REVISIONE DELLE NORME TECNICHE E CONSEGUENTE EVOLUZIONE DEI SOFTWARE: VERSO LE NTC 2012

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15 Dicembre 2011 ore 9.30WWW.CSPFEA.NET

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PROGRAMMA della GIORNATA

Ore Ore

09,30 Registrazione partecipanti 09,45 Benvenuto ai partecipanti A cura dellUfficio Organizzazione Seminari dellOrdine degli Ingegneri della Provincia di Roma 10,15 La revisione delle NTC: prospettive per il capitolo sismica Prof. Monti, Universit di Roma La Sapienza, GdL Sismica, CSLLPP 11,00 Buone pratiche e linee guida per la validazione dei modelli di calcolo: lesperienza MIDAS Ing. Paolo Segala, Membro Commissione Servizi, CSLLPP, e CEO di CSPFea

Ore

11,45 La revisione delle NTC: prospettive per il capitolo muratura Prof. Modena, Universit di Padova, GdL Murature, CSLLPP

Ore 12,30 I modelli di calcolo alla luce dei requisiti delle NTC Ing. Luigi Griggio, CEO CSPFeaOre 13,15 Ore 14,15 Pausa lavori La revisione delle NTC: prospettive per il capitolo geotecnica Prof. Mandolini, Seconda Universit degli Studi di Napoli, GdL Geotecnica, CSLLPP

Ore

Ore

Ore 15,00

Soluzioni software in linea con le novit normative: MIDAS Products Luigi Griggio, CEO CSPFeaIl lavoro della Cabina di Regia per la revisione delle NTC: Obiettivi e prossime scadenze Ing. Pietro Baratono, CSLLPP Cabina di Regia revisione NTC2008

Ore 15,30

Ore 16,00Ore 16.30

Tavola RotondaConclusione dellevento

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SEMINARIO FORMATIVO: Revisione delle norme tecniche ed evoluzione dei software: verso le NTC-12

Prospettive per il capitolo sismicoRoma, 15 dicembre 2011

Giorgio Monti Ordinario di Tecnica delle Costruzioni

DOVEROSE PREMESSE (ruolo e idee) Ci sono 11 GdL che rivedono le norme Tanti quanti sono i capitoli della norma Il coordinatore del GdL1 Sismica il prof. Braga Mi occupo, prevalentemente, dei cap. 7 e 8 Opero in squadra con altri colleghi Le valutazioni e le idee sono condivise Crediamo necessaria una significativa revisione Lentit della revisione varia da GdL a GdL Esporr idee e valutazioni mie e del GdL1 Altri GdL possono avere idee diverse

Prospettive di sviluppo della Normativa Italiana Giorgio Monti

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E LA NORMATIVA? (il punto temporale) Sono giunte le proposte di tutti ? S: CNI, Produttori. Erano gi pronte le proposte ministeriali ? S, erano in buona parte gi pronte. Lallineamento critico previsto ? S, attualmente in fase conclusiva. Quando si prevede di concluderlo ? Si tenter di concludere entro Natale (il Cap. 8 a gennaio). Quando si disporr di un testo definitivo ? Entro i primi mesi del 2012 (previsione). Quando uscir la NTC nuova ? Entro il 2012 (previsione).Prospettive di sviluppo della Normativa Italiana Giorgio Monti 4

ITALIA vs. EUROPA (NTC vs. EN) Sopravvivranno le NTC ? A mio parere s, per molte valide ragioni. Quali il ruolo centrale e le specificit ? Propedeuticit alle EN, cogenza. Quali i vantaggi di una norma nazionale ? Variazioni rapide, rispetto di esigenze nazionali. Quanto contano tali vantaggi ? Molto, in termini di competitivit nazionale. Quali le specificit italiane oggi esportabili ? Pericolosit puntuale (gi in esportazione), Progetto realmente multiprestazionale, Interventi sullesistente (LAquila).Prospettive di sviluppo della Normativa Italiana Giorgio Monti 5

