Verifica a punzonamento in CYPECAD

CYPECAD permette di realizzare la verifica dello Stato Limite di Rottura rispetto al punzonamento in solai reticolari, in solai a getto pieno e in piastre di fondazione mediante due metodi: Verifica delle tensioni tangenziali e Verifica secondo i criteri normativi.

La verifica delle tensioni tangenziali include il dimensionamento delle armature di rinforzo necessarie. Nei solai reticolari viene dimensionata l’armatura necessaria nella zona a getto pieno e in quella alleggerita (rinforzi di taglio nelle nervature).

La verifica a punzonamento secondo i criteri normativi viene realizzata anche nel programma “Verifica a punzonamento”, ideato esclusivamente per la realizzazione della verifica suddetta .

Sia CYPECAD che “Verifica a punzonamento” realizzano la verifica nelle zone a getto pieno tenendo in conto l’armatura di rinforzo inserita dall’utente (armatura inclinata a 45º o armatura tipo trave).

INDICE

Verifica a punzonamento in CYPECAD

Verifica delle tensioni tangenziali
Punzonamento secondo i criteri normativi
Coesistenza e complementazione dei metodi

Funzionamento della verifica a punzonamento

Verifica delle tensioni tangenziali
Verifica secondo i criteri normativi

Dimensionamento ed elaborati grafici dell’armatura di rinforzo di punzonamento
Norme implementate
Permessi necessari nella licenza dell’utente
Altri moduli di CYPECAD
Programmi correlati

Verifica a punzonamento in CYPECAD

CYPECAD permette di realizzare la verifica dello Stato Limite di Rottura rispetto al punzonamento in solai reticolari, in solai a getto pieno e piastre di fondazione mediante due metodi: Verifica delle tensioni tangenziali puntuali e Verifica secondo i criteri normativi.

Verifica delle tensioni tangenziali

Viene realizzata una verifica delle tensioni tangenziali in superfici concentriche al perimetro di supporto situate a partire da una distanza di metà altezza utile e nelle superfici successive ogni 0.75 volte l’altezza utile in solai e strutture reticolari. Il valore delle tensioni tangenziali nei punti di taglio della maglia con il perimetro di punzonamento è ottenuto a partire dai tagli nei nodi prossimi mediante interpolazione lineare. La suddetta tensione si compara alla tensione tangenziale massima resistente di punzonamento (senza tener conto dell’armatura trasversale), calcolata secondo la norma sul calcestruzzo corrispondente. Il programma dimensiona l’armatura a punzonamento o tagliente nei casi in cui sia necessario, indicando nella vista in pianta (sia sul monitor che negli elaborati grafici) la posizione di ogni barra verticale di rinforzo. Nelle zone alleggerite dei solai reticolari si continua a realizzare la verifica nelle nervature tenendo in conto come larghezza della sezione la larghezza minima della nervatura (che può essere variabile nei reticolari a cassero recuperabile).

Questo approccio, basato sulla verifica delle tensioni tangenziali puntuali nei perimetri precedentemente citati, è differente dalla verifica di rottura nei confronti del punzonamento proporzionata dalle differenti norme sul calcestruzzo.

In generale, le norme permettono di utilizzare come metodo alternativo, procedimenti che realizzino una valutazione più precisa delle tensioni tangenziali in superfici concentriche al perimetro di supporto, come nel caso del metodo della verifica di tensioni tangenziali di CYPECAD.

È possibile consultare informazioni più dettagliate su questo tipo di verifica nel manuale “Memoria di calcolo di CYPECAD” (paragrafi 1.12.8, 1.12.9 e 2.9.2), accessibile dal menù principale dei programmi CYPE.

Punzonamento secondo i criteri normativi

In generale, le norme utilizzano una tensione tangenziale nominale in una superficie critica concentrica alla zona caricata, calcolata tenendo in conto la reazione dell’elemento di supporto e i momenti trasferiti da questo al solaio. Si tratta di una semplificazione proposta da diverse norme; le quali permettono anche di utilizzare, come metodo alternativo, procedimenti che realizzino una valutazione più precisa delle tensioni tangenziali in superfici concentriche al perimetro di supporto, come nel caso del metodo della verifica delle tensioni tangenziali riportato nel paragrafo precedente.

