica verticale (limitazioni, perplessità, affidabilità):

Le frequenze proprie di vibrazione della struttura in senso verticale possono essere raggruppate in due ‘famiglie’:
•quelle relative agli orizzontamenti (travi, solai), presenti in un intervallo di valori relativamente bassi (perché di tipo flessionale/locale), ma ‘catturabili’ solo a patto che il modello sviluppato consenta di individuarle;
•quelle relative alle vibrazioni assiali delle strutture verticali (pilastri, mensole di controvento, etc.), presenti in un intervallo piuttosto ampio di valori relativamente alti (o molto alti), in genere comunque ‘catturabili’ dai modelli (posto di spingere avanti la soluzione), per la modalità con cui questi vengono pensati ‘naturalmente’ dagli ingegneri.

Complessivamente:
•per eccitare ‘formalmente’ oltre l'85% della massa in senso verticale, nei modelli comunemente messi a punto dagli ingegneri, occorrerebbe (quasi sempre) estrarre un numero molto elevato di frequenze, incorrendo anche in complicazioni di carattere numerico;
•le frequenze che si ricavano in questo modo dipendono molto da come è fatto il modello (e le considerazioni di tipo ‘intuitivo’ possono non essere sufficienti);
•(c’è da chiedersi se le accelerazioni di tipo ‘verticale’ esistano).

In senso pratico:
•se il modello è pensato per registrare l’effetto di accelerazioni di tipo orizzontale, è meglio non accanirsi con il calcolo della risposta ad accelerazioni in senso verticale (accontentandosi di eccitare frazioni della massa);
•se la struttura presenta componenti che possono essere interessate da sismi con accelerazioni in verticale (sbalzi ecc.), è bene specializzare il modello di conseguenza, o tenere più facilmente (e, tutto sommato, più razionalmente) in conto questi effetti con assunzioni di tipo ‘statico’.

E’ poi evidente che, nella combinazione tra azioni verticali ed azioni orizzontali, la risposta di ‘travi’ e ‘pilastri’ è ben diversa: per questi ultimi un incremento di carico verticale può essere di aiuto, anziché di danno.

Può accadere che un modo qualsiasi coinvolga più della metà delle masse e può essere associato all'oscillazione assiale dei pilastri, mentre altri modi (magari i primi) contribuiscono a far partecipare percentuali molto inferiori.

Tuttavia può benissimo accadere che in termini di spostamenti le soluzioni siano praticamente coincidenti in quanto l'ampiezza di oscillazione assiale dei pilastri è estremamente piccola se comparata a quella flessionale delle travi.


Siamo sicuri di volerci imbarcare in tali e tante indeterminazioni se è possibile farne a meno con uno studio più "appropriato" della struttura?  :)
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Offline Salvatore Bennardo

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Re: EDILUS - Pilastri in falso su BFS e analisi sismica
« Reply #18 on: 05 February , 2012, 13:47:09 PM »
A me viene difficile "entrare" in quella struttura e in tutti questi discorsi dei modelli parziali che non riesco a vedere con le mie conoscenze.
1) Per il pilastro in falso da dove entrano le macchine mi riferivo diagonali messe al paino sopra da dove entrano le macchine, non all'interrato. Per tenerlo alla base. Io però non lo farei mai. Farei come al punto 2) che dico.
2) Telaio lato lungo dove c'è il pilastro in falso. Infilerei due pilastri che partono dalla fondazione e finiscono al tetto, al posto del pilastro che è all'aria. Basta che questi due pilastri lascino almeno lo spazio di 2,50 mt  (meglio 3,00 mt) per transitare auto e furgoncini. Se non li vedi allineati con i telai dell'altra direzione, non fa niente, non è che i telai devo essere a maglie rettangolari, un talaio piano può anche "deviare" il suo percorso. Questi due pilastri nuovi al posto di quello devono essere compatibili anche con il prospetto (porte, etc.)
3) Se posti le piante con i pilastri numerati si ragiona meglio a reimpostare la struttura.
4) Anche se da voi è uno standard fare pali per queste piccole strutture, secondo me è un grande speco economico, vista la mole in altezza. Anche se avete il terreno più cattivo d'Italia, un graticcio di travi rovesce anche molto sovradimensionate costa molto meno e ne beneficia la sicurezza.
5) Se i solai sono effettivamente rigidi nel loro piano orizzontale, e nel sw togli l'opzione di piano rigido, secondo me è molto sbagliato, si sbaglia il modello.
6) Per il pilastro sfalsato di 35cm, lo metti in asse con quello di sotto e vai a rispettare l'architettonico con i muri.
I muri del cantinato li devi estendere a tutti i pilastri, a tutto il contorno della struttura. Se quella parte non c'è nell'architettonico, poi la chiudono con i laterizi (vuoto inaccessibile, lasciando bei fori per far circolare l'aria). Non si possono lasciare pilastri e travi in mezzo a terra e acqua, infracidiscono tutti e subito.
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Offline matt

