Progettazione strutturale e normativa tecnica: Eurocodici e NTC 2018

Il d.m. 17.1.2018 (NTC 2018), e relativa circolare esplicativa n. 7/2019, allineano la normativa nazionale a quella europea, basata sugli Eurocodici (EC). Questo passaggio cerca di uniformare le norme in tutti i Paesi europei, tuttavia, la lettura e la interpretazione degli EC risultano spesso complicate, proprio per il modo in cui sono state introdotte nel nostro Paese.

Il manuale si prefigge il compito di essere una guida di supporto ai tecnici a comprendere le formulazioni e le indicazioni contenute nella norma.

Pertanto, il volume, relativamente alle strutture in cemento armato, si pone l’obiettivo di rendere chiaro quanto è riportato nei primi 4 capitoli e nel capitolo 7delle NTC 2018. 

In particolare si analizza in dettaglio il contenuto del capitolo 4, spiegandone le basi teoriche e sperimentali.

Si affrontano pertanto le sollecitazioni semplici e composte, le verifiche agli SLU e agli SLE.

All’interno del testo vengono segnalate tutte le formulazioni presenti nelle NTC 2018, in modo che il lettore possa trovarsi a suo agio con la consultazione della norma. Questa parte fa espresso riferimento all’EC2.

La seconda parte del testo rappresenta la parte più innovativa e impegnativa della norma, fa riferimento all’EC 8 prendendo in considerazione quanto riportato nel capitolo 7 delle NTC 2018.

Il testo si occupa quindi delle costruzioni in cemento armato in zona sismica, analizzando i metodi di calcolo, le strategie progettuali ed i particolari costruttivi, che in zona sismica assumono un fondamentale significato.

L’opera è arricchita con esempi esplicativi e con le necessarie figure e tabelle per rendere il tutto più comprensibile.

Autore

Santino Ferretti
Ingegnere, svolge la libera professione nel settore delle costruzioni, occupandosi di progettazione geotecnica e di strutture antisismiche, nonché di adeguamento sismico delle strutture. Ha approfondito particolarmente la dinamica strutturale e la modellazione dei materiali sia in campo lineare che non lineare.