Il programma realizza la verifica a punzonamento secondo i criteri normativi secondo i seguenti passi:

Superficie critica di punzonamento
Ottiene e traccia sul monitor la superficie critica di punzonamento più sfavorevole intorno all’elemento di supporto, definita dal suo perimetro critico, considerando la presenza di fori o alleggerimenti nel solaio.
Ottenimento degli sforzi pessimi
Ottiene gli sforzi pessimi trasmessi dalla piastra all’elemento di supporto lungo la superficie di punzonamento.
Calcolo delle tensioni
Calcola le tensioni lungo il perimetro critico e le compara con le tensioni resistenti del calcestruzzo
Verifica dell’armatura di rinforzo a punzonamento disposta
Nel caso in cui l’utente introduca l’armatura di rinforzo a punzonamento, il programma verifica il compimento delle disposizioni di aratura secondo la norma selezionata.

La verifica a punzonamento secondo i criteri normativi viene realizzata con le stesse modalità anche tramite il programma “Verifica a punzonamento”, a cui è possibile accedere dal menù principale dei programmi CYPE (gruppo Strutture).

Coesistenza e complementazione dei sue metodi

Il risultato finale ottenuto da entrambi i procedimenti può non coincidere, nonostante siano entrambi validi.

L’armatura di rinforzo calcolate da CYPECAD in funzione delle tensioni tangenziali puntuali può servire come riferimento per l’utente nell’introduzione delle armature di punzonamento (armature inclinate a 45º o armature tipo trave). Dopo la loro introduzione, CYPECAD verifica automaticamente l’armatura disposta realizzando una verifica a punzonamento secondo i criteri normativi. Nel caso venga disposta la suddetta armatura di punzonamento, è necessario eliminare le armature per tensioni tangenziali puntuali contenute nella superficie concentrica all’elemento di supporto delimitata dal perimetro critico di punzonamento, al fine di evitare la duplicità sia negli elaborati grafici che nel computo. Per questo motivo, è stata inserita in CYPECAD una utility che permette di eliminare l’armatura disposta per tensioni tangenziali .

Funzionamento della verifica a punzonamento

Verifica delle tensioni tangenziali

Durante il calcolo del progetto, CYPECAD realizza la verifica delle tensioni tangenziali puntuali in solai a getto pieno e reticolari, e nelle piastre di fondazione. Se necessario, CYPECAD dimensiona l’armatura trasversale di rinforzo (aste verticali separate 0,75 volte l’altezza utile). La separazione delle barre verticali può essere editata manualmente ma le modifiche realizzate non sono verificate dal programma. La tabella delle armature dalla quale si ottengono gli elementi di rinforzo è comune per solai a getto pieno e reticolari e ne esiste una propria per le piastre di fondazione.

Se necessario, CYPECAD dimensiona l’armatura trasversale di rinforzo (barre verticali separate 0,75 volte l’altezza utile). La separazione delle barre verticali può essere editata manualmente ma le modifiche realizzate non sono verificate dal programma. La tabella delle armature dalla quale si ottengono gli elementi di rinforzo è comune per solai a getto pieno e reticolari e ne esiste una propria per le piastre di fondazione.

Questa verifica e il dimensionamento dell’armatura trasversale vengono realizzate in modo automatico da CYPECAD senza bisogno dell’intervento dell’utente. Per questo motivo, non è necessario che la licenza di utilizzo disponga di un permesso specifico. È necessario solamente che disponga dei permessi che permettano di calcolare il tipo di solaio nel quale si desidera realizzare la verifica a punzonamento (solai in getto pieno, reticolare o piastre di fondazione).

Nel paragrafo “Verifica delle tensioni tangenziali” di questa pagina Web, è possibile disporre di maggiori informazioni su questa verifica. È possibile inoltre consultare informazioni più dettagliate nel manuale “Memoria di calcolo di CYPECAD” accessibile dal menù principale dei programmi di CYPE (paragrafo “1.12.8 Solai in getto pieno”, “1.12.9 Solai reticolari” e “2.9.2 Piastre di fondazione”).

Verifica secondo i criteri normativi

Questa verifica è la stessa che realizza il programma “Verifica a punzonamento” che funziona in maniera indipendente da CYPECAD. Per fare in modo che i programmi CYPECAD o “Verifica a punzonamento” realizzino questa verifica, è necessario che la licenza di utilizzo disponga del permesso del programma “Verifica a punzonamento”.

Oltre al calcolo, se l’utente desidera è possibile realizzare la verifica a punzonamento, e in questo caso disporre l’armatura trasversale di punzonamento (armature inclinate a 45º o armature tipo trave) che andranno a sostituire quelle calcolate mediante la verifica di tensioni tangenziali disposte all’interno del perimetro critico di punzonamento del pilastro verificato.