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Re: EDILUS - Pilastri in falso su BFS e analisi sismica
« Reply #19 on: 06 February , 2012, 09:40:40 AM »
Sto cercando di ricordare in che punto della norma si dice che pilastri in falso devono poggiare su travi che non siano a loro volta in falso ma che abbiano due appoggi agli estremi....

Offline matt

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Re: EDILUS - Pilastri in falso su BFS e analisi sismica
« Reply #20 on: 06 February , 2012, 09:55:52 AM »
Travi cap.7.4.6.1.1, le travi che sostengono pilastri in falso devono avere due appoggi agli estremi che siano pilastri o pareti.

Per cui la trave "verde" sopra l' ingrresso ai box dovrebbe avere un pilastro nella mezzeria.

Offline Rambo3ITA

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EDILUS - Pilastri in falso su BFS e analisi sismica
« Reply #21 on: 06 February , 2012, 12:09:06 PM »
Ho visto, infatti la trave che collega il pilastro in falso con il centro dell'ingresso dei box non posso farla.
Appena torno in studio, superato il blocco neve/ghiaccio/ the day after tomorrow/ vedo di postare anche la pianta.
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zax2010

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Re: EDILUS - Pilastri in falso su BFS e analisi sismica
« Reply #22 on: 06 February , 2012, 17:56:29 PM »
In questo link ing.Willy aveva già affrontato la questione:

http://ingegneriaforum.it/index.php?topic=2357.msg15785#msg15785

Viene riportato anche il passo della norma che consente di adottare dei modelli parziali, piuttosto che il modello globale,  per determinare gli effetti del sisma verticale.

In effetti ho fatto delle riflessioni circa il motivo per cui la norma lo consente che penso e spero di postare poi (la Bennardite è una malattia infettiva...)

Offline Cris

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Re: EDILUS - Pilastri in falso su BFS e analisi sismica
« Reply #23 on: 07 February , 2012, 00:41:29 AM »
Travi cap.7.4.6.1.1, le travi che sostengono pilastri in falso devono avere due appoggi agli estremi che siano pilastri o pareti.

Per cui la trave "verde" sopra l' ingrresso ai box dovrebbe avere un pilastro nella mezzeria.

? ? ?  :mmm:

Attenzione matt... mi sa che c'è un qui quo qua.

La trave verde poggia su due pilastri, il problema è che ha una luce improponibile.

Diversamente invece, quello che la norma vuole dire è che NON puoi mettere un pilastro in falso su una mensola (che notoriamente non ha due appoggi).  :)
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Offline matt

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Re: EDILUS - Pilastri in falso su BFS e analisi sismica
« Reply #24 on: 07 February , 2012, 08:47:48 AM »
Cris, hai ragione, in effetti stavo guardando la trave ortogonale a quella che dici tu (per trave verde intendevo quella più esterna) ed in quel caso avrei avuto ragione io. Ma visto che nell'altra direzione la trave che regge il pilastro è poggiante su pilastri allora è ok.

