NTC 2018 | Come effettuare la verifica dei nodi?

Nel decreto ministeriale n. 17 del gennaio di quest’anno è stata proposta la revisione delle NTC 2008; sono così entrate in vigore il 22 marzo le nuove norme tecniche, le NTC 2018. Dopo aver affrontato il tema della duttilità delle sezioni in cemento armato, andiamo ora ad analizzare un caso molto particolare in attesa della pubblicazione della Circolare: la verifica dei nodi.

I nodi sono intesi come zone di sovrapposizione trave-pilastro e possiamo innanzitutto fare la distinzione tra quelli interamente confinati e non:

– interamente confinati: quando in ognuna delle quattro facce verticali si innesta una trave; il confinamento si considera realizzato quando, su ogni faccia del nodo, la sezione della trave copre per almeno i 3/4 la larghezza del pilastro e, su entrambe le coppie di facce opposte del nodo, le sezioni delle travi si ricoprono per almeno i 3/4 dell’altezza;

– non interamente confinati: quando non appartenenti alla categoria precedente.

Occorre innanzitutto sottolineare che così come con le precedenti NTC 2008 la verifica di resistenza dei nodi era riservata alle sole strutture progettate in alta duttilità (CD”A”), con le NTC 2018 diventa obbligatoria anche per quelle in bassa duttilità (CD”B”) e per le strutture non dissipative. L’unica differenza tra una progettazione in classe di duttilità “A” e “B” o non dissipativa sta nel valore del fattore di sovraresistenza γ_Rd (Tab.1).

L’obbligatorietà di tale verifica da un lato dimostra la nota importanza dei nodi, da sempre ritenuti fondamentali per la trasmissione degli sforzi tra i diversi elementi strutturali, dall’altro la rende molto più stringente rispetto alle precedenti norme tecniche, a tal punto da doversi spesso confrontare con staffature irrealizzabili.

Dimensionamento e verifica degli elementi strutturali primari e secondari

I fattori di sovraresistenza γ_Rd da utilizzare nelle singole verifiche, secondo le regole della progettazione in capacità, sono riportati nella Tab.1.

Tab. 1 – Fattori di sovraresistenza γ_Rd

Travi: Verifiche di resistenza (RES)

In ogni sezione la capacità deve essere superiore o uguale alla corrispondente domanda.

• Flessione

La domanda a flessione è quella ottenuta dall’analisi globale della struttura per le combinazioni di carico assegnate. La capacità a flessione deve essere valutata sulla base delle armature flessionali effettivamente presenti, compreso il contributo di quelle poste all’interno della larghezza collaborante di eventuali solette piene, se ancorate al di fuori della campata in esame (vedi Fig. 1).

Fig. 1 – Larghezza collaborante delle travi

La larghezza collaborante è da assumersi uguale alla larghezza del pilastro b_c (vedi Fig. 1, caso a) su cui la trave confluisce, più:

– due volte l’altezza della soletta da ciascun lato, nel caso di travi confluenti in pilastri interni (vedi Fig. 1, caso b);

– due o quattro volte l’altezza della soletta da ciascun lato in cui è presente una trave trasversale di altezza simile, nel caso di travi confluenti rispettivamente in pilastri esterni o interni (vedi Fig. 1 caso c e caso d).

Nel caso di travi perimetrali si considera unicamente la soletta collaborante dal lato interno.

• Taglio

La domanda a taglio, per ciascuna direzione e ciascun verso di applicazione delle azioni sismiche, si ottiene dalla condizione di equilibrio della trave, considerata incernierata agli estremi, soggetta ai carichi gravitazionali e all’azione della capacità flessionale di progetto nelle due sezioni di plasticizzazione (generalmente quelle di estremità) e amplificati del fattore di sovraresistenza γ_Rd di cui alla Tab. 1.

La domanda a taglio, nei casi in cui le zone dissipative non si localizzino nella trave ma negli elementi che la sostengono, è calcolata sulla base della capacità flessionale di progetto di tali elementi.

Pilastri: Verifiche di resistenza (RES)

In ogni sezione la capacità deve essere superiore o uguale alla corrispondente domanda.

• Presso-flessione

Per le strutture in CD “A” e in CD “B” la domanda a compressione non deve eccedere, rispettivamente, il 55% e il 65% della capacità massima a compressione della sezione di solo calcestruzzo, per tutte le combinazioni considerate.

Ai fini della progettazione in capacità, per ciascuna direzione e ciascun verso di applicazione delle azioni sismiche, per ogni nodo trave-pilastro (ad eccezione dei nodi in corrispondenza della sommità dei pilastri dell’ultimo orizzontamento), la capacità a flessione complessiva dei pilastri deve essere maggiore della capacità a flessione complessiva delle travi amplificata del coefficiente γ_Rd, in accordo con la formula:

dove:

– per il valore di γ_Rd si veda la Tab. 1;

– M_c,Rd è la capacità a flessione del pilastro convergente nel nodo, calcolata per i livelli di sollecitazione assiale presenti nelle combinazioni sismiche delle azioni;

– M_b,Rd è la capacità a flessione della trave convergente nel nodo.

• Taglio

Ai fini della progettazione in capacità, per ciascuna direzione di applicazione del sisma la domanda a taglio V_Ed si ottiene imponendo l’equilibrio con i momenti delle sezioni di estremità (superiore e inferiore) del pilastro   determinate come appresso indicato ed amplificate del fattore di sovraresistenza γ_Rd, secondo l’espressione:

dove:

– per il valore di γRd si veda la Tab. 1.

– l_p è la lunghezza del pilastro.

Nel caso in cui le tamponature non si estendano per l’intera altezza dei pilastri adiacenti, la domanda a taglio da considerare per la parte del pilastro priva di tamponamento è valutata utilizzando la relazione precedente, dove l’altezza l_p è assunta pari all’estensione della parte di pilastro priva di tamponamento è valutata utilizzando la relazione precedente, dove l’altezza l_p è assunta pari all’estensione della parte di pilastro priva di tamponamento.