Incremento carico carroponte su struttura sconosciuta ( zona 4)
Slang
capannone industriale in c.a.p. anni '70 con classiche travi di
copertura a doppia pendenza luce 12.00 mt circa passo 6.10 mt circa;
copertura realizzata con tegoli similpigreco con "gamba" molto bassa
(d'altra parte la luce è di soli 6 mt circa).
A circa 3/4 dell'altezza dei pilastri mensole in cemento per appoggio
vie di corsa del carroponte.
Di tale struttura non si trova NULLA a quanto ne so: nè denuncia, nè
collaudo nè la ditta realizzatrice dei prefabbricati.
Zona sismica: 4
Luce del carroponte 11.00 mt circa, portata utile attuale 5000 kg
(scusatemi, sono della vecchia scuola: 50000 N).
Vie di corsa del carroponte: IPE400.
Si richiede la sostituzione del carroponte con uno la cui portata utile
sarà doppia.
Che fò?
Come mi comporto?
Devo riverificare l'intera struttura dal punto di vista sismico?
Esiste un qualche punto di ste benedette NTC08 che chiariscano come
comportarsi in un caso simile?
Alla lettera l'incremento di carico sulla struttura è inferiore al 10%
ma ciò non è più valido se analizzo il singolo pilastro presso cui
staziona il carroponte con i suoi 100000 N appesi ed in posizione
prosssima al pilastro (cioè con il carico non a metà luce del carroponte
ma in prossimità del fine corsa laterale).
Posso limitarmi a verifiche (e rinforzi, se del caso)locali?
Se dovessi realizzare l'adeguamento sismico sarei nei guai: dovrei
ricavare tutti i dati della struttura attraverso sondaggi e la
precisione di questi dati potrebbe essere alquanto aleatoria.
Qualcuno ha già affrontato un caso simile?
Grazie per qualsiasi indicazione e/o parere.
Slang
Francesco B.
> Si richiede la sostituzione del carroponte con uno la cui portata utile
> sarà doppia.
Tanti anni fa (penso almeno 12) mi e' capitata la stessa cosa.
Ma in quel caso ero riuscito a reperire i disegni delle strutture di
fondazione, dei pilastri ma non delle mensole.
Non sapendo come fossero armate le mensole allora le ho fatte rivestire
da reti di fibre in carbonio (devo aver messo forse tre strati incollati
con resine epossidiche alle armature di mensole e pilastri dato che li
avevo fatto scarnificare per arrivare al vivo delle armature piu'
esterne).
Ho affidato intregralmente alle reti le forze di trazione.
Pero' ho riverificato tutta la struttura usando gli SL in modo da
sfruttare al massimo i materiali (comunque le reti erano limitate al
campo elastico).
Ma a quel tempo (sempre zona 4) non c'era l'obbligo delle verifiche
sismiche.
Mi ricordo di aver avuto difficolta' con alcune verifiche degli elementi
di fondazione (c'erano dei telai in fondazione per scalvacare grosse
tubazioni) ma sono comunque riuscito a trovare dei meccanismi resistenti
in grado di trasferire le forze senza produrre la rottura degli
elementi. Non e' stato banale perche' dalle iniziali verifiche un po'
grossolane ho dovuto via via trovare metodi sempre piu' sofisticati di
calcolo (in pratica ho dovuto usare analisi non lineari. La parte
dinamica l'ho messa a posto con opportune maggiorazioni).
Comunque il cliente e' rimasto molto soddisfatto sia per il basso costo
dell'intervento che per la tempistica veramente breve.
Non aver toccato le fondazioni e' stato un sollievo per lui (aveva paura
di spese folli per gli adeguamenti).
> Devo riverificare l'intera struttura dal punto di vista sismico?
Escludo la necessità dell'adeguamento sismico perche' secondo me non
rientri in alcuna delle voci indicate in 8.4.1 (e infatti tu hai escluso
anche il caso dell'incremento del 10%).
Escludo anche la possibilità che si possa considerare un intervento
localizzato (8.4.3) perche' comunque coinvolge tutti gli elementi
strutturali del carroponte.
Non resta che il miglioramento (8.4.2).
All'inizio del punto 8.4 dice che un intervento di miglioramento non
necessariamente deve essere effettuato per raggiungere i livelli
richiesti dalle NTC.
Inoltre alla fine del punto 8.3 si trova: "Il progettista dovra'
esplicitare, in un'apposita relazione, i livelli di sicurezza attuali o
raggiunti ...".
E ancora, all'inizio di 8.3 si trova che l'analisi deve essere SLV o
SLC. Ossia analisi di tipo sismico.
Quello che voglio dire e' che alla luce di quanto riportato, secondo me,
puoi operare cosi':
1) esegui un'analisi sismica della struttura prima dell'intervento e
vedi quale e' l'accelerazione massima che porta al collasso;
2) fai tutti i necessari calcoli per realizzare l'intervento
fregandotene altamente del sisma. Proprio non lo consideri nei calcoli e
nelle verifiche;
3) una volta che hai trovato la soluzione finale esegui un'analisi
sismica della struttura migliorata e vedi quanto vale l'accelerazione
necessaria per ottenere il collasso.
In pratica i punti 1 e 3 costituiranno la relazione specifica dove si
esplicita il livello di sicurezza.
Secondo me, al massimo l'accelerazione 3 sara' uguale alla 1. Si spera
solo che sia un po' piu' grande.
E poi al massimo confronti questi valori con l'accelerazione di progetto
che avresti dovuto utilizzare per l'analisi sismica proprio per mostrare
in che condizioni si trova la struttura nel confronto del sisma.
Ti ritrovi ad avere la rottura di dover fare i punti 1 e 3 quando,
immagino, ti sarebbe piaciuto usare solo il punto 2.
Però, secondo me, non ci devi perdere troppo tempo con 1 e 3. Non è
necessario un livello di dettaglio troppo accurato.
> Posso limitarmi a verifiche (e rinforzi, se del caso)locali?
Penso proprio di no. Devi comunque vedere come il carico mobile del
carroponte influenzi i valori delle sollecitazioni e la cosa richiede
un'analisi che non puo' essere solo di tipo locale.
> Se dovessi realizzare l'adeguamento sismico sarei nei guai: dovrei
> ricavare tutti i dati della struttura attraverso sondaggi e la
> precisione di questi dati potrebbe essere alquanto aleatoria.
Secondo la mia opinione puoi limitarti al miglioramento ma non e'
necessario avere troppa precisione.
Considera che in teoria potresti anche stimare le armature tramite
progetto simulato (vedi la circolare relative alle NTC) e sicuramente un
Rck di 25 N/mmq dovresti averlo (anche se nelle strutture prefabbricate,
anche vecchie, e' piu' facile avere valori di 40-45 N/mmq).
P.S.
Unico dettaglio veramente importante: se fai il miglioramento poi avrai
la necessita' di fare il collaudo. In questo caso ti conviene parlare
fin da subito col collaudatore e metterti d'accordo sul tipo di
verifiche da eseguire.
In questo caso poi e' sicuramente il caso di fare qualche prova di
carico vista anche l'estrema facilita' con cui possono fare (il
carroponte sembra fatto apposta per questo).
--
Ciao da Francesco B.
Slang
Ed eccomi al punto: partiamo ad esempio sulle fondazioni: tu in allora
le hai verificate staticamente e ci sei stato dentro, certamente però i
tassi di lavoro dei materiali ti si saranno incrementati il che
significa che il coeff. di sicurezza, pur rimanendo normativamente
accettabile, si era ridotto.
Con la sismica, come risolvo? Dovrei per forza intervenire sulle fondazioni.
>
> Comunque il cliente e' rimasto molto soddisfatto sia per il basso costo
> dell'intervento che per la tempistica veramente breve.
> Non aver toccato le fondazioni e' stato un sollievo per lui (aveva paura
> di spese folli per gli adeguamenti).
>
>> Devo riverificare l'intera struttura dal punto di vista sismico?
>
> Escludo la necessità dell'adeguamento sismico perche' secondo me non
> rientri in alcuna delle voci indicate in 8.4.1 (e infatti tu hai escluso
> anche il caso dell'incremento del 10%).
> Escludo anche la possibilità che si possa considerare un intervento
> localizzato (8.4.3) perche' comunque coinvolge tutti gli elementi
> strutturali del carroponte.
> Non resta che il miglioramento (8.4.2).
Come Te, ci ero arrivato anch'io per esclusione ma due pareri "is (are)
better than one!!!!".
> All'inizio del punto 8.4 dice che un intervento di miglioramento non
> necessariamente deve essere effettuato per raggiungere i livelli
> richiesti dalle NTC.
> Inoltre alla fine del punto 8.3 si trova: "Il progettista dovra'
> esplicitare, in un'apposita relazione, i livelli di sicurezza attuali o
> raggiunti ...".
> E ancora, all'inizio di 8.3 si trova che l'analisi deve essere SLV o
> SLC. Ossia analisi di tipo sismico.
Il punto ostico per me rimane questo: come "gestisco" un coefficiente di
sicurezza globale della struttura e/o le varie verifiche "locali" (o
tensionali?).
Faccio un esempio per provare a chiarirmi, tornando alle fondazioni: se
non ci faccio nulla (perchè è impossibile tecnicamente o logisticamente
o decisamente troppo oneroso, ma rinforzo tutti gli altri elementi
(fondamentalmente i pilastri, le mensole di appoggio delle vie del
carroponte e le vie stesse (magari rinforzando le attuali putrelle senza
sostituirle)) queste (le fondazioni) mi rimangono il p.to debole e
possono vanificare tutti gli altri interventi, visto che in ogni caso
sarebbero queste, (premesso che certamente devono reggere le nuove
sollecitazioni), ad avere un coeff. di sicurezza inferiore a prima?
O gli altri miglioramenti "compensano" questa defaillance?
Ammetto di avere sul tema idee poche e confuse: qualcuno mi aiuta a
chiarire? Spero di aver esplicitato in modo comprensibile il mio dubbio
(coeff. di sic. "globale" e/o "locale" insomma).
Andando al sodo: se non riesco a rinforzare anche le fondazioni, è
inutile o no fare gli altri interventi?
Oppure l'approccio è questo: verifico la struttura (ammesso di riuscire
a schematizzarla correttamente scoprendone tutti i dati ad ora
sconosciuti) dal p.to di vista sismico con i carichi attuali e ne ricavo
un coeff. di sicurezza (globale e locale) (magari il p.to debole non
sono le fondazioni ma qualche altro elem. strutturale che riesco ad
identificare: focalizzo allora i miei sforzi nel rinforzo di questo
elemento e poi riverifico la struttura così come modificata e con i
nuovi maggiori carichi e vedo quale è il nuovo coeff. di sicurezza;
>
> Quello che voglio dire e' che alla luce di quanto riportato, secondo me,
> puoi operare cosi':
>
> 1) esegui un'analisi sismica della struttura prima dell'intervento e
> vedi quale e' l'accelerazione massima che porta al collasso;
>
> 2) fai tutti i necessari calcoli per realizzare l'intervento
> fregandotene altamente del sisma. Proprio non lo consideri nei calcoli e
> nelle verifiche;
>
> 3) una volta che hai trovato la soluzione finale esegui un'analisi
> sismica della struttura migliorata e vedi quanto vale l'accelerazione
> necessaria per ottenere il collasso.
>
> In pratica i punti 1 e 3 costituiranno la relazione specifica dove si
> esplicita il livello di sicurezza.
> Secondo me, al massimo l'accelerazione 3 sara' uguale alla 1. Si spera
> solo che sia un po' piu' grande.
> E poi al massimo confronti questi valori con l'accelerazione di progetto
> che avresti dovuto utilizzare per l'analisi sismica proprio per mostrare
> in che condizioni si trova la struttura nel confronto del sisma.
>
> Ti ritrovi ad avere la rottura di dover fare i punti 1 e 3 quando,
> immagino, ti sarebbe piaciuto usare solo il punto 2.
Eh già, sarebbe stato bello (fino a due anni fa circa.....sarei ricaduto
nel tuo caso: + o - una serie di verifiche locali e camminare).