Offline Cris

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Re: EDILUS - Pilastri in falso su BFS e analisi sismica
« Reply #25 on: 07 February , 2012, 11:45:54 AM »
Cris, hai ragione, in effetti stavo guardando la trave ortogonale a quella che dici tu (per trave verde intendevo quella più esterna) ed in quel caso avrei avuto ragione io. Ma visto che nell'altra direzione la trave che regge il pilastro è poggiante su pilastri allora è ok.

E infatti la mia risposta era incompleta.
Ovviamente non puoi neppure mettere un pilastro in falso su un trave che (non è una mensola) ma è collegata in falso su un'altra trave.
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zax2010

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Re: EDILUS - Pilastri in falso su BFS e analisi sismica
« Reply #26 on: 07 February , 2012, 18:23:57 PM »
Partiamo dal sistema dinamico più semplice che ci sia:



Normalmente siamo interessati alle oscillazioni orizzontali:

In tal caso il periodo proprio di vibrazione di questo sistema è:

T=2*pigreco*radq(M/K)

Dove M è la massa in testa e K la rigidezza del sistema. Nella fattispecie K=3*E*J/l^3
Mettiamo una altezza solita da 300 cm. Ed ipotizziamo la sezione disposta lungo l'asse forte, in modo da avere l'inerzia massima.
Se numerizziamo il tutto K=5.208 daN/cm
Da cui un certo periodo di vibrazione.

Ma adesso sblocchiamo il grado di libertà verticale. Anche in quest'ultima direzione la massa potrà oscillare. Quale sarà il suo periodo?
Ovviamente la formula di prima, che è generale, andrà sempre bene. Basterà solamente modificare il valore della rigidezza, che adesso sarà: E*A/l.
Ovvero, sempre numerizzando, K=750.000 daN/cm

Siamo a circa 2 ordini di grandezza rispetto a prima. E considerando che K è sotto radice, vorrà dire che tra il periodo di vibrazione in orizzontale e quello in verticale c'è un ordine di grandezza di differenza.

Volevo attenzionare il fatto che ho preso dei numeri ben precisi, ma non necessariamente per portare acqua al mio mulino. Perchè se guardate i numeri scelti sarebbero quelli 'tipici' di una struttura ordinaria, con interpiani ordinari, con dimensioni dei pilastri ordinari (ho imposto una E da cls fessurato, che probabilmente potrei avere doppia per il caso assiale, ma a quel punto aumenterei ancora la rigidezza del sistema).

In sintesi, i meccanismi flessionali, con le usuali dimensioni delle nostre strutture portano a periodi di vibrazione molto più alti che non i meccanismi assiali.

Cosa accade quando facciamo girare il nostro programma di calcolo preferito? Se andiamo a guardare i periodi di vibrazione ci accorgiamo che essi sono disposti in modo decrescente. Il primo modo avrà periodo più alto, il secondo un pò più basso, e così via.

Ecco quindi che in un sistema a molti gradi di libertà è assolutamente necessario aumentare, e di parecchio, il numero dei modi di vibrare per poter arrivare a periodi, piccoli, che comincino a far muovere su e giù le teste dei nostri pilastri.
Ancor di più.....aumentare i modi di vibrare.....ma per ottenere cosa? Un +/- 1000 daN su un pilastro che magari ha 80000 daN già di suo?

Ecco quindi che la norma non impone nulla in tal senso. Le azioni del sisma verticale infatti possono essere trascurate, perchè in ogni caso portano ad incrementi/decrementi di sollecitazione che sono di fatto trascurabili.