Indice

Capitolo 1 - Cemento armato: composizione e comportamento
1.1 Il cemento armato 
1.2 Viscosità 
1.3 Parametri di resistenza del calcestruzzo 
1.3.1 Deformazione elastica 
1.4 Durabilità del cemento armato 
1.5 I tre stadi di comportamento del cemento armato 
1.5.1 Stadio I 
1.5.2 Stadio II 
1.5.3 Stadio III 
1.6 Ipotesi di base della teoria statica del cemento armato 
Capitolo 2 - Sicurezza strutturale e carichi 
2.1 Aspetti generali sulla sicurezza delle strutture
2.2 Stati limite 
2.2.1 Stati limite ultimi 
2.2.2 Stati limite di esercizio 
2.3 Azioni sulle costruzioni 
2.3.1 Carichi permanenti strutturali
2.3.2 Carichi permanenti non strutturali 
2.3.3 Sovraccarichi  
2.4 Azioni del vento 
2.4.1 Coefficiente di pressione cp (o aerodinamico) 
2.5 Carico della neve 
2.5.1 Valore di riferimento del carico della neve al suolo
Capitolo 3 - Modelli di calcolo e dei materiali 
3.1 Valutazione della sicurezza e metodi di analisi 
3.1.1 Analisi elastica lineare 
3.1.2 Analisi plastica
3.1.3 Analisi non lineare 
3.2 Effetti delle deformazioni
3.3 Verifiche agli stati limite
3.3.1 Resistenza a compressione del calcestruzzo
3.3.2 Resistenza a trazione del calcestruzzo
3.3.3 Resistenza di progetto dell’acciaio
3.3.4 Tensione tangenziale di aderenza acciaio-calcestruzzo
3.4 Modelli utilizzabili per i materiali
3.4.1 Acciaio
Capitolo 4 - Il calcestruzzo confinato
4.1 Calcestruzzo confinato 
4.2 Modello di calcestruzzo confinato
Capitolo 5 - Stati limite ultimi per tensioni normali e duttilità 
5.1 Stati limite ultimi per tensioni normali
5.1.1 Resistenza flessionale e duttilità in presenza e in assenza di sforzo assiale
5.1.2 Metodo pratico per la verifica a pressoflessione 
5.1.3 Eccentricità accidentale nei pilastri
5.1.4 Domini di resistenza
5.1.5 Metodi approssimati per lo studio della flessione retta
5.1.6 Sezione a T  
5.1.7 Sezione circolare 
5.1.8 Pressoflessione deviata 
5.1.9 Duttilità delle sezioni inflesse 
5.2 Sforzo normale centrato 
5.2.1 Introduzione
5.2.2 Trazione semplice
5.2.3 Compressione semplice
5.2.4 Armatura trasversale e prescrizione normativa
Capitolo 6 - Stati limite di instabilità
6.1 Introduzione
6.2 La stabilità dell’equilibrio elastico
6.3 Snellezza di pilastri singoli
6.4 Effetti del secondo ordine su aste isolate
6.5 Effetti del secondo ordine sulle strutture
6.5.1 Metodo della rigidezza nominale
6.5.2 Metodo della colonna modello
Capitolo 7 - SLU per tensioni tangenziali di taglio
7.1 Il taglio
7.1.1 Trattazione del taglio
7.1.2 Elementi con armatura a taglio
Capitolo 8 - SLU per tensioni tangenziali di torsione
Capitolo 9 - Il punzonamento
9.1 Resistenza VRd,C
9.2 Resistenza VRd,CS
9.3 Resistenza VRd,max
Capitolo 10 - Stati limite di esercizio
10.1 Stato limite di deformazione
10.2 Stato limite per vibrazioni
10.3 Stato limite di fessurazione
10.3.1 Fessurazione
10.4 Stato limite di limitazione delle tensioni
Capitolo 11 - Particolari costruttivi
11.1 Generalità sulle costruzioni in cemento armato
11.2 Considerazioni sulle analisi strutturali
11.3 Metodi di analisi
11.4 Distanza tra le barre di armatura e diametri delle barre piegate
11.5 Ancoraggio armatura longitudinale
11.6 Ancoraggi di staffe e di armature per il taglio
11.6.1 Sovrapposizioni di armature
11.7 Dettagli costruttivi di elementi strutturali
11.7.1 Travi
11.7.2 Pilastri
11.7.3 Pareti
Capitolo 12 - Elementi di ingegneria sismica
12.1 Introduzione
12.2 Sistema a un grado di libertà
12.3 Sistema a un grado di libertà con forzante armonica 
12.4 Spettro di risposta elastica secondo la normativa
12.4.1 Spettro di risposta elastico in accelerazione della componente orizzontale
12.4.2 Spettro di risposta elastico in accelerazione della componente verticale
12.4.3 Spettro di risposta in spostamento delle componenti orizzontali
12.5 Fattore di comportamento
12.6 Metodi di analisi sismica
12.6.1 Analisi dinamica lineare (metodo modale)
12.6.2 Analisi statica lineare
12.6.3 Analisi statica non lineare
12.6 Analisi dinamica non lineare 
12.7 Valutazione spostamenti della struttura
12.8 Composizione degli effetti delle azioni sismiche
Capitolo 13 - Progettazione strutture in cemento armato in zona sismica
13.1 Introduzione
13.2 Criteri generali
13.2.1 Regolarità in pianta
13.2.2 Regolarità in altezza
13.3 Corpi scala
13.4 Tamponature
13.5 Solai 
13.6 Comportamento strutturale
13.6.1 Fattore di comportamento per strutture in cemento armato
13.7 Fondazioni
13.7.1 Fondazioni superficiali
13.7.2 Fondazioni su pali
13.7.3 Collegamenti orizzontali tra gli elementi di fondazione
13.8 Modellazione struttura
13.9 Modellazione dell’azione sismica
13.10 Verifica degli elementi strutturali
13.10.1 Verifiche di rigidezza
13.10.2 Verifiche di resistenza
13.10.3 Verifiche di duttilità
13.11 Verifica elementi costruttivi non strutturali
Capitolo 14 - Verifica degli elementi strutturali in cemento armato in zona sismica
14.1 Introduzione
14.2 Verifiche di duttilità
14.3 Travi
14.3.1 Dimensionamento a flessione delle travi
14.3.2 Dimensionamento a taglio delle travi
14.4 Pilastri
14.4.1 Verifiche a pressoflessione
14.4.2 Verifiche a taglio
14.4.3 Zone dissipative
14.4.4 Verifica di duttilità
14.5 Nodi travi-pilastro
14.6 Pareti in cemento armato
14.6.1 Verifiche a pressoflessione
14.6.2 Taglio
14.6.3 Verifica a taglio-compressione del calcestruzzo
14.6.4 Verifica a taglio-trazione dell’armatura tesa
14.6.5 Verifica a scorrimento nelle zone dissipative
14.6.6 Verifiche di duttilità
14.6.7 Travi di accoppiamento delle pareti
Capitolo 15 - Controlli sul calcestruzzo e sulle barre di armatura
15.1 Controllo sui calcestruzzi
15.2 Controlli in cantiere sugli acciai
15.2.1 Carotaggio e prove su carote
Capitolo 16 - Strutture esistenti
16.1 Geometria (carpenterie)
16.2 Dettagli costruttivi
16.3 Proprietà dei materiali
16.4 Indicazioni supplementari per edifici in calcestruzzo armato
16.5 Indagini su strutture in cemento armato
16.5.1 Prova pacometrica
16.5.2 Termografia ad infrarossi
16.5.3 Prova ad ultrasuoni
16.5.4 Prove sclerometriche
16.5.5 Carotaggio e prove su carote
16.6 Interventi su strutture in c.a. esistenti
Appendice A - Modello lineare del cemento armato
A.1 Introduzione
A.2 Ipotesi di base della teoria elastica del cemento armato
A.3 Sforzo normale centrato
A.4 Flessione retta
A.5 Sezione rettangolare inflessa