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LA CONCEZIONE STRUTTURALE
Corso di Costruzioni in zona sismica
Laurea Magistrale in Ingegneria Civile
Universit del Salento
Anno Accademico 2012/2013 Prof.ssa Maria Antonietta Aiello
Marianovella Leone
Sistema strutturale
La concezione strutturale
Il progetto strutturale dovrebbe accompagnare sin dallinizio lITER PROGETTUALE
Un progetto INTELLIGENTE tiene in debito conto delle esigenze strutturali
ESIGENZE STRUTTURALI
ESIGENZE FUNZIONALI ESIGENZE IMPIANTISTICHE PROGETTO
ARCHITETTONICO
In REALTA?....
Il momento del progetto strutturale si concretizza nella fase esecutiva, nel momento in cui ottenuta la
concessione sulla base di un progetto che definisce le FORME e le FUNZIONI si deve realizzare
ledificio
I tempi lunghi e la rigidit amministrativa che si incontrano pongono un limite serio alle possibili modifiche a
causa di problemi strutturali
GRAVI VINCOLI PROGETTAZIONE NON
RAZIONALE
La concezione strutturale
Gli aspetti fondamentali in una corretta concezione strutturale sono:
Rigidezza e resistenza flessionali secondo due direzioni;
Rigidezza e resistenza torsionali;
Rigidezza e resistenza dei solai;
Fondazioni adeguate;
Regolarit;
Iperstaticit;
Semplicit strutturale e simmetria;
RIGIDEZZA E RESISTENZA FLESSIONALI SECONDO DUE DIREZIONI
Assicurano un buon comportamento della struttura qualunque sia la direzione del moto sismico. La presenza di due sistemi
resistenti orditi secondo due direzioni ortogonali e aventi valori di rigidezza simili estremamente importante se si considera
limpossibilit di prevedere la direzione di azione del sisma.
La concezione strutturale
RESISTENZA E RIGIDEZZA TORSIONALI
Assicurano limitati effetti torsionali nella struttura e quindi riducono il rischio che spostamenti differenziali, dovuti a tali effetti nei
diversi elementi strutturali, inducano sollecitazioni non uniformi.
RESISTENZA E RIGIDEZZA DEI SOLAI DEL PIANO
Assicurano capacit di ridistribuzione delle forze indotte dal sisma sul sistema proporzionalmente alla rigidezza e resistenza e un
comportamento globale uniforme.
Predimensionamento: si possono ritenere valide le prescrizioni del D.M. 96
(spessore non inferiore a 1/25 della luce o 1/30 nel caso di
nervature precompresse)
Deve adottarsi uno spessore con soletta di almeno 40 mm
con armatura di ripartizione ben ancorata alle travi di bordo.
Si richiede un incremento di spessore nel caso le prescrizioni
architettoniche richiedono luci superiori ai 5 m senza impiego
di travi emergenti
Sotto queste ipotesi il solaio pu essere considerato RIGIDO.
La concezione strutturale
FONDAZIONI ADEGUATE
Assicurano uneccitazione sismica uniforme, riducendo il rischio di eventuali spostamenti dovuti a input asincrono. Il sistema
dovr essere dotato di adeguata rigidezza nel piano e adeguata rigidezza flessionale. Dovr essere adottata una sola tipologia di
fondazione per una data struttura in elevazione, a meno che la struttura stessa non consista di pi unit indipendenti.
IPERSTATICITA
Assicura una pi ampia ridistribuzione degli effetti dellazione sismica e dissipazione di energia
La concezione strutturale
REGOLARITA E SIMMETRIA
Risposta globale uniforme, si riducono le concentrazioni di sforzi e di elevata richiesta di duttilit
La concezione strutturale
SEMPLICITA STRUTTURALE
Assicura lesistenza di percorsi evidenti e diretti per la trasmissione delle forze sismiche riducendo le incertezze insite nelle varie
fasi di progettazione ed esecuzione e rende quindi pi affidabile la previsione del comportamento della struttura soggetta al
sisma.
La concezione strutturale
ATTENZIONE A PARTICOLARI DISPOSIZIONI
Sistema strutturale
Sistema strutturale
STRUTTURE A PARETI
Sono di due tipi: a pareti semplici o accoppiate
Una parete accoppiata consiste di due o pi pareti semplici collegate tra loro ai piani delledificio da travi di collegamento
disposte in modo regolare lungo laltezza.
Sotto azioni laterali si comportano come una mensola. Gli
spostamenti relativi dei piani derivano dalla deformazione
flessionale dei muri e quindi presentano una forma convessa
dalla parte dei carichi.
La distribuzione del taglio proporzionale al momento di inerzia
della sezione dei muri.
Sistema strutturale
STRUTTURE A PARETI
Limite: Essendo sistemi molto rigidi possono sopportare notevoli azioni sismiche a fronte per di elevati momenti alla base.
Questo comporta che la richiesta di duttilit locale in corrispondenza della base sia elevata e quindi che la crisi venga raggiunta a
causa di un danno concentrato e non, come preferibile, a causa di un danno distribuito. Richiedono inoltre un impegno molto pi
oneroso per le fondazioni.
Predimensionamento: Le azioni verticali e quelle orizzontali dovute al sisma possono essere trattate separatamente. Le pareti
devono essere disposte in modo regolare nelledificio
Sistema strutturale
STRUTTURE MISTA PARETI-TELAIO
In questo tipo di strutture la resistenza alle azioni verticali affidata prevalentemente ai telai; la resistenza alle azioni
orizzontali affidata in parte ai telai ed in parte alle pareti
A causa delliterazione dei due sistemi, la risposta del sistema
accoppiato altera i diagrammi di taglio e momento di entrambi.
In particolare, nei piani pi bassi il muro vincola il telaio
limitandone le deformazioni, mentre nella parte superiore il
telaio a limitare gli spostamenti del muro.
Sistema strutturale
STRUTTURE MISTA PARETI-TELAIO
Anche in questi edifici si possono verificare condizioni di elevato rischio di concentrazioni di danno o di rottura fragile. Oltre a
dover fare particolare attenzione alle fondazioni, si possono verificare rotture localizzate nei casi di discontinuit del muro al di
sopra o al di sotto di un certo piano.
Sistema strutturale
STRUTTURE A TELAIO
E la tipologia costruttiva maggiormente diffusa, le sollecitazioni sia di natura statica che dinamica sono affidate alle travi e ai
pilastri che costituiscono lossatura portante.