Per realizzare la verifica a punzonamento e disporre l’armatura necessaria, CYPECAD dispone di una serie di opzioni situate nella finestra di dialogo “Punzonamento” (linguetta Risultati > menù Lastre/Solai nervati > opzione Punzonamento):

Viste
Con questa opzione è possibile selezionare le armature di piastre e solai nervati che si desidera visualizzare sul monitor.
Verifiche
Permette di visualizzare sul monitor, stampare o esportare (Testo, HTML, PDF, RTF, DOCX) tutte le verifiche di Stato Limite di rottura nei confronti del punzonamento realizzate dal programma negli elementi di supporto che si selezionano di seguito.
Unione dei perimetri critici sovrapposti
Realizza l’unione dei perimetri critici degli elementi di supporto che presentino intersezioni.
Selezionare e unire perimetri critici
Permette di selezionare due o più perimetri critici per unirli.
Separare perimetri critici uniti
Permette di separare perimetri critici che siano stati precedentemente uniti.
Rigenerare perimetri
Il programma ottiene i perimetri ogni volta che viene calcolata l’opera e quando ci siano modifiche significative nei dati che possano incidere sulla sua composizione. In altri tipi di cambi, come le modifiche della larghezza di una trave, questa opzione non si realizza. L’utente può utilizzare questa opzione, se lo considera necessario, dopo aver realizzato questo tipo di cambi. Questa opzione elimina le modifiche realizzate nei perimetri di punzonamento.
Editar
Dopo aver selezionato un elemento di supporto, apre una finestra di dialogo nella quale vengono mostrati i dati ottenuti automaticamente da CYPECAD in modo che possano essere modificati dall’utente (altezza utile del solaio, altezza disponibile per l’armatura di punzonamento, rapporto geometrico di armatura longitudinale di trazione del solaio).

Permette anche di aggiungere un’area “Asw” (cm2/m) di armatura di punzonamento una tensione normale del calcestruzzo (kp/cm2) addizionali. Per esempio, la sezione di armatura trasversale di una trave (cm2/m) che rimane dentro la zona limitata dal perimetro critico di punzonamento, non viene tenuta in conto in automatico dal programma (ad effetto della verifica a punzonamento) ma, consultandola mediante l’editor di travi avanzato di CYPECAD (linguetta Risultati > menù Travi/Muri > opzione Modificare), può essere inclusa nel campo “Area dell’armatura di punzonamento (Asw/s)” della finestra di dialogo di modifica dell’elemento di supporto selezionato mediante questa opzione.

Tutti i dati qui definiti vengono utilizzati per generare il perimetro critico e per realizzare le verifiche a punzonamento..
Eliminare armatura disposta per tensioni tangenziali
L’armatura di rinforzo calcolata dal programma in funzione delle tensioni tangenziali puntuali può servire come riferimento per introdurre armature di punzonamento (armature inclinate a 45º o armature tipo trave) e successivamente realizzare una verifica a punzonamento secondo i criteri normativi. In questo caso, le armature per tensioni tangenziali situate all’interno del perimetro critico di punzonamento devono essere eliminate. Mediante questa opzione è possibile eliminare i suddetti rinforzi per evitare la duplicità sia negli elaborati grafici che nei computi.
Eliminare campi
Permette di eliminare i campi nei quali l’utente non desideri effettuare le verifiche a punzonamento.
Generare armatura
Permette di introdurre due armature di rinforzo ortogonali nell’elemento di supporto selezionato.
Aggiungere armatura
Permette di introdurre un’armatura di rinforzo in qualsiasi direzione nell’elemento di supporto che si desidera.

Editare armatura
Permette di editare l’armatura di punzonamento introdotto in un elemento di supporto.
Assegnare armatura
Permette di introdurre un’armatura uguale ad un’altra già inserita.
Cancellare armatura
Elimina l’armatura che si seleziona.
Completare perimetro
Permette di disegnare il perimetro di punzonamento su zone nelle quali sia stato tagliato in seguito al calcolo o manualmente
Tagliare perimetro
Permette di tagliare il perimetro di punzonamento di un pilastro.

Per evitare di realizzare la verifica a punzonamento in un elemento di supporto con travi di altezza adiacenti che abbiano una rapporto di altezza importante rispetto al solaio, il programma dispone dell’opzione “Elementi di supporto con travi di altezza adiacenti” (menù Progetto > Dati generali > tasto Per posizione > Opzioni di solai > Punzonamento). Questa opzione impedisce di effettuare la verifica a punzonamento in elementi di supporto se il rapporto tra l’altezza delle travi adiacenti all’elemento di supporto e l’altezza del solaio è maggiore del valore definito. Il valore di default di questo rapporto è 1,20.