ITALIA vs. ITALIA (NTC-12 vs. NTC-08) Via i refusi e maggiore chiarezza Atto dovuto, aiuto alluso. CU su tutte le azioni ambientali (Cap. 2 e 3) Estensione delluso di CU a vento e neve. Scomparsa delle TA (Cap. 2) Eliminazione ormai matura (atto dovuto ?..). Spazio alle nuove proposte (Cap. 4.6 e 11) Aiuto alla competitivit nazionale. Riduzione del rischio (tutti i capitoli) Modalit progettuale esportabile in UE. Elementi non strutturali e impianti (Cap. 7) Modalit progettuale esportabile in UE.Prospettive di sviluppo della Normativa Italiana Giorgio Monti 6

ITALIA vs. ITALIA (NTC-12 vs. NTC-08) PC - Progettazione in Capacit (Cap. 7) Gerarchia delle resistenze un passo della PC Il controllo della duttilit alternativo ai dettagli SL - Stati Limite e verifiche (Cap. 7.3.6) SL sono definiti anche per gli elementi non strutturali SL sono definiti anche per gli impianti Controllo della duttilit (Cap. 7) La duttilit pu essere valutata e verificata Il confinamento del calcestruzzo valutato e utilizzato Nuovo ed esistente pi coerenti (Cap. 7, 8) Armonizzazione necessaria sulla Vita Nominale Approccio esportabile in EuropaProspettive di sviluppo della Normativa Italiana Giorgio Monti 7

FATTORE DI COMPORTAMENTO q

Chiarita distinzione fra comportamento non dissipativo e comportamento dissipativo

Prospettive di sviluppo della Normativa Italiana Giorgio Monti

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SEMINARIO FORMATIVO

REVISIONE DELLE NORME TECNICHE E CONSEGUENTE EVOLUZIONE DEL SOFTWARE: VERSO LE NTC 2012

BUONE PRATICHE E LINEE GUIDA

PER LA VALIDAZIONE DEI MODELLI DI CALCOLO: LESPERIENZA MIDAS

ING. PAOLO SEGALA

ROMA -15 DICEMBRE 2011

Argomenti:1] Come affrontare in maniera corretta il calcolo mediante luso dei software. Riferimenti e Buone Pratiche. 2] Verificare e Validare i calcoli mediante luso del software. Linee Guida. 3] La Relazione di Calcolo e la Pratica di Deposito: esigenze diverse.

Lapproccio delle Norme TecnicheNTC2008, Cap. 10.2Il Cap. 10.2 delle NTC2008 introduce largomento della Relazione di Calcolo, ed in particolare stabilisce che Qualora lanalisi strutturale e le relative verifiche siano condotte con lausilio di codici di calcolo automatico, il progettista dovr controllare laffidabilit dei codici utilizzati e verificare lattendibilit dei risultati ottenuti, curando nel contempo che la presentazione dei risultati stessi sia tale da garantirne la leggibilit, la corretta interpretazione e la riproducibilit.

Lapproccio delle Norme TecnicheNTC2008, Cap. 10.2Nei Punti b) e c) del Cap. 10.2 delle NTC2008, sono trattati i concetti di validazione e affidabilit. Il Progettista deve controllare che la Base Teorica e il software applicativo usato per il calcolo siano adeguati a risolvere il problema in maniera numericamente accurata e capaci di affrontare le molte varianti e peculiarit che si incontrano nella pratica professionale. Prima di iniziare ogni analisi di un certa importanza il Progettista deve fornire spiegazioni se: la Base Teorica idonea ed applicabile al particolare problema; i Metodi/software hanno soddisfatto determinati test fondamentali sia sotto il profilo della correttezza dei risultati sia nei riguardi della convergenza numerica alle soluzioni analitiche disponibili in letteratura; i Test di Benchmark sono stati eseguiti per dimostrare il soddisfacimento delle performance richieste dalla soluzione del particolare problema;

Affrontare correttamente il calcoloLinee Guida disponibiliCNR 10024 1986: Linee Guida pionieristiche. Punto di partenza.NAFEMS Guidelines to Finite Element Practice. Glasgow, 1992. ASME (American Society of Mechanical Engineers) V&V10, Comitee. Guide for Verification and Validation in Computational Solid Mechanics. 2007 IAEA SAFETY STANDARD SERIES. NS-G-1.6 Seismic Design and Qualification for Nuclear Power Plants. Vienna, 2003

NASA Technical Standard, STD 7009. Standard for models and simulations. 2008

Fanno riferimento al settore meccanico e fluidodinamico. Non al civile.

