slide seminario strutture a setti e pilastri
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Benvenuti al SEMINARIO TECNICO:
ore 9:30 inizio seminario
ore 12:30 dibattito e quesiti
• Analisi sismica degli edifici: introduzione normativa
• La modellazione strutturale
• Comportamento sismico di una struttura a telaio
• Comportamento sismico di una struttura a setti
• Gerarchia delle resistenze, duttilità e fattori di struttura
• Il predimensionamento sismico
• I parametri dell'analisi ed il calcolo della struttura
• Controllo dei risultati
• Disegno dell'armatura e verifiche strutturali
• La relazione di calcolo secondo le NTC 2008
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MODULO CORSO
QUESTIONARIO
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Per la valutazione delle azioni sismiche: le “classi d’uso”
Ing. Carlo Doimo
• Stato Limite di Operatività SLO)
• Stato Limite di Danno (SLD)
• Stato Limite di salvaguardia della Vita (SLV)
• Stato Limite di prevenzione del Collasso (SLC)
Ing. Carlo Doimo
Accelerazione costante
TB TC TD TE
Velocità costante
Spostamento costante
Sd(T) = Cost.Non fisico! Solo per SLV
Ing. Carlo Doimo
• Nel tratto ad accelerazione costante si trovano le strutture
che si oppongono all’azione sismica per resistenza
• Nel tratto a velocità costante si trovano le strutture che si
oppongono al sisma per capacità dissipativa
•Nel tratto a spostamento costante si trovano le strutture
che si oppongono al sisma per capacità di spostamento
Cosa devo chiedere alla struttura?
• Dipende dal ramo dello spettro in cui «cade».
• Anche la duttilità richiesta varia in base alla posizione
della struttura sullo spettro
Ing. Carlo Doimo
- Cosa racconta lo spettro?Racconta la massima accelerazione subita dalle masse
dell’oscillatore semplice. Dimentica quindi altri parametri
importanti come la durata, il contenuto in frequenza, ecc.
- L’accelerazione ag cosa rappresenta?Rappresenta il picco di accelerazione misurato per T = 0 s,
mediato su periodi TR.
- Lo spettro è esaustivo?Lo spettro di progetto non può essere esaustivo, fornendo solo
parte delle informazioni del segnale sismico. È un metodo per
valutare la massima forza a cui può essere soggetta una
struttura durante un evento sismico.
Ing. Carlo Doimo
È il concetto cardine della OPCM 3274, ripreso da NTC, che
permette di tener conto del comportamento non lineare della
struttura utilizzando comunque analisi elastiche lineari.
Per questo aspetto è coerente con le ipotesi assunte dal
metodo semiprobabilistico agli stati limite.
In linea teorica il fattore di struttura q esprime la duttilità
potenziale limite che una struttura può esprimere sotto azione
sismica.
Pertanto, usando un esempio, come in automobile il cartello
vieta di andare OLTRE i 110 km/h, ma non vieta velocità
inferiori…
Dovremmo considerare questo «cartello» per l’analisi sismica!
Ing. Carlo Doimo
Poiché “q” esprime una duttilità, esso è dato dal rapporto
tra una capacità limite ed una elastica (o di snervamento).
Quanto vale “q”?
Ing. Carlo Doimo
<
Il fattore di struttura è un numero che dipende dalla
duttilità potenziale della struttura… (q = R)
(Figura tratta da “Seismic design of concrete and masonry buildings” – Paulay, Priestley – John Wiley & sons – USA, 1992)
q non tiene conto della dissipazione di energia
Ing. Carlo Doimo
• telai, se ai telai è prevalentemente affidata la capacità portante
dei carichi verticali e almeno il 65% delle azioni orizzontali
• pareti se buona parte delle azioni verticali e almeno il 65% di
quelle orizzontali è sopportata da pareti o setti.
• miste telaio pareti, intermedie tra le prime due, possono
essere equivalenti a pareti, se le pareti assorbono più del
50% dell’azione orizzontale, altrimenti sono equivalenti a telai.
L’EC8 suddivide le strutture sismo resistenti solamente in base
alla rigidezza orizzontale, trascurando l’effetto dei carichi
verticali.