Il primo passo da fare quando si inizia a progettare una struttura quello relativo allimpostazione della carpenteria, in tale
operazione i principi fondamentali da rispettare sono i seguenti:
a) Per compensare parzialmente lincremento di sollecitazioni sulle travi dovute al sisma, bene ridurre leffetto dei carichi
verticali adottando, sia per le travi che per i solai e gli sbalzi, delle luci ridotte rispetto a quelle consigliate i assenza di sisma;
b) bene evitare la disuniformit di luci delle travi. Essa infatti negativa in quanto causa concentrazioni di sollecitazioni
nelle campate pi corte. Se necessario adottare luci differenti bene ridurre la rigidezza delle travi nelle campate pi corte
utilizzando travi a spessore.
c) bene evitare una forte disuniformit di carico verticale sui pilastri. Essa infatti comporta la necessit di sezioni maggiori,
e quindi concentrazioni di azioni sismiche.
Sistema strutturale
STRUTTURE A TELAIO
Una corretta impostazione della carpenteria dovrebbe garantire un irrigidimento uniforme in entrambe le direzioni.
In realt questa regolarit risulta fortemente virtuosa in termini di risposta sismica, e la normativa permette per questo tipo
di strutture una analisi semplificata rispetto a quella dinamica modale, obbligatoria per le strutture cosiddette irregolari.
Sistema strutturale
STRUTTURE A TELAIO
Nellambito della carpenteria si dovranno individuare quali sono le travi destinate a portare i solai, che saranno quindi soggette
a consistenti carichi verticali oltre a fungere da traversi dei telai sismo-resistenti.
In una progettazione di soli carichi verticali la convenienza economica a minimizzare il numero di travi porta
necessariamente a mantenere il pi possibile costante lorditura dei solai. Al contrario la necessit di disporre
in zona sismica di una doppia orditura di travi porta alcuni progettisti alla scelta di variare continuamente
lorditura dei solai.
Anche se in tal modo si pu ottenere una pi uniforme distribuzione dei carichi sulle travi, si ritiene che tale
scelta comporti complicazioni esecutive tali da rendere gli svantaggi prevalenti rispetto ai vantaggi.
Sistema strutturale
STRUTTURE A TELAIO
Nella scelta degli elementi strutturali si osservi che le travi alte costituiscono un efficace controvento per i
pilastri che se vincolati a travi a spessore potrebbero risentire di un deficit di rigidezza trasversale.
Un pilastro con travi a spessore fornisce un contributo relativamente basso in termini di rigidezza ai piani
superiori al primo, che invece risente dellincastro della fondazione, pertanto si prevedono in tali casi elevati
spostamenti di interpiano crescenti dal basso verso lalto sotto azione sismica.
Anche pilastri troppo esili (bassa rigidezza sezionale) sono sconsigliabili per lo stesso motivo.
Sistema strutturale
STRUTTURE A TELAIO
In caso di carpenterie eccessivamente irregolari si consiglia ladozione di giunti per rendere la struttura maggiormente regolare.
GIUNTI
STRUTTURE A TELAIO: Predimensionamento del solaio
Si possono ritenere valide le prescrizioni del D.M. 1996 (spessore non inferiore a 1/25 della
luce o 1/30 nel caso di nervature precompresse)
Deve adottarsi uno spessore con soletta di almeno 40 mm con armatura di ripartizione ben
ancorata alle travi di bordo
Si richiede un incremento di spessore nel caso le prescrizioni architettoniche richiedano luci
superiori ai 5 m senza impiego di travi emergenti
Il solaio nella analisi statica equivalente considerato un impalcato con rigidezza
infinita.
Sistema strutturale
Sistema strutturale
STRUTTURE A TELAIO: Predimensionamento travi
TRAVI A SPESSORE
Si consideri che leffetto del sisma sulle travi a spessore modesto se sono presenti travi emergenti nel telaio
pertanto nel predimensionamento ci si pu basare sui soli carichi verticali.
Le travi di collegamento, parallele allorditura del solaio e quindi poco caricate, avranno dimensioni ridotte
dettate principalmente da motivazioni geometriche (per esempio la larghezza pu essere pari a 60 cm, ottenuti
eliminando dal solaio una fila di laterizi).
ATTENZIONE!
Se ledificio tutto con travi a spessore, esse collaborano alla resistenza sismica, ed essendo meno duttili rispetto alle travi alte (CD-B obbligata!) consigliabile partire con solaio H=25+5 in zona sismica anche per luci non richiedenti tali prescrizioni sotto le sole azioni verticali
Sistema strutturale
STRUTTURE A TELAIO: Predimensionamento travi
TRAVI A SPESSORE
In caso di trave portante una regola grossolana (in condizioni statiche) consente di dimensionare la base come:
B= L/6
Nella pratica la larghezza della trave a spessore varia tra 60 e 120 cm. opportuno limitare la larghezza della sezione e
concentrare le armature in un fascio di ampiezza comparabile a quella del pilastro. Indicazioni legate a problemi di duttilit.
ATTENZIONE: Le NTC 08 impongono limitazioni alla massima larghezza della trave.
Sistema strutturale
STRUTTURE A TELAIO: Predimensionamento travi
TRAVI EMERGENTI
Si consideri che leffetto del sisma (sollecitazioni flesso-taglianti) sulle travi alte molto sentito, specialmente
nei piani bassi, e talvolta anche in quelli centrali del fabbricato. Ad esempio in fabbricati di 4-6 impalcati dette
sollecitazioni hanno entit maggiore rispetto a quelle provocate dai carichi verticali.
Nella stima della sollecitazione sismica si ricordi che i carichi statici fanno crescere le sollecitazioni
allaumentare della luce, i carichi sismici fanno crescere le sollecitazione allaumentare della rigidezza
(riduzione della luce!)
- In linea di massima la base della trave pari al lato del pilastro
- Una regola grossolana per dimensionare laltezza di una trave portante
in condizioni statiche :
H=L/(1012)
DUNQUE: Lazione del sisma maggiormente sentita nelle campate corte ed in prossimit dei pilastri pi
rigidi
Sistema strutturale
STRUTTURE A TELAIO: Predimensionamento travi
TRAVI EMERGENTI
buona norma adottare sezioni delle travi molto simili a quelle dei pilastri, in modo da non alterare la
regolare distribuzione di sollecitazione flettente lungo i pilastri.
Sezioni delle travi molto pi piccole di quelle dei pilastri sposterebbero il punto di nullo del
momento flettente dalla mezzeria dei pilastri e dunque si avrebbe un M maggiore a parit di taglio
sui pilastri.