Andiamo invece al pilastro in falso. Del pilastro in se alla norma non importa nulla. In realtà importa che si instaura un meccanismo flessionale sulla trave/travi che il pilastro in falso sostiene, con periodi di vibrazione comparabili a quelli orizzontali, e con sollecitazioni sulla trave che possono diventare importanti e quindi dimensionanti per la trave stessa.

D'altra parte, ammesso che voglia incaponirmi ad aumentare il numero di frequenze indagate, in modo da avere il famoso 85% in verticale, avrò ad esempio una frequenza che ecciterà il 10% delle masse (il mio pilastro in falso), ed altre frequenze, molto più alte, che ecciteranno il rimanente 75% (gli altri pilastri non in falso). Ma basta guardare le formule (7.3.3) e (7.3.4) di normativa per accorgersi che queste ultime frequenze non possono modificarmi significativamente le sollecitazioni ricavabili con un solo modo di vibrare sulla trave che sostiene il pilastro in falso.
Ecco quindi che il modello parziale, se ben pensato, risolve correttamente il problema, senza perdere nulla per strada.

Offline Rambo3ITA

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Re: EDILUS - Pilastri in falso su BFS e analisi sismica
« Reply #27 on: 07 February , 2012, 18:54:51 PM »
Posto immagini delle carpenterie dell'edificio. Ancora preliminari (non pugnalatemi per i pilastri 30x30, sono da cambiare. Punto).

La luce del pialstro in falso è troppo elevata. 6.4 metri è una grandezza in effetti assurda. Sarà rivista, nonostante non è modificata nella pianta postata.
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Offline Rambo3ITA

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Re: EDILUS - Pilastri in falso su BFS e analisi sismica
« Reply #28 on: 07 February , 2012, 19:04:09 PM »
Allego anche il piano terra
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Offline melo

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Re: EDILUS - Pilastri in falso su BFS e analisi sismica
« Reply #29 on: 07 February , 2012, 20:37:35 PM »
Cari amici, questo è il mio problema:

Palazzina bifamiliare perfettamente rettangolare su due piani + piano interrato.

Il piano interrato è provvisto di pareti perimetrali controterra e pilastri e travi all'interno che mi permettono di definirlo un BFS senza troppi problemi.

In questo interrato è previsto un parcheggio e mi hanno chiesto di "provare" a mettere un pilastro dell'abitazione in falso per garantire un adeguato spazio di manovra al piano interrato

PERTANTO
- Ho impostato il sisma verticale (visto che ho elementi in falso)
- Ho impostato il piano di zero sismico più alto della fondazione ma NON a piano terra per non escludere le travi  su cui poggia il pilastro in falso (altrimenti non riesco in alcun modo a eccitare la massa sismica da normativa)

TUTTAVIA
- a sisma Z gli spostamenti del pilastro in falso sono NULLI
- non riesco a raggiungere la percentuale di masse richiesta

Come posso modellare correttamente il mio problema?

Gli spostamenti non possono essere nulli, impossibile.
Controlla gli spostamenti delle travi che convergono nel pilastro (se è vero quello che dici dovrebbero essere nulli anch'essi).
Inoltre controlla lo stato di sollecitazione del pilastro, se è diverso da zero vuol dire che ci sono spostamenti differenziali tra testa e piede pilastro.

EDIT:

Inoltre controlla se :
- Il pilastro e le travi si uniscono in falso su un nodo e non sulla mezzeria di una trave
- Non siano presenti elementi troppo corti in relazioni ad altri (una trave lunga 40 cm, ed una lunga 7 metri nello stesso progetto).
- Controlla che l'elemento pilastro sia realmente connesso al nodo
- Prova a fare un esempio con uno schema semplice,  4 pilastri posti a quadrato che si uniscono al centro con un pilastro in falso che poggia di sopra, carichi il pilastro e vedi come reagisce il software.
« Last Edit: 07 February , 2012, 20:42:46 PM by melo »
"Non prendere la vita troppo sul serio, tanto non ne uscirai vivo!" 

 

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