Ing. Carlo Doimo
• Il fattore di struttura è un numero che può avere variazioni
anche del 300%,
• È un numero difficilmente calcolabile, si determina per
strutture semplici,
• È un numero limite che deve essere scelto valutando tutti gli
aspetti, anche le richieste di SLD (un valore troppo alto può
avere effetti negativi sulle verifiche di danneggiamento)
• È un numero che generalmente vale per il primo modo di
vibrare, ossia quello che richiede le escursioni (deformazioni)
maggiori.
• Non tiene conto della dissipazione di energia per via
isteretica.
Ing. Carlo Doimo
Ing. Carlo Doimo
Prendendo per Roma i massimi di accelerazione e
spostamento per SLV (475 anni) e SLD (72 anni) e
rapportandoli si ha:
ROMA:
ag,475
= 0,150 g ag,72
= 0,100 g rapp. = 1,5
dg,475
= 7,5 cm dg,72
= 3,0 cm rapp. = 2,5
N.B.: 72 anni per disponibilità di dati. Con 50 anni, rapp. aumenta lievemente
A cosa serve il «rapporto» appena calcolato?
Secondo NTC, § 7.3.1 «La scelta del fattore di struttura deve
essere adeguatamente giustificata. Il valore adottato deve dar
luogo ad azioni di progetto agli stati limite ultimi coerenti con
le azioni di progetto assunte per gli stati limite di esercizio».
È conveniente verificare che rapporto ci sia tra lo spettro SLV
e lo spettro SLD, usando il fattore di struttura q come un
parametro per abbattere l’azione sismica, ma garantendo il
comportamento elastico (= «ritorno» o scarico senza danni)
allo SLD.
Ing. Carlo Doimo
Si vada al limite di q quando il rapporto SLV/SLD è più elevato.
Tutto questo vale in generale quando la struttura è
regolare in pianta ed in elevazione (comportamento «ideale»
dell’oscillatore semplice)
Le irregolarità inficiano o possono inficiare l’idea del calcolo
sismico con il fattore di struttura q
(in questo caso NTC chiede di mediare au/a
1 tra 1 e il valore dato)
N.B.: gli spettri abbattuti attraverso il fattore di struttura q
risultano spettri di progetto a duttilità assegnata.
Ing. Carlo Doimo
La regolarità strutturale ha come primo fine quello di
«semplificare» i modi di vibrare della struttura, puntando a
privilegiarne uno (il primo) rendendo trascurabili gli altri.
Ciò che conta nella valutazione «dell’importanza» è il prodotto
tra la massa modale dell’i-esimo modo e l’accelerazione
spettrale dell’i-esimo periodo.
Il fattore di struttura non agisce sui modi di vibrare superiori
al primo, poiché richiedono spostamenti «piccoli» e molto
frequenti. Su strutture irregolari, i modi superiori provocano
forze sismiche confrontabili se non maggiori di quelle del
primo modo di vibrare.
Ing. Carlo Doimo
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Rigidezza K = forza F per ottenere uno spostamento d = 1
Ing. Carlo Doimo
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Modello di calcolo semplificato delle rigidezze di piano
cmx,y 2
y,x
E A 1k =
l1 l
+ 2 t ρ
Setti: = 1,5
= 3
Pilastri: = 6
= 12
SETTI PILASTRI
Ing. Carlo Doimo
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Perdita di un piano: NON SODDISFACENTE
Ing. Carlo Doimo
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Perdita di un piano: NON SODDISFACENTE
Ing. Carlo Doimo
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Perdita di un piano: NON SODDISFACENTE
Ing. Carlo Doimo
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Perdita di più piani: NON SODDISFACENTE
Ing. Carlo Doimo
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Rotazione dell’impalcato: NON SODDISFACENTE
Ing. Carlo Doimo
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Rotazione dell’impalcato: NON SODDISFACENTE
Ing. Carlo Doimo
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Perdita di equilibrio della struttura: NON SODDISFACENTE
Ing. Carlo Doimo
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Povertà dei dettagli costruttivi: NON SODDISFACENTE
Ing. Carlo Doimo
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Crollo della struttura: NON SODDISFACENTE
Ing. Carlo Doimo
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