Viceversa se la sezione delle travi molto pi grande si violerebbe il principio di gerarchia delle
resistenze incentivando un comportamento fragile della struttura.
Una buona indicazione quella per edifici di 4-5 impalcati di adottare dimensioni pari a
30x60/30x50 cm.
Sebbene le sollecitazioni si riducano allaumentare dellaltezza bene non ridurre la sezione per non
ridurre la rigidezza trasversale dei pilastri che in quelle zone risentono delle maggiori deformazioni.
Sistema strutturale
STRUTTURE A TELAIO: Predimensionamento travi
La differenza tra lutilizzo di travi alte e a spessore si pu notare gi dal differente comportamento per carichi non sismici.
Il momento agente agli appoggi della trave risulta notevolmente ridotto, di conseguenza anche il momento sul pilastro lo sar.
La stessa cosa si pu dire per il taglio.
Trave a spessore Trave emergente
Sistema strutturale
STRUTTURE A TELAIO: Predimensionamento travi
In presenza di azione sismica linfluenza della presenza di travi a spessore o emergenti si fa ancora pi evidente
Trave a spessore
77 122
24 55
1 78
Trave emergente
88 111
Sistema strutturale
STRUTTURE A TELAIO: Predimensionamento travi
TELAIO SHEAR TYPE
Travi con rigidezza flessionale infinita
Travi con rigidezza assiale infinita
Travi con rigidezza a taglio infinita
Pilastri con rigidezza assiale infinita
Conseguenza:
In virt della infinita rigidezza assiale dei pilastri, i traversi sono impediti di ruotare rigidamente.
Inoltre, per la infinita rigidezza assiale e flessionale dei traversi, questi stessi non possono deformarsi
assialmente o flessionalmente.
Sistema strutturale
STRUTTURE A TELAIO: Predimensionamento travi
TELAIO SHEAR TYPE
Il momento che si genera nei pilastri ha un andamento a farfalla
Sistema strutturale
STRUTTURE A TELAIO: Predimensionamento travi
TELAIO SHEAR TYPE
Il taglio nel generico pilastro legato allo spostamento relativo di piano
Essendo lo spostamento di piano uguale per tutti i pilastri, il taglio di
piano si ottiene dalla sommatoria di tutti i tagli agenti sui pilastri
Sistema strutturale
STRUTTURE A TELAIO: Predimensionamento travi
TELAIO SHEAR TYPE
Il sistema di telaio shear-type approssima bene il comportamento di pilastri collegati da travi emergenti di elevata altezza e
modesta luce
Il sistema di telaio shear-type multipiano si comporta come un insieme di sistemi monopiano posti in serie
Sistema strutturale
STRUTTURE A TELAIO: Predimensionamento travi
TELAIO SHEAR TYPE
Il sistema con travi infinitamente flessibili si comporta come un insieme di mensole incastrate alla base.
Esso approssima bene il comportamento di pilastri collegati da travi a spessore di luce elevata.
Nella pratica progettuale si pu concludere che:
IN PRESENZA DI TRAVI SPESSORE
Le travi soggette a sisma subiscono rispetto al caso dei soli carichi verticali un lieve incremento di M e T
I pilastri subiscono lievi incrementi di sforzo assiale e rilevanti incrementi di momento flettente ai piani
bassi.
Nel predimensionamento delle travi ci si pu riferire ai soli carichi verticali
Per i pilastri deve considerarsi un pi gravoso regime di pressoflessione specialmente nei piani bassi.
IN PRESENZA DI TRAVI ALTE
Le travi soggette a sisma subiscono rispetto al caso dei soli carichi verticali dei SENSIBILI incrementi di M
e T crescenti dai piani alti a quelli bassi
I pilastri subiscono rilevanti variazioni di sforzo assiale e rilevanti incrementi di momento flettente
proporzionali alle sollecitazioni taglianti ; le azioni orizzontali hanno distribuzione triangolare, i tagli hanno
distribuzione trapezoidale
Nel predimensionamento delle travi ci si pu riferire ai soli carichi verticali
Per i pilastri deve considerarsi un pi gravoso regime di pressoflessione specialmente nei piani bassi.
ESEMPI DI SCELTE STRUTTURALI E PROGETTUALI
DM 14 Gennaio 2008
Nella concezione delledificio il progetto architettonico influisce sensibilmente su un parametro che risulta
determinante nellanalisi del comportamento sismico: LA REGOLARITA.
Un edificio si considera REGOLARE se rispetta i requisiti di regolarit in pianta ed in altezza. Dal
rispetto di tali requisiti dipende la capacit dellorganismo strutturale di rispondere globalmente al sisma con
un regime pi o meno favorevole di azioni interne (sollecitazioni), e di evitare pericolose concentrazioni di
sforzi che richiederebbero sovra-resistenze economicamente non sostenibili o materialmente irraggiungibili
attraverso la geometria prescelta.
ESEMPI DI SCELTE STRUTTURALI E PROGETTUALI
Sistema strutturale
STRUTTURE A TELAIO: Predimensionamento pilastri
- In zona sismica i pilastri sono dimensionati a pressoflessione considerando il dominio M-N
- Il valore massimo che pu essere portato da una sezione corrisponde ad uno sforzo normale Ned per il quale la tensione media
Ned/Ac allincirca 0,5 fcd
- Aumentare N sui pilastri significa anche diminuire la loro capacit di rotazione
>H = >K ma > richiesta sismica
>B ~Mrd uguale
ATTENZIONE: Aumentando la base non
conferisce un significativo beneficio in termini di
resistenza flessionale, al contrario, aumentando
laltezza si incrementa di molto la resistenza
flessionale.
.MA..aumentare laltezza vuol dire anche incrementare sensibilmente la rigidezza flessionale e dunque anche la sollecitazione sismica!
Sistema strutturale
STRUTTURE A TELAIO: Predimensionamento pilastri
Per tenere in conto le precedenti osservazioni, nella fase di predimensionamento di pu procedere assumendo un limite massimo
per la tensione media nei pilastri, in particolare si consiglia di non superare il valore di 0,5fcd e di mantenersi prossimi a 0,3-0,4
fcd.
Per un CLS di classe C25/30 si limita la tensione tra 4.0 e 5.5 MPa
Per un CLS di classe C20/25 si limita la tensione tra 3.5 e 4.5 MPa
In fase di predimensionamento si pu effettuare una analisi statica senza
sisma nel caso in cui siano state evitate travi molto corte e rigide.
Si determina in questo modo larea necessaria di cls considerando la
tensione massima ridotta.