Dimensionamento ed elaborati grafici dell’armatura di rinforzo di punzonamento

Il dimensionamento dell’armatura di rinforzo di punzonamento in solai nervati, solai e piastre di fondazione dimensionata secondo i due metodi proposti in questa pagina (secondo tensioni tangenziali o secondo i criteri normativi) è contabilizzata nella relazione dei rapporti di armatura del progetto (menù File > Stampare > Relazioni del progetto > Rapporti di armatura del progetto).

Per ciò che riguarda la rappresentazione negli elaborati grafici (compresa la tabella di dettagli esecutivi e il riepilogo dei quantitativi), l’armatura a punzonamento viene rappresentato in elaborati grafici differenti:

Armatura di rinforzo dimensionata mediante la verifica di tensioni tangenziali
È inclusa di default nell’elaborato di tracciamento di ogni pianta (menù File > Stampare > Disegni esecutivi del progetto > aggiungere un piano > selezionare in tipo di piano “Piante dei solai” > selezionare “Tracciamento”). Anche se il resto degli elaborati grafici per ogni pianta non sono inseriti di default, è possibile configurarli in modo tale che lo siano.
Armatura di rinforzo disposta secondo i criteri normativi
È presente un elaborato grafico specifico per la rappresentazione dell’armatura di rinforzo a punzonamento disposta dall’utente. Si tratta dell’elaborato grafico “Armatura di punzonamento” (menù File > Stampare > Disegni esecutivi del progetto > aggiungere un elaborato > selezionare in tipo di piano Armatura di punzonamento). In questo elaborato grafico viene rappresentata la vista in pianta delle armature di punzonamento disposte dall’utente, i loro dettagli esecutivi, la tabella dei computi e un riepilogo dei quantitativi.

Norme implementate per armature di punzonamento

La verifica a punzonamento tramite tensioni tangenziali e il dimensionamento dell’armatura necessaria è disponibile per tutte le norme sul calcestruzzo selezionabili in CYPECAD.

La verifica a punzonamento secondo i criteri normativi e, pertanto, la possibilità di includere armature di rinforzo 45º o armature di rinforzo tipo trave, sono disponibili per la maggior parte delle norme sul calcestruzzo attualmente implementate in CYPECAD. Sono le stesse norme che l’utente può selezionare nel programma “Verifica a punzonamento”. È possibile consultarle al paragrafo “Normative implementate” della pagina corrispondente al suddetto programma.

Permessi necessari nella licenza di utilizzo

Perché CYPECAD realizzi la verifica delle tensioni tangenziali puntuali in solai a getto pieno, solai nervati e piastre di fondazione, e che dimensioni l’armatura trasversale di rinforzo corrispondente (barre verticali), non è necessario che la licenza di utilizzo disponga di un permesso specifico. È necessario che disponga solamente dei permessi che consentono di calcolare il tipo di solaio nel quale si desidera realizzare la verifica a punzonamento (solai a getto pieno, solai nervati o piastre di fondazione).

Perché il programma CYPECAD e “Verifica a punzonamento” possano realizzare la verifica a punzonamento secondo i criteri normativi, è necessario che la licenza dell’utente disponga del permesso per utilizzare il programma “Verifica a punzonamento”. In CYPECAD, oltre a questo permesso, è necessario che la licenza di utilizzo includa perlomeno i permessi che gli consentano di calcolare il tipo di solaio per il quale si desidera realizzare la verifica a punzonamento (solai a getto pieno, nervati o piastre di fondazione).

Altri moduli di CYPECAD

Moduli di CYPECAD:

Pilastri in acciaio
Pilastri in legno
Travi in acciaio
Solai unidirezionali (travetti in calcestruzzo generici)
Solai con travetti in legno
Solai con travetti gettati in opera, prefabbricati e in acciaio (richiede il modulo Solai unidirezionali)
Solai nervati
Solai in getto pieno
Verifica a punzonamento
Solai misti
Solai precompressi a cavi post-tesi per edifici
Solai a piastre alleggerite
Pareti di taglio
Muri portanti
Muri a tensione piana
Scale
Piastre e travi di fondazione
Muri in blocchi di calcestruzzo
Sistemi di protezione collettiva
Interazione della struttura con gli elementi costruttivi
Strutture 3D integrate (Si attiva acquistando Strutture 3D)

Moduli comuni a CYPE 3D e CYPECAD: