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Strutture & geotecnicaalphav0.1.1-alpha

Pre-dimensionamento flessione c.a. NTC 2018 (par. 4.1.2)

Calcolo code-driven di M_Rd di sezione rettangolare in c.a. singolarmente armata in flessione semplice SLU (stress-block eta=1, lambda=0.8): f_cd, f_yd, x, x/d, eps_s, z, M_Rd in kNm, duttilita' x/d <= 0.45. Solo fck <= 50 MPa (Classe 1).

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Riferimenti normativi
  • NTC 2018 par. 4.1.2.1 e 4.1.2.3.4.2
  • Circolare 7/2019 par. C4.1.2
Tag
ntc-2018cemento-armatoflessione

Pre-dimensionamento sezione c.a. SLU flessione semplice (NTC 2018 par. 4.1.2)

Quando usare questa skill

Usare quando un ingegnere strutturista italiano deve:

  • Pre-dimensionare una sezione rettangolare in c.a. singolarmente armata in flessione semplice SLU, ai sensi di NTC 2018 par. 4.1.2.1 e 4.1.2.3.4.2
  • Calcolare M_Rd di una sezione esistente data l'armatura tesa A_s, per confrontarla con il momento sollecitante M_Ed di una combinazione SLU
  • Determinare profondita' asse neutro x e rapporto x/d per valutare duttilita' della sezione (limite x/d <= 0.45 per fck <= 50 MPa da NTC 2018 par. 4.1.1.1, ridistribuzione momenti travi continue)
  • Verificare valori prodotti da altri software o fogli di calcolo

Non usare quando l'utente chiede:

  • Sezioni doppiamente armate (con armatura compressa A's): la skill v0.1 copre solo singolarmente armate. Per A's significativa il progettista deve usare software di calcolo strutturale o calcolo iterativo separato
  • Sezioni a T, L, circolari, cave, profili speciali: la skill copre solo rettangolari b x h piene
  • Calcestruzzi ad alta resistenza fck > 50 MPa (Classe 2): NTC eq. 4.1.10-4.1.11 richiede stress-block con eta < 1 e lambda < 0.8 - fuori scope
  • Pressoflessione retta o deviata: la skill copre solo flessione semplice (sforzo assiale = 0)
  • Sezioni sovra-armate (sovra dosaggio acciaio): la skill rifiuta il calcolo perche' la formula M_Rd = A_s * fyd * z non vale quando l'acciaio non snerva al collasso
  • Verifica SLE (fessurazione, deformabilita'): la skill copre solo SLU
  • Verifica taglio, torsione, punzonamento: skill diversa
  • Strutture in zona sismica con fattore q > 1.5 (CD"A" / CD"B"): le NTC par. 7.4.4 e 7.4.6 prescrivono limiti di progettazione capacitiva piu' stringenti. La skill non li applica; il progettista deve verificarli a parte
  • Combinazione delle azioni: per la matrice di combinazioni SLU vedi la skill combinazioni-carico-ntc

Avvertenza

Questa skill e' uno strumento di PRE-DIMENSIONAMENTO della flessione semplice SLU per sezioni rettangolari in c.a. singolarmente armate. Non sostituisce il giudizio del progettista strutturale firmatario, ne' la verifica completa con software di calcolo strutturale. L'output e' deterministico (formule chiuse) ed e' confrontabile dal progettista contro fogli di calcolo o software certificati: il confronto resta in capo al professionista. Nello stato v0.1.0-alpha la skill non e' ancora stata validata con confronto numerico vs casi reali pubblicati; i test interni coprono solo la consistenza delle formule. La skill non produce relazioni di calcolo pronte al deposito e non firma elaborati. Per sezioni doppiamente armate, calcestruzzi ad alta resistenza, pressoflessione, taglio, torsione, fessurazione, deformabilita' o requisiti di gerarchia delle resistenze in zona sismica, la skill rinvia ai paragrafi NTC pertinenti e a software di calcolo strutturale completo.

Sotto-attivita' disponibili

In base alla richiesta dell'utente, carica il task file appropriato:

  • Calcolo di M_Rd: l'utente chiede "qual e' il momento resistente di questa sezione?", "verifica se M_Rd > M_Ed", "calcolami M_Rd per b=300, h=500, As=3 phi 16", "che M_Rd ho con C25/30 e B450C?" -> leggi tasks/calcola-m-rd.md

Se la richiesta e' generica ("aiutami con la flessione SLU NTC"), chiedi conferma che si tratta di pre-dimensionamento di sezione rettangolare singolarmente armata; in caso contrario rinvia.

Modulo di calcolo (code-driven - regola di invocazione)

Le formule NTC par. 4.1.2.1 e 4.1.2.3.4.2 sono implementate nel modulo Python tasks/lib/flessione_ca.py. La test suite tasks/lib/test_flessione_ca.py copre solo consistenza interna: formule materiali (f_cd, f_yd, eps_yd) per casi standard C25/30 e B450C, equilibrio asse neutro, deformazione acciaio, raccordi e validazione input non finiti / fuori dominio (fck > 50 MPa, sezione sovra-armata, x >= d, d > h), monotonia di M_Rd in A_s/d/fck, avvertenza per x/d > 0.45 (sezione poco duttile), CLI con error handling. Non confronta vs casi pubblicati: la validazione di campo e' prerequisito del release stabile.

REGOLA OPERATIVA INVIOLABILE. Per ogni calcolo numerico (f_cd, f_yd, x, eps_s, z, M_Rd) devi invocare il modulo Python via Bash. NON riprodurre i numeri "a mano" leggendo le formule dagli estratti in references/estratti/: gli estratti sono materiale di citazione normativa, non sostituiscono l'esecuzione del modulo. Calcolare a mano vanifica la ragion d'essere code-driven della skill (output deterministico e riproducibile, confrontabile dal progettista) e introduce errore stocastico.

Path del modulo

In Claude Code la variabile ${CLAUDE_SKILL_DIR} punta a questa skill. Usala in tutti i comandi Bash:

python3 ${CLAUDE_SKILL_DIR}/tasks/lib/flessione_ca.py --input-json input.json

In Codex e altri agent compatibili AGENTS.md, se la variabile non e' risolta, sostituiscila con il path assoluto della directory che contiene questo SKILL.md. Non usare path relativi: la CWD dell'utente quasi mai coincide con la skill dir.

Il modulo non ha dipendenze esterne (solo libreria standard Python 3.9+).

Processo generale

  1. Identifica la sotto-attivita' (al momento solo "calcolo M_Rd").
  2. Carica il task file tasks/calcola-m-rd.md.
  3. Acquisisci dall'utente i dati della sezione (b, h, d, A_s) e dei materiali (fck, fyk).
  4. Esegui il calcolo invocando il modulo. NON inventare A_s da diametro e numero barre senza confermare con l'utente.
  5. Produci output strutturato: input riportati, materiali (f_cd, f_yd, eps_yd), geometria interna (x, x/d, eps_s, z), output (M_Rd in kNm), avvertenze duttilita', riferimenti normativi.
  6. Concludi con rinvio al progettista: la skill copre solo flessione semplice SLU per sezioni singolarmente armate; ogni altra verifica (taglio, fessurazione, deformazione, sezioni sismiche) resta a carico del progettista con software di calcolo strutturale.

Fonti normative

Riferimenti completi in references/sources.yaml. Fonti primarie:

  • DM 17/01/2018 (NTC 2018) - in particolare par. 4.1.2.1 (resistenze, diagrammi tensione/deformazione), par. 4.1.2.3.4.2 (flessione semplice SLU)
  • Circolare MIT n. 7 del 21/01/2019 - par. C4.1.2 con commento applicativo

Estratti testuali in references/estratti/.

Limiti

Questa skill NON fa:

  • Solo sezioni rettangolari piene b x h (no T, L, circolari, cave, profili)
  • Solo sezioni singolarmente armate (no A's compressa)
  • Solo flessione semplice (no pressoflessione, no flessione deviata)
  • Solo Classe 1 (fck <= 50 MPa); per fck > 50 MPa NTC richiede stress-block con eta < 1 e lambda < 0.8
  • Solo SLU (no SLE, no fessurazione, no deformabilita')
  • Non verifica taglio, torsione, punzonamento
  • Non applica regole di progettazione capacitiva NTC par. 7.4.4 (CD"A" / CD"B" sismico)
  • Non automatizza il calcolo di d a partire da copriferro/staffe/diametro: l'utente fornisce d direttamente
  • Non automatizza il calcolo di A_s a partire da numero/diametro barre: l'utente fornisce A_s in mm^2
  • Rifiuta sezioni sovra-armate (acciaio non snerva): segnala l'errore, non calcola con sigma_s elastico
  • Non sostituisce la firma del progettista strutturale sulle relazioni di calcolo

Ogni output va verificato dal progettista strutturale prima di essere usato per dimensionamento, asseverazione o deposito.