Best practices e GuidelinesHa avuto il merito di introdurre procedure di Qualit nelle analisi numeriche. Ha introdotto e codificato i Benchmarks per validare un codice di calcolo e migliorare la consapevolezza degli utenti di softwares di calcolo. Ha introdotto il Registered Analyst Scheme, che permette di qualificare lingegnere che affronta le simulazioni numeriche mediante un rating basato sulle esperienze, corsi, programmi utilizzati, etc.Due testi fondamentali di NAFEMS (National Agency for the Finite Element Methods and Standards): NAFEMS Guidelines to Finite Element Practice. Glasgow, 1992. ISBN 0 903640 16 3 NAFEMS Quality Assurance Procedures for Engineering Analysis. Glasgow, 1999

Best practices e GuidelinesNel 1999, ASME ha istituito la Standards Committee on Verification and Validation in Computational Solid Mechanics (PTC 60/V&V 10), che nel 2006 ha rilasciato il testo Guide for Verification and Validation in Computational Solid Mechanics Le decisioni prese a seguito di un calcolo numerico richiedono che non solo i risultati ottenuti siano ragionevoli, ma che lingegnere calcolatore abbia seguito una ragionevole procedura nel documentare i numerosi parametri fisici e numerici che sono stati considerati. Il grado di sicurezza preteso dal Project Manager direttamente proporzionale alla criticit delle decisioni che saranno prese in virt del calcolo. ASME ha definito i processi di Validazione e Verifica come il modo in cui le ipotesi del calcolo sono raccolte e documentate al fine di stabilire un grado di confidenza nel risultato di complesse simulazioni numeriche

Prima conclusione:Laffidabilit e laccuratezza (la Validazione) di un modello di calcolo, secondo i riferimenti citati, pu essere raggiunta mediante tre fattori: 1. Documentata capacit dellingegnere analista (preparazione teorica e studi, Corsi, esperienza nella materia, conoscenza del software) 2. Documentato processo di Modellazione e Simulazione (M&S), per il quale la Relazione di Calcolo diventa lo strumento principe Validazione 3. Documentata affidabilit del programma di calcolo nellambito dei calcoli svolti Vedremo come nei punti 2 e 3 presente la Validazione e Verifica del Modello di calcolo

Documentare il processo di M&SUna linea guida che diventa guida alla Relazione di CalcoloCfr.: http://www.structural-modeling.it/structural-modeling_Cinque.pdfStep Processo Fisico (Struttura) da analizzare Esempio Valutazione della vulnerabilit sismica di un edificio esistente in muratura e calcestruzzo. (quale grandezza? Quali misure? Quale grado di dettaglio?) Analisi di pushover con metodo a telaio equivalente, cerniere fenomenologiche con comportamento elastoplastico-fragile secondo il modello proposto da EC8, determinazione della curva di capacit secondo il metodo prescritto dalle NTC2008, verifica delle rotazioni alla corda Algoritmo di analisi non lineare per struttura in CA e muratura considerando la plasticit del materiale (concentrata in cerniere), eventuale non linearit geometrica (P-), incrementi di carico controllati col metodo Arc-Lenght, dipendenza del diagramma Momento-Rotazione dallo sforzo normale agente e variabile ad ogni step, convergenza controllata da norma sugli spostamenti, algoritmi di verifica locale di deformazione per meccanismi duttili, etc Ha a che fare con lidoneit del programma nel caso specifico di applicazione (10.2, c.1) Note Ha a che fare con il Cap. 10.2, a) Tipo di analisi svolta

Modello Concettuale: linsieme delle assunzioni e descrizioni dei fenomeni fisici che sottendono al Processo Fisico da analizzare, dai quali derivano i modelli matematici Algoritmi numerici: limplementazione numerica del modello matematico mediante algoritmi, usualmente in forma discretizzata (FEM), algoritmi di soluzione, criteri di convergenza . Evidenziando le specificit degli algoritmi quando si ritiene che esse siano determinanti per la corretta simulazione.

Modello computazionale: il modello specifico generato nellambito del software usato, con i dati di input relativi alla fisica del struttura, i criteri di discretizzazione, i parametri richiesti dallalgoritmo implementato, etc.

Modello composto da 25 travi e 19 pilastri, con 88 cerniere plastiche, condizioni di carico, gruppi di forze orizzontali proporzionali al 1 modo, condizioni di vincolo, criterio di convergenza basato sulla norma degli spostamenti, passi di carico con controllo in spostamenti, algoritmo di arc-lenght, etc

SEMINARIO FORMATIVO Revisione delle norme tecniche e conseguente evoluzione dei software: verso le NTC 2012

La revisione delle NTC: prospettive per il capitolo muraturaRoma, 15 dicembre 2011

Prof. Claudio ModenaOrdinario di Tecnica delle Costruzioni Universit di Padova Gruppo di Lavoro 6 Murature

Regole generali per la progettazioneNORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONIDECRETO MINISTERIALE 14/01/20081. 2. OGGETTO SICUREZZA E PRESTAZIONI ATTESE

3.4. 5. 6.

AZIONI SULLE COSTRUZIONICOSTRUZIONI CIVILI E INDUSTRIALI PONTI PROGETTAZIONE GEOTECNICA

7.8. 9.

PROGETTAZIONE PER AZIONI SISMICHECOSTRUZIONI ESISTENTI COLLAUDO STATICO

10. REDAZIONE DEI PROGETTI STRUTTURALI ESECUTIVI E DELLE RELAZIONI DI CALCOLO 11. MATERIALI E PRODOTTI PER USO STRUTTURALE ALL. A - PERICOLOSITA' SISMICA ALL. B - TABELLE DEI PARAMETRI CHE DEFINISCONO L'AZIONE SISMICA

2

Regole generali per la progettazioneNORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONIDECRETO MINISTERIALE 14/01/2008Circolare Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti n. 617 2/2/09 (G.U. n. 47 del 26/2/09 - Supplemento

Ordinario n. 27), Istruzioni per l'applicazione delle Norme Tecniche per le Costruzioni di cui al D.M.14/01/2008

Download: http://www.cslp.it/ > Home > Cosa facciamo > Novit

RIFERIMENTI TECNICI (12) Eurocodici strutturali con le precisazioni delle Appendici Nazionali o internazionali EN;

Norme UNI EN armonizzate pubblicate su Gazzetta Ufficiale dellUnione Europea; Norme per prove, materiali e prodotti pubblicate da UNI; Istruzioni del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici; Linee Guida del Servizio Tecnico Centrale del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici; Linee Guida per la valutazione e riduzione del rischio sismico del patrimonio culturale del Ministero per i Beni e le Attivit Culturali, licenziate dal Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici; Istruzioni e documenti tecnici del C.N.R.3

Costruzioni di muratura4. [] COSTRUZIONI CIVILI E INDUSTRIALI

4.5. 4.5.1. 4.5.2.

4.5.3. 4.5.4. 4.5.5. 4.5.6.

4.5.7. 4.5.8. 4.5.9. 4.5.10.

Costruzione di muratura Definizioni Materiali e caratteristiche tipologiche 4.5.2.1 Malte 4.5.2.2 Elementi resistenti di muratura 4.5.2.3 Murature Caratteristiche meccaniche delle murature Organizzazione strutturale Analisi strutturale Verifiche 4.5.6.1 Resistenze di progetto 4.5.6.2 Verifiche agli stati limite ultimi 4.5.6.3 Verifiche agli stati limite di esercizio 4.5.6.4 Verifiche alle tensioni ammissibili Muratura armata Verifiche per situazioni transitorie Verifiche per situazioni eccezionali Resistenza al fuoco

169 169 169 169 169 170 171 171 173 173 173 174 177 177 177 179 179 179

Costruzioni di muratura7. [] PROGETTAZIONE PER AZIONI SISMICHE

7.8. 7.8.1.

Costruzioni di muratura Regole generali 7.8.1.1 Premessa 7.8.1.2 Materiali 7.8.1.3 Modalit costruttive e fattori di struttura 7.8.1.4 Criteri di progetto e requisiti geometrici 7.8.1.5 Metodi di analisi 7.8.1.5.1 Generalit 7.8.1.5.2 analisi lineare statica 7.8.1.5.3 analisi dinamica modale 7.8.1.5.4 analisi statica non lineare 7.8.1.5.5 analisi dinamica non lineare 7.8.1.6 verifiche di sicurezza 7.8.1.7 principi di gerarchia delle resistenze 7.8.1.8 fondazioni 7.8.1.9 costruzioni semplici

350 350 350 350 351 352 353 353 353 354 354 354 355 355 356 356

Costruzioni di muratura7. [] 7.8. *+ 7.8.2. Costruzioni di muratura Costruzioni in muratura ordinaria 7.8.2.1 criteri di progetto 7.8.2.2 verifiche di sicurezza 7.8.2.2.1 pressoflessione nel piano 7.8.2.2.2 taglio 7.8.2.2.3 pressoflessione fuori piano 7.8.2.2.4 travi in muratura Costruzioni in muratura armata 7.8.3.1 criteri di progetto 7.8.3.2 verifiche di sicurezza 7.8.3.2.1 pressoflessione nel piano 7.8.3.2.2 taglio 7.8.3.2.3 pressoflessione fuori piano Strutture miste con pareti in muratura ordinaria o armata Regole di dettaglio 7.8.5.1 costruzioni in muratura ordinaria 7.8.5.2 costruzioni in muratura armata 350 357 357 358 358 358 359 359 360 360 360 360 360 361 361 362 362 363 PROGETTAZIONE PER AZIONI SISMICHE

7.8.3.

7.8.4. 7.8.5.

Costruzioni di muratura8. 8.1. 8.2. 8.3. 8.4. COSTRUZIONI ESISTENTI OGGETTO CRITERI GENERALI VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI 8.4.1. Intervento di adeguamento 8.4.2. Intervento di miglioramento 8.4.3. Riparazione o intervento locale PROCEDURE PER LA VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA E LAREDAZIONE DEI PROGETTI

406 406 407 408 408 409 409 409 409 410 410 410 410 411 411 411 412 413 413 415

8.5.

8.6. 8.7. 8.7.1. 8.7.2. 8.7.3. 8.7.4. 8.7.5.

8.5.1. Analisi storico-critica 8.5.2. Rilievo 8.5.3. Caratterizzazione meccanica dei materiali 8.5.4. Livelli di conoscenza e fattori di confidenza 8.5.5. Azioni MATERIALI VALUTAZIONE E PROGETTAZIONE IN PRESENZA DI AZIONI SISMICHE Costruzioni in muratura Costruzioni in cemento armato o in acciaio Edifici misti Criteri e tipi dintervento Progetto dellintervento

Regole generali per la progettazioneCRITERI GENERALI

La normativa si propone di fornire delle indicazioni progettuali e diverifica con unimpostazione prestazionale

Le prestazioni della struttura sono collegate a degli stati limite: statolimite la condizione superata la quale lopera non soddisfa pi le esigenze per le quali stata progettata

Viene proposto un approccio progettuale che si prefigge di assegnare una resistenza differenziata ai diversi elementi strutturali (gerarchia

delle resistenze)8

Regole generali per la progettazioneCRITERI GENERALI: STATI LIMITE ( 2.2)Le opere e le varie tipologie strutturali devono essere sicure nei confronti di STATO LIMITE DI ESERCIZIO - SLE garantendo le prestazioni previste per le condizioni di esercizio STATO LIMITE ULTIMO - SLU evitando crolli o dissesti gravi, totali o parziali, che possano compromettere lincolumit delle persone o provocare gravi danni ambientali o mettere fuori servizio lopera

Nel caso di una costruzione esistente la valutazione della sicurezza e la progettazione degli interventi possono essere eseguite con riferimento ai soli SLU ( 8.3)9

Regole generali per la progettazioneSTATI LIMITE PER AZIONI SISMICHE ( 3.2.1)STATI LIMITE DI ESERCIZIOStato Limite di Operativit (SLO) la costruzione nel suo complesso non deve subire danni ed interruzioni duso significativi Stato Limite di Danno (SLD) la costruzione nel suo complesso subisce danni tali da non mettere a rischio gli utenti e da non compromettere significativamente la capacit di resistenza e di rigidezza nei confronti delle azioni verticali ed orizzontali, mantenendosi immediatamente utilizzabile

STATI LIMITE ULTIMIStato Limite di salvaguardia della Vita (SLV) la costruzione subisce rotture e crolli dei componenti non strutturali e significativi danni dei componenti strutturali (perdita significativa di rigidezza nei confronti delle azioni orizzontali) e conserva parte di resistenza e rigidezza per azioni verticali e un margine di sicurezza nei confronti del collasso per azioni sismiche orizzontali Stato Limite di prevenzione del Collasso (SLC) la costruzione subisce gravi rotture e crolli dei componenti non strutturali ed impiantistici e danni molto gravi dei componenti strutturali; la costruzione conserva margine di sicurezza per azioni verticali ed un esiguo margine di sicurezza nei confronti del collasso per azioni orizzontali

10

Regole generali per la progettazioneConcezione strutturale a sistema scatolare:

Comportamento strutturale tridimensionale (Tomazevic 1999): Semplicit e regolarit strutturale (cio uniformit a simmetria) Iperstaticit Comportamento a solaio rigido

Fondazioni adeguate.

Riaposta globale (Magenes e Penna 2009)11

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CSPFea

I modelli di calcolo alla luce dei requisiti delle NTC

Relatore: Dott. Ing. Luigi Griggio

www.cspfea.net

LEGAMI COSTITUTIVI METODI DI MODELLAZIONE ANALISI IN Midas/ Gen - Midas/ Fea - DIANARelatore: Dott. Ing. Luigi Griggio

www.cspfea.net

Tipi di Analisi(con riferimento ai problemi sismici) Modelli lineariAnalisi statica Analisi dinamica: - al passo - nel dominio delle frequenze (analisi modale) Forzanti considerate Forze statiche Forze variabili nel tempo Spettro di risposta di progetto Spostamenti imposti

Modelli non lineariAnalisi statica (pushover) Analisi dinamica nel dominio del tempo (al passo)

Complessit e precisione

Accelerogrammi

ANALISI NON LINEARE (Statica - Pushover) . NTC 08Questo tipo di analisi pu essere applicato per gli scopi e nei casi seguenti: valutare i rapporti di sovraresistenza u/1 per la determinazione di q; verificare leffettiva distribuzione della domanda inelastica negli edifici progettati con il fattore di riduzione q;La possibilita di verificare le conseguenze della perdita di resistenza di un elemento sulla stabilita dell'intera struttura; L'individuazione delle zone critiche dove si ha maggiore richiesta di duttilit; L'individuazione di irregolarit in pianta o in altezza in termini di resistenza che causano modifiche della risposta dinamica in campo non lineare; La valutazione degli spostamenti relativi fra i piani tenendo conto delle discontinuit di resistenza e rigidezza fra i piani. In questo modo possibile controllare il danno di elementi non strutturali; Il monitoraggio continuo di deformazioni, sollecitazioni, snervamento e rottura nei singoli elementi, nonch della curva di capacit dell'intera struttura; come metodo di progetto per gli edifici di nuova costruzione sostitutivo dei metodi di analisi lineari;

come metodo per la valutazione della capacit di edifici esistenti.

Calcolo diCalcolo di q caso T1>Tc strutture non rigide7000

qCalcolo di q Esempio caso di T1