Leggendo il p.to 8.7.5 credo di aver capito il principio generale, che
d'altronde è quello che gentilmente mi hai spiegato:
1) faccio un'analisi allo stato attuale incrementando il sisma (come? a
me viene in mente solo un'equivalente statica, incrementando di volta in
volta le forze sismiche orizzontali (le push-over, ammesso che c'entrino
qualcosa, le lascio ai matematici puri) fino a quando la mia struttura
non collassa (e qui il primo dubbio (*): come lo vedo?
Verifico, ad ogni incremento di carico, i vari elementi strutturali? (in
linea di principio, se avessi a che fare con strutture altamente
complesse (e non isostatiche, come nel caso attuale) mi sembra un metodo
alquanto oneroso, se non impossibile));
3) poi prendo la mia struttura rinforzata (ed i nuovi carichi) e faccio
lo stesso procedimento: se la struttura collassa per forze sismiche
minori, ce l'ho nello stoppino (e quindi devo fare altri tipi di
rinforzo o applicarne ulteriori su altri elementi strutturali) se invece
collassa (chi, come, dove? vedi sopra (*)) con sisma superiore a prima,
sono a posto.
Il problema per me (e lo dico ancora una volta, alla noia) è passare del
principio generale (che mi è abbastanza chiaro) ai numeri.
Grazie per ogni eventuale altro intervento.
Slang
Francesco B.
> Con la sismica, come risolvo? Dovrei per forza intervenire sulle fondazioni.
Prima di fasciarsi la testa cerca di vedere come sono fatte le
fondazioni.
Nel mio caso non erano normali fondazioni.
Comunque una valutazione del comportamento delle fondazioni va
sicuramente fatto.
Comunque dubito che il caso sismico possa portare a maggiorazioni
significative (in zona 4). Sino ad ora, in tutti i progetti che ho
affrontato, il sisma non ha mai superato gli effetti degli altri
carichi.
> Il punto ostico per me rimane questo: come "gestisco" un coefficiente di
> sicurezza globale della struttura e/o le varie verifiche "locali" (o
> tensionali?).
(*) Ma secondo me non e' necessario valutare un coefficiente di
sicurezza globale.
Fai l'analisi strutturale sotto l'azione sismica.
Se vuoi semplificarti la vita usa quella statica equivalente.
Utilizza valori via via crescenti dell'accelerazione sino a quando
almeno un elemento non risulta non verificato. Lasciando perdere ogni
discorso sulla pushover (che ti permetterebbe di aumentare
l'accelerazione) quella che trovi e' l'accelerazione che l'edificio puo'
sostenere attualmente senza alcun tipo di intervento.
Dopo l'intervento rifai la stessa operazione e vedi il nuovo valore
dell'accelerazione.
> (le fondazioni) mi rimangono il p.to debole e
> possono vanificare tutti gli altri interventi, visto che in ogni caso
> sarebbero queste, (premesso che certamente devono reggere le nuove
> sollecitazioni), ad avere un coeff. di sicurezza inferiore a prima?
Non resta che fare due conti e vedere come cambiano le sollecitazioni.
Ma se gia' hai valutato che gli scarichi a terra non superano il 10% dei
carichi attuali molto probabilmente non avrai grossi problemi
(ovviamente va verificato).
> O gli altri miglioramenti "compensano" questa defaillance?
Penso di no anche se vi e' da dire che modificare la struttura superiore
puo' portare a modificare la distribuzione degli scarichi a terra.
Pero', consideriamo anche che il carico aggiunto e' comunque modesto e
ci sono buone probabilita' che le verifiche tornino senza problemi.
> Andando al sodo: se non riesco a rinforzare anche le fondazioni, č
> inutile o no fare gli altri interventi?
Questa potrebbe essere una possibilita' da non sottovalutare.
Pero' senza calcoli non si puo' dire niente.
> Oppure l'approccio č questo: verifico la struttura .....
Rivedi la mia risposta sopra (*)
> 1) faccio un'analisi allo stato attuale incrementando il sisma ...
> ...complesse (e non isostatiche, come nel caso attuale) mi sembra un metodo
> alquanto oneroso, se non impossibile));
Ma no. Usando un qualsiasi programma di calcolo attuale ce la fai senza
troppo sforzo.
Magari cerca di modellare la struttura nel modo piu' semplice possibile.
Inoltre c'e' la possibilita' che avrai si e no due o tre tipologie di
pilastri. Basta quindi verificare pochi elementi (dato che hanno la
stessa resistenza).
Anche per le travi e' facile che ci siano uno o due tipi.
Un modo veloce e' quello di far generare le armature in automatico al
programma e confrontarle con le esistenti.
Chiaramente sarebbe il caso di non attivare l'armatura di tipo sismico
perche' ti inserirebbe staffe anche dove in realta' non servono etc...
E' ovvio che l'armatura esistente non puo' essere di quel tipo.
> 3) poi prendo la mia struttura rinforzata (ed i nuovi carichi) e faccio
> lo stesso procedimento: se la struttura collassa per forze sismiche
> minori, ce l'ho nello stoppino
Purtroppo si perche' comunque si parla di miglioramento e non di
peggioramento. Ma ti dico la verita': secondo me non cambiera' proprio
un bel niente.
> Il problema per me (e lo dico ancora una volta, alla noia) č passare del
> principio generale (che mi č abbastanza chiaro) ai numeri.
Non e' solo un problema tuo. Per noi che siamo abituati a operare in
zona 4 la nuova norma e' risultata alquanto difficile da comprendere.
Non e' facile per nessuno di noi passare dai principi ai numeri.
Anche quello che ho detto io e' sicuramente facilmente attaccabile da
chi vede in modo diverso la norma. Purtroppo e' stato lasciato troppo
spazio alle interpretazioni e i principi sono confusi con i metodi.
P.S.
E' comunque fondamentale riverificare le vie di corse.
In genere sono questi gli elementi strutturali (insieme alle mensole)
che risentono di piu' degli incrementi di carico.
Slang
>> inutile o no fare gli altri interventi?
>
> Questa potrebbe essere una possibilita' da non sottovalutare.
> Pero' senza calcoli non si puo' dire niente.
>
>
> Rivedi la mia risposta sopra (*)
>
>> 1) faccio un'analisi allo stato attuale incrementando il sisma ...
>> ...complesse (e non isostatiche, come nel caso attuale) mi sembra un metodo
>> alquanto oneroso, se non impossibile));
>
> Ma no. Usando un qualsiasi programma di calcolo attuale ce la fai senza
> troppo sforzo.
> Magari cerca di modellare la struttura nel modo piu' semplice possibile.
> Inoltre c'e' la possibilita' che avrai si e no due o tre tipologie di
> pilastri. Basta quindi verificare pochi elementi (dato che hanno la
> stessa resistenza).
> Anche per le travi e' facile che ci siano uno o due tipi.
>
> Un modo veloce e' quello di far generare le armature in automatico al
> programma e confrontarle con le esistenti.
> Chiaramente sarebbe il caso di non attivare l'armatura di tipo sismico
> perche' ti inserirebbe staffe anche dove in realta' non servono etc...
> E' ovvio che l'armatura esistente non puo' essere di quel tipo.
>
>> 3) poi prendo la mia struttura rinforzata (ed i nuovi carichi) e faccio
>> lo stesso procedimento: se la struttura collassa per forze sismiche
>> minori, ce l'ho nello stoppino
>
> Purtroppo si perche' comunque si parla di miglioramento e non di
> peggioramento. Ma ti dico la verita': secondo me non cambiera' proprio
> un bel niente.
>
>> principio generale (che mi è abbastanza chiaro) ai numeri.
>
> Non e' solo un problema tuo. Per noi che siamo abituati a operare in
> zona 4 la nuova norma e' risultata alquanto difficile da comprendere.
> Non e' facile per nessuno di noi passare dai principi ai numeri.
> Anche quello che ho detto io e' sicuramente facilmente attaccabile da
> chi vede in modo diverso la norma. Purtroppo e' stato lasciato troppo
> spazio alle interpretazioni e i principi sono confusi con i metodi.
>
> P.S.
> E' comunque fondamentale riverificare le vie di corse.
> In genere sono questi gli elementi strutturali (insieme alle mensole)
> che risentono di piu' degli incrementi di carico.
>
A buon rendere (se mi sarà mai possibile...)
Slang