Sistema strutturale
STRUTTURE A TELAIO: Predimensionamento pilastri
Anche le NTC impongono un limite alla massima sollecitazione di compressione:
7.4.4.2.1
Sistema strutturale
STRUTTURE A TELAIO: Predimensionamento pilastri
Anche le NTC impongono un limite alla massima sollecitazione di compressione:
Se la carpenteria regolare si avranno sezioni dei pilastri tutte uguali, altrimenti, pur potendo adottare sezioni differenti, si
consiglia di sovradimensionare i pilastri meno caricati. In questo modo si ottiene uno sgravio flessionale dei pilastri pi caricati.
Bisogna far attenzione alla riduzione delle sezioni ai piani
superiori, si potrebbero avere problemi esecutivi nei nodi che
inficiano la trasmissione delle sollecitazioni.
Per edifici non troppo alti si consiglia di non adottare riduzioni
di sezioni o comunque limitare le riseghe sia come numero
(invariata per almeno 2 ordini ) che come entit.
Lassorbimento delle azioni orizzontali dipende sensibilmente dalla presenza di travi
emergenti o travi a spessore di solaio.
Si consideri un telaio in zona sismica ed uno in zona non sismica:
Colonne 30x30 cm Trave 30x50 cm
ESEMPI DI SCELTE STRUTTURALI E PROGETTUALI
Nel telaio sismico il primo pilastro si scarica ed il secondo incrementa sensibilmente
le sollecitazioni
Momento flettente
1 IPOTESI DI TRAVERSO DEFORMABILE:
ESEMPI DI SCELTE STRUTTURALI E PROGETTUALI
Nel telaio sismico il primo pilastro si scarica ed il secondo incrementa sensibilmente
le sollecitazioni
29 kN 69 kN
ESEMPI DI SCELTE STRUTTURALI E PROGETTUALI
Taglio
Nel telaio sismico il primo pilastro si scarica ed il secondo incrementa sensibilmente
le sollecitazioni
Sforzo assiale
120 kN 143 kN
ESEMPI DI SCELTE STRUTTURALI E PROGETTUALI
Se limpalcato pu considerarsi infinitamente rigido rispetto alle colonne allora la
presenza del sisma non modifica la sollecitazione flettente sul traverso.
In realt il comportamento reale dei telai intermedio tra quello con travi infinitamente
rigide (telai shear-type) e quello con travi deformabili
2 IPOTESI DI TRAVERSO INFINITAMENTE RIGIDO:
ESEMPI DI SCELTE STRUTTURALI E PROGETTUALI
Influenza delle scelte progettuali
Per valutare linfluenza delle scelte progettuali sulla distribuzione delle sollecitazioni nella struttura si esamineranno diversi
esempi applicativi.
1 CASO: Impalcato rigido con travi a spessore 70x25 e pilastri 40x40 al piano terra e 30x30 al primo,
secondo e terzo piano.
2 CASO: Impalcato rigido con travi emergenti 30x55 e pilastri 40x40 al piano terra e 30x30 al
primo, secondo e terzo piano.
3 CASO: Impalcato non rigido con travi emergenti 30x55 e pilastri 40x40 al piano terra e 30x30 al primo,
secondo e terzo piano.
4 CASO: Impalcato non rigido con travi emergenti 30x55 e pilastri 60x60 al piano terra e 40x40 al piano
primo, secondo e terzo.
5 CASO: Campate irregolari con travi a spessore nelle campate corte ed emergenti nelle campate lunghe.
6 CASO: Campate irregolari con travi emergenti in tutte le campate.
Influenza delle scelte progettuali
Per valutare linfluenza delle scelte progettuali sulla distribuzione delle sollecitazioni nella struttura si esamineranno diversi
esempi applicativi.
1 CASO: Impalcato rigido con travi a spessore 70x25 e pilastri 40x40 al piano terra e 30x30 al primo,
secondo e terzo piano.
2 CASO: Impalcato rigido con travi emergenti 30x55 e pilastri 40x40 al piano terra e 30x30 alprimo,
secondo e terzo piano.
3 CASO: Impalcato non rigido con travi emergenti 30x55 e pilastri 40x40 al piano terra e 30x30 al primo,
secondo e terzo piano.
4 CASO: Impalcato non rigido con travi emergenti 30x55 e pilastri 60x60 al piano terra e 40x40 al piano
primo, secondo e terzo.
5 CASO: Campate irregolari con travi a spessore nelle campate corte ed emergenti nelle campate lunghe.
6 CASO: Campate irregolari con travi emergenti in tutte le campate.
Influenza delle scelte progettuali
Confronto tra 1 CASO (travi a spessore) e 2 CASO (travi emergenti)
Influenza delle scelte progettuali
Confronto tra 1 CASO e 2 CASO: Diagramma del momento
Mmax pilastri (travi spessore) = 520 kNm
Mmax pilastri (travi emergenti)= 320 kNm
Riduzione del 39%
Con le travi emergenti diminuisce la
sollecitazione nei pilastri e aumenta
nelle travi. La luce di taglio si sposta
allincirca in mezzeria.
Influenza delle scelte progettuali
Confronto tra 1 CASO e 2 CASO: Diagramma del taglio
Tmax pilastri (travi spessore) = 230 kN
Tmax pilastri (travi emergenti)= 210 kN
I diagrammi risultano simili e non vi
una grande differenza in termini
numerici.
Influenza delle scelte progettuali
Confronto tra 1 CASO e 2 CASO: Deformata
max (travi spessore) = 2.82 cm
max (travi emergenti) = 0.98 cm
In termini di deformazione il telaio con
travi a spessore risulta pi deformabile
Influenza delle scelte progettuali
Per valutare linfluenza delle scelte progettuali sulla distribuzione delle sollecitazioni nella struttura si esamineranno diversi
esempi applicativi.
1 CASO: Impalcato rigido con travi a spessore 70x25 e pilastri 40x40 al piano terra e 30x30 al primo,
secondo e terzo piano.
2 CASO: Impalcato rigido con travi emergenti 30x55 e pilastri 40x40 al piano terra e 30x30 al
primo, secondo e terzo piano.
3 CASO: Impalcato non rigido con travi emergenti 30x55 e pilastri 40x40 al piano terra e 30x30 al primo,
secondo e terzo piano.
4 CASO: Impalcato non rigido con travi emergenti 30x55 e pilastri 60x60 al piano terra e 40x40 al piano
primo, secondo e terzo.
5 CASO: Campate irregolari con travi a spessore nelle campate corte ed emergenti nelle campate lunghe.
6 CASO: Campate irregolari con travi emergenti in tutte le campate.
Influenza delle scelte progettuali
Confronto tra 2 CASO (impalcato rigido) e 3 CASO (impalcato non rigido): Diagramma del momento
Mmax pilastri (rigido) = 320 kNm
Mmax pilastri (deformabile)= 390 kNm
Riduzione del 18%
Con lipotesi di impalcato rigido e
assumendo sempre travi emergenti
il momento sui pilastri risulta superiore
al caso di solaio flessibile.
Influenza delle scelte progettuali
Confronto tra 2 CASO e 3 CASO: Diagramma del taglio
Tmax pilastri (caso 2) = 210 kN
Tmax pilastri (caso 3)= 230 kN
I diagrammi risultano simili e non vi
una grande differenza in termini
Numerici.
Influenza delle scelte progettuali
Confronto tra 2 CASO e 3 CASO: Deformata
max (rigido) = 0.98 cm
max (deformabile) = 1.32 cm
In termini di deformazione il telaio con
implacato non rigido risulta pi
deformabile
Influenza delle scelte progettuali
Per valutare linfluenza delle scelte progettuali sulla distribuzione delle sollecitazioni nella struttura si esamineranno diversi
esempi applicativi.
1 CASO: Impalcato rigido con travi a spessore 70x25 e pilastri 40x40 al piano terra e 30x30 al primo,
secondo e terzo piano.
2 CASO: Impalcato rigido con travi emergenti 30x55 e pilastri 40x40 al piano terra e 30x30 al
primo, secondo e terzo piano.
3 CASO: Impalcato non rigido con travi emergenti 30x55 e pilastri 40x40 al piano terra e 30x30 al primo,
secondo e terzo piano.
4 CASO: Impalcato non rigido con travi emergenti 30x55 e pilastri 60x60 al piano terra e 40x40 al piano
primo, secondo e terzo.
5 CASO: Campate irregolari con travi a spessore nelle campate corte ed emergenti nelle campate lunghe.
6 CASO: Campate irregolari con travi emergenti in tutte le campate.
Influenza delle scelte progettuali
Confronto tra 3 CASO e 4 CASO: Diagramma del momento
Mmax pilastri (pilastri piccoli) = 390 kNm
Mmax pilastri (pilastri grandi)= 535 kNm
Riduzione del 27%
Un eccessivo aumento della sezione dei
pilastri comporta un aumento del
momento a causa del notevole incremento
di rigidezza.
Influenza delle scelte progettuali
Confronto tra 3 CASO e 4 CASO: Deformata
max (pilastri piccoli) = 1.32 cm
max (pilastri piccoli) = 1.32 cm
In termini di deformazione non si
hanno notevoli differenze
Influenza delle scelte progettuali
Per valutare linfluenza delle scelte progettuali sulla distribuzione delle sollecitazioni nella struttura si esamineranno diversi
esempi applicativi.
1 CASO: Impalcato rigido con travi a spessore 70x25 e pilastri 40x40 al piano terra e 30x30 al primo,
secondo e terzo piano.
2 CASO: Impalcato rigido con travi emergenti 30x55 e pilastri 40x40 al piano terra e 30x30 al
primo, secondo e terzo piano.
3 CASO: Impalcato non rigido con travi emergenti 30x55 e pilastri 40x40 al piano terra e 30x30 al primo,
secondo e terzo piano.
4 CASO: Impalcato non rigido con travi emergenti 30x55 e pilastri 60x60 al piano terra e 40x40 al piano
primo, secondo e terzo.
5 CASO: Campate irregolari con travi a spessore nelle campate corte ed emergenti nelle campate lunghe.
6 CASO: Campate irregolari con travi emergenti in tutte le campate.
Influenza delle scelte progettuali
Confronto tra 5 CASO e 6 CASO:
LUCI IRREGOLARI
3 6 7 6 3
Influenza delle scelte progettuali
Confronto tra 5 CASO e 6 CASO:
Emergenti + spessore
Emergenti
Influenza delle scelte progettuali
Confronto tra 5 CASO e 6 CASO: Diagramma del momento
Mmax pilastri (E+S) = 445 kNm
Mmax pilastri (E)= 395 kNm
Riduzione del 11%
La variazione di sezione delle travi comporta
una variazione delle sollecitazioni nei pilastri,
Nelle campate centrali si hanno sollecitazioni
maggiori nel caso di presenza agli estremi
di travi a spessore
Influenza delle scelte progettuali
Confronto tra 5 CASO e 6 CASO: Deformata
max (E+S) = 1.69 cm
max (E) = 1.34 cm
In termini di deformazione non si
hanno notevoli differenze
CONSIGLI PRATICI PER LA PROGETTAZIONE ARCHITETTONICA
Nellimpostazione per carichi verticali:
Adottare per le luci di sbalzi, solai e travi dimensioni non eccessive, si
consigliano le seguenti:
Evitare campate di trave troppo corte, che provocherebbero concentrazione di
sollecitazioni
Evitare strutture composte da telai e pareti in muratura portante
CONSIGLI PRATICI PER LA PROGETTAZIONE ARCHITETTONICA
Evitare parapetti rigidi in strutture intelaiate
Evitare travi tozze
CONSIGLI PRATICI PER LA PROGETTAZIONE ARCHITETTONICA
Evitare singoli piani superiori o piano terra con bassa rigidezza
Evitare sistemi di controvento non simmetrici
CONSIGLI PRATICI PER LA PROGETTAZIONE ARCHITETTONICA
Evitare spostamenti dei sistemi di controvento
Cercare di orientare i pilastri, per quanto possibile, per il 50% in una
direzione e per il 50% nella direzione ortogonale in modo da
centrifugare le rigidezze.
CONSIGLI PRATICI PER LA PROGETTAZIONE ARCHITETTONICA
PRIME ANALISI DELLEDIFICIO
Tipologia: Edificio adibito a OSPEDALE
Struttura portante principale:
In cemento armato con struttura intelaiata.
Materiali: calcestruzzo C35/45
acciaio B450C
Altezze dinterpiano: 3.50 m a tutti i piani
Le caratteristiche meccaniche del conglomerato cementizio armato sono definite in funzione del
valore caratteristico della resistenza cilindrica fck:
Il primo termine rappresenta la
resistenza cilindrica a compressione
fck, mentre il secondo la Rck,
resistenza cubica a compressione.
Es: C 35/45 possiede:
fck=35 [N/mm^2]
Rck =45 [N/mm^2]
PRIME ANALISI DELLEDIFICIO
PRIME ANALISI DELLEDIFICIO
CARATTERISTICHE DEL CLS (E.C. 2) e NTC 2008
PRIME ANALISI DELLEDIFICIO
Classe utilizzata nel progetto C35/45 :
fcd=0.85*35/1.5 [N/mm^2]= 19.83 [N/mm^2]
fctd=fctk/1.5 [N/mm^2]= 1.49 [N/mm^2]
fctm = 0,30fck^2/3 =3.21 [N/mm^2] per classi < C50/60
fctk_0.05 = 0,7fctm =2.24 [N/mm^2] fctk_0.05 = 1.3fctm =4.17 [N/mm^2]
PRIME ANALISI DELLEDIFICIO
PRIME ANALISI DELLEDIFICIO
fctk_0.05 = 0,7fctm =
PRIME ANALISI DELLEDIFICIO
PRIME ANALISI DELLEDIFICIO
CARATTERISTICHE DELLACCIAIO
Rapporto tra resistenza e tensione di snervamento (valore medio del rapporto):
ft/fy > 1,05
Rapporto medio tra valore effettivo e valore nominale della resistenza a
snervamento:
fy,eff/fy,nom < 1,25
PRIME ANALISI DELLEDIFICIO
Acciaio B450C:
fyd=450/1.15 [N/mm^2]= 391 [N/mm^2]
fyk= elasto plastico-indefinito
Modulo elastico Es=206000 MPa
Deformazione al limite elastico:
yd=fyd/ Es=391/206000=1,89
PRIME ANALISI DELLEDIFICIO
PRIME ANALISI DELLEDIFICIO
Fodera interna (laterizi forati) 8 kN/m3
Fodera esterna (laterizi forati) 8 kN/m3
Intonaco interno 18 kN/m3
Tompagni
PER LA REALIZZAZIONE DELLA STRUTTURA SI CONSIDERANO I
MATERIALI RIPORTATI NEL SEGUITO CON LE CARATTERISTICHE
NECESSARIE PER LANALISI DEI CARICHI:
PAVIMENTO IN MARMO 27 kN/m3
Intonaco interno ed esterno 18 kN/m3
PAVIMENTI ED INTONACI
PRIME ANALISI DELLEDIFICIO
Analisi dei carichi verticali per il dimensionamento
Fodera interna (10 cm) 0,8 kN/m2
Fodera esterna (15 cm) 1,2 kN/m2
Intonaco interno (2 cm) 0,36 kN/m2
Intonaco esterno (2 cm) 0,36 kN/m2
carichi strutturali portati Gk2=2,72 kN/m2
Si considera un 25% in meno per la presenza dei vuoti (porte e
finestre)=0,75*2,72=2,04[KN/m2]
Tompagni esterni
Incidenza Tramezzi 1,20 kN/m2
Carichi Accidentali
Sono forniti dalle NTC-2008 nella misura di 3,00 kN/m2 (cat C1-Ospedale) per
ambienti suscettibili di affollamento e di 0,50 kN/m2 per coperture non accessibili
PRIME ANALISI DELLEDIFICIO
SIMBOLO
Dimensione
(cm)
Campata sbalzo
soletta s 5 5
altezza pignatta hp 16 16
larghezza pignatta bp 38 38
base travetto b 12 12
altezza totale solaio H 21 21
massetto in
calcestruzzo leggero sm 6 6
pavimento sp 3 2
s s
sHh
b
i
p
b
p
ssmb
i
mcp
Solai di interpiano
PRIME ANALISI DELLEDIFICIO
Solai di interpiano
PESO PROPRIO SOLAIO
Elemento/i Simbolo formula Valori numerici Peso
(kN/m2)
soletta G1s s x larghezza x profondit x ps 0.05 x 1 x 1 x 25 1.25
travetti G1t [base x altezza x profondit x ps] x ntrav. al m 0.12 x 0.16 x 1 x 25 x 2 0.96
pignatte G1l [base x altezza x profondit x ps] x nfile 0.38 x 0.16 x 1 x 8 x 2 0,97
PESO PROPRIO
SOLAIO G1 G1s + G1t + G1l 1.25 + 0.96 + 0.97 3.18
CARICHI PERMANENTI NON STRUTTURALI
Elemento/i Simbolo formula Valori numerici Peso
(kN/m2)
pavimento G2p sp x larghezza x profondit x ps 0.03 x 1 x 1 x 27 0.8
massetto G2m sm x larghezza x profondit x ps 0.06 x 1 x 1 x 14 0.84
intonaco G2i si x larghezza x profondit x ps 0.015 x 1 x 1 x 20 0.3
Incidenza
tramezzi
G2t
1,2
G2 G2p + G2m + G2i+ G2t 0.8+0.84+0.3+1.2 3.14
PRIME ANALISI DELLEDIFICIO
Solai di balconi
PESO PROPRIO SOLAIO
Elemento/i Simbolo formula Valori numerici Peso
(kN/m2)
soletta G1s s x larghezza x profondit x ps 0.05 x 1 x 1 x 25 1.25
travetti G1t [base x altezza x profondit x ps] x ntrav. al m 0.12 x 0.16 x 1 x 25 x 2 0.96
pignatte G1l [base x altezza x profondit x ps] x nfile 0.38 x 0.16 x 1 x 8 x 2 0,97
PESO PROPRIO
SOLAIO G1 G1s + G1t + G1l 1.25 + 0.96 + 0.97 3.18
PRIME ANALISI DELLEDIFICIO
RIEPILOGO DEI CARICHI DA ASSEGNARE:
2 carichi NON strutturali permanenti - tompa. est Gk2=2,04 [KN/m]
PRIME ANALISI DELLEDIFICIO
Carichi strutturali (auto-portati dal solaio) Gk1 3,18 [kN/m2]
Carichi non strutturali permanenti Gk2 3,14 [kN/m2]
Tompagni esterni Gk2 2,04 [kN/m2]
Carichi accidentali (cat. C1 Ospedale) Qk1 3,00 [kN/m2]
Carichi accidentali copertura Qk2 0,50 [kN/m2]
Predimensionamento TRAVI
Per quanto concerne le travi, per semplicit, vengono predimensionate per soli carichi verticali.
Relativamente allo schema statico, si pu fare riferimento o ad una trave continua su pi appoggi, oppure,
ad ununica trave appoggiata-appoggiata o appoggiata-incastrata o incastrata-incastrata (con momento
massimo in mezzeria pari a ql2/8; ql2/14; ql2/24).
La misura cautelativa adottata, per tenere presente che, in questa fase, non vengono portate in
conto le azioni orizzontali (forze sismiche).
Posta la distinzione tra travi a spessore di solaio con altezza pari allo spessore del solaio e travi emergenti
con altezze maggiori dello spessore del solaio si sceglie di prendere delle travi emergenti sul contorno
della struttura e delle travi a spessore per le travi interne. I limiti sulle altezze per entrambe le tipologie di
travi sono:
H 1/20 1/25 lmax per le travi a spessore
H 1/10 1/14 lmax per le travi emergenti
Per le travi a spessore in particolare una regola grossolana di predimensionamento permette di
dimensionarne la base come:
B=lmax/6
PRIME ANALISI DELLEDIFICIO
PROGETTO E VERIFICA PER AZIONI SISMICHE DI UN EDIFICIO IN C.A. CON SAP 2000
LE IPOTESI DI CALCOLO:
PIANTA 1,2 E 3 IMPALCATO PIANTA 4 E 5 IMPALCATO
84
PROGETTO E VERIFICA PER AZIONI SISMICHE DI UN EDIFICIO
IN C.A. CON SAP 2000
Il predimensionamento ora possibile poich sono noti i carichi da assegnare alle varie travi:
Predimensionamento TRAVI
TRAVI DI BORDO
TRAVI PORTANTI
TRAVI NON PORTANTI
PROGETTO E VERIFICA PER AZIONI SISMICHE DI UN EDIFICIO
IN C.A. CON SAP 2000
Per le travi scalate :
Gk1= peso trave(Pt )+inc. solaio=0.3*0.6*25+3.18*(4,00) = 17,22 [kN / m]
Gk2= inc. solaio portato =3.14*(4,00) = 12.56 [kN / m]
Gk2= incid. Tamponamenti =2,04*(3,50) = 7,14 [KN/m]
Qk = 3,00*(4,00) = 12 kN / m
Fd = g1*Gk1+ g2*Gk12 +q*Qk= 1,3*17.22+1,5*12.56+1,5*12+1,5*7,14 = 69,94 kN/m
Predimensionamento TRAVI
PROGETTO E VERIFICA PER AZIONI SISMICHE DI UN EDIFICIO
IN C.A. CON SAP 2000
kNmlF
M dd 82.20912
694.69
12
22
Laltezza della sezione della trave viene determinata andando ad imporre che il momento flettente sia
equilibrato dalla coppia interna data dal prodotto della risultante di compressione e di trazione per il braccio d*.
In modo approssimato con il metodo dello stress block:
Af
A f
H
M
T
ey
C
ecm
xc
cy
b
(a)
(b)
d*=57 [cm]=altezza utile sezione
dfAdTMrd sds 9.0*
y
d*
Si ottiene unarmatura As=10,46 [cm^2]= 5 f 18
Predimensionamento TRAVI EMERGENTI
PROGETTO E VERIFICA PER AZIONI SISMICHE DI UN EDIFICIO
IN C.A. CON SAP 2000
Predimensionamento TRAVI A SPESSORE
IN QUESTO CALCOLO SI E TRASCURATA LA DIFFERENZA DI CARICO DOVUTA ALLA
DIFFERENZA PESO TRA LA TRAVE A SPESSORE E QUELLA EMERGENTE. Inoltre le travi di bordo
che portano meno carico per ora non sono state differenziate .
Si ottiene unarmatura As=35,07 [cm^2]=14 f 18
Per trave a spessore, con spessore del solaio pari a 20 [cm]:
Per il solaio dovremmo cambiare sezione poich lo spessore di 20 cm diviene esiguo per
la luce di 6 m! Aumenterebbe pertanto nellanalisi dei carichi il valore del peso proprio
PROGETTO E VERIFICA PER AZIONI SISMICHE DI UN EDIFICIO
IN C.A. CON SAP 2000
Predimensionamento TRAVI
E SE AVESSIMO SCELTO LORDITURA DEL SOLAIO O IN MODO PERPENDICOLARE ALLE
TRAVI DI LUCE MINORE?
PROGETTO E VERIFICA PER AZIONI SISMICHE DI UN EDIFICIO
IN C.A. CON SAP 2000
d*=57 [cm]=altezza utile sezione
Si ottiene unarmatura As=6,04 [cm^2] = 3 f 18
Predimensionamento TRAVI EMERGENTI
Per le travi scalate :
Gk1/m= peso trave(Pt )+inc. solaio=0.3*0.6*25+3.18*(6,00) = 23,58 kN / m
Gk2/m= inc. solaio portato =3.14*(6,00) = 18.84 kN / m
Gk2/m= inc. tompagni =2,04*(3,50) = 7,14 [KN/m]
Qk /m= 3,00*(6,00) = 18 kN / m
Fd = g1*Gk1+ g2*Gk12 +q*Qk= 1,3*23.58+1,5*18.84+1,5*18+1.5*7,14 = 90,85 kN / m
Si ottiene unarmatura As=10,75 [cm^2] = 5 f 18
Per trave a spessore, con spessore del solaio pari a 35 [cm]: Dovremmo cambiare
sezione di solaio
comunque!
PROGETTO E VERIFICA PER AZIONI SISMICHE DI UN EDIFICIO
IN C.A. CON SAP 2000
kNmlF
M dd 13.12112
485.90
12
22
PROGETTO E VERIFICA PER AZIONI SISMICHE DI UN EDIFICIO
IN C.A. CON SAP 2000
I pilastri, in prima analisi, possono essere predimensionati a sforzo normale in funzione di tutti
i carichi verticali che gravano su di essi, assegnando delle dimensioni iniziali che potranno
essere corrette di volta in volta nellinserimento dei parametri.
Individuando per ogni pilastro i , ad ogni piano j , la sua area di influenza Aij se ne
calcola il peso tenendo presente sia il contributo dei carichi permanenti che quello relativo ai
carichi variabili. La sezione del pilastro i al piano j sar cos dimensionata in base al
carico complessivo Nd relativo al piano j-mo e a tutti i piani superiori allo stesso
gjjdj NNN sforzo normale al
generico piano j-mo
Carichi permanenti e
accidentali
Peso proprio
PROGETTO E VERIFICA PER AZIONI SISMICHE DI UN EDIFICIO
IN C.A. CON SAP 2000
1 osservazione : i pilastri di un edificio sono sollecitati a pressoflessione i cui valori derivano dalla risoluzione completa dello schema strutturale e pertanto non noti in questa fase.
2 osservazione : I domini di resistenza a pressoflessione variano poco con la larghezza della sezione mentre dipendono fortemente dallaltezza.
Hanno forma pressoch parabolica con i valori massimi del momento in corrispondenza di
circa il 50% di Nd.
0,5 Nd
M
N
3 osservazione : La duttilit di una sezione diminuisce fortemente allaumentare della sollecitazione di compressione media.
PROGETTO E VERIFICA PER AZIONI SISMICHE DI UN EDIFICIO
IN C.A. CON SAP 2000
4 osservazione : Si consiglia pertanto di predimensionare i pilastri con un valore massimo della sollecitazione di compressione pari al 30-40% di quella di calcolo.
fcd_p=0,3 fcd =0,3* 19,83= 5,9 [N/mm2]
5 osservazione : Se la carpenteria sufficientemente regolare anche le sezioni saranno poco diverse tra loro. Inoltre mentre nel caso di edifici con numero di piani elevato (>7-8) buona norma ridurre la dimensione
della sezione del pilastro ai piano pi alti per via delle minori tensioni dovute a minore sollecitazioni
sismica, per edifici pi bassi, se larchitettonico lo consente, si pu adottare una sezione costante.
6 osservazione : Per il predimensionamento del pilastro sono necessari i valori di massima dello SFORZO NORMALE e del MOMENTO FLETTENTE. In realt per il calcolo di questultimo
necessario ricavare anche il valore del TAGLIO. In particolare i valori di N derivano dai carichi
verticali e dallincremento di N dovuto allazione sismica. I valori di M sono in pratica
quelli provenienti dallazione sismica, essendo quelli dovuti ai carichi verticali molto
contenuti se rapportati ai momenti flettenti del sisma.
7 osservazione: i pilastri devono essere sovradimensionati e non si devono avere travi eccessivamente resistenti, per rispettare la gerarchia delle resistenze per lo SLU e anche per il rispetto
della verifica di deformabilit dello SLD. Per ragioni di regolarit in elevazione e per
motivi pratici si consiglia, per ciascun pilastro, al massimo una rastremazione della
sezione trasversale di 10 cm per piano.
PROGETTO E VERIFICA PER AZIONI SISMICHE DI UN EDIFICIO
IN C.A. CON SAP 2000
shAN pjgj
Ngi
Ngi
Ngi
Ngi
Nj2
Nj1 Nj1
Nj2
Nj3 Nj3
Nj4 Nj4
Nj5 Nj5 Considereremo per il peso proprio del pilastro una sezione 50 x 50 [cm] (NCT 2008: dimensione minima 250mm)
daN28433,1*5,350,0*50,0*2500shAN 11p11pilg
Dove s il coefficiente di continuit che pari:
Pilastri interni => s= 1,2 1,3
Pilastri esterni => s= 1,1
Pilastri esterni di spigolo => s= 1
Peso del pilastro di dimensioni minime al piano generico:
Predimensionamento pilastri Calcolo massima dello sforzo normale
Utilizzando le aree di influenza per la valutazione dei carichi che competono ad ogni singolo
pilastro non si tiene conto dalla continuit delle travi nelle due direzioni. Detto effetto potrebbe
essere considerato utilizzando dei coefficienti di continuit in entrambe le direzioni, per i pilastri
interni, o una di esse per i pilastri laterali che amplificano i carichi
Resistenza di calcolo per sforzo normale centrato
Larea di influenza di ogni pilastro si considera per
semplicit pari a Aij =4 x 6 = 24 [m^2]
kN52,8463,12435.1414,72414,35.15,35,05,025)46(256,03,02418,33.1
sAQ5.1aGAG5.1G)ba(GAijG3.1Nijk
etamponatur
2kij
impalcato
2k
pilastri
k
travi
k
impalcato
1kj
[kN] 846,52Nj
PROGETTO E VERIFICA PER AZIONI SISMICHE DI UN EDIFICIO
IN C.A. CON SAP 2000
Predimensionamento pilastri calcolo di massima sforzo normale
[MPa] 9.5fcd
cm40x40mm37963.138657HBmm97,14347775.9
846520A 2
b=6m
a=4m
Si scegli di dimensionare
tutti i pilastri 40x40
Att.: Solo carichi
verticali
PROGETTO E VERIFICA PER AZIONI SISMICHE DI UN EDIFICIO
IN C.A. CON SAP 2000
Controllo di regolarit
PROGETTO E VERIFICA PER AZIONI SISMICHE DI UN EDIFICIO
IN C.A. CON SAP 2000
Controllo di regolarit
PROGETTO E VERIFICA PER AZIONI SISMICHE DI UN EDIFICIO
IN C.A. CON SAP 2000
Controllo di regolarit calcolo delle masse sismiche
Calcolo dei pesi simici a ciascun impalcato
PROGETTO E VERIFICA PER AZIONI SISMICHE DI UN EDIFICIO
IN C.A. CON SAP 2000
Controllo di regolarit calcolo delle masse sismiche
Calcolo delle masse sismiche
Le masse simiche si calcolano dai pesi simici dividendoli per laccelerazione di
gravit g=9,81m/s2
La massa rotazionale si calcola moltiplicando la massa M per il quadrato del raggio
di inerzia r
Baricentro delle masse
PROGETTO E VERIFICA PER AZIONI SISMICHE DI UN EDIFICIO
IN C.A. CON SAP 2000
Controllo di regolarit esempio di controllo della variazione delle masse
PROGETTO E VERIFICA PER AZIONI SISMICHE DI UN EDIFICIO
IN C.A. CON SAP 2000
Controllo di regolarit controllo della variazione delle rigidezze
Per effettuare la verifica di regolarit in termini di rigidezze, bisogna prima modellare la
struttura ed applicare in ciascuna delle due direzioni, separatamente, le azioni sismiche;
dunque si calcola la rigidezza come rapporto tra il taglio complessivo agente al piano
(taglio di piano) e lo spostamento relativo al piano d, conseguente a tali azioni
Il taglio di piano la sommatoria delle azioni orizzontali agenti al di sopra del piano
considerato
La forza da applicare ad ogni piano si ottiene dallanalisi statica lineare
PROGETTO E VERIFICA PER AZIONI SISMICHE DI UN EDIFICIO
IN C.A. CON SAP 2000
Controllo di regolarit controllo della variazione delle rigidezze analisi statica lineare per la valutazione delle rigidezze
PROGETTO E VERIFICA PER AZIONI SISMICHE DI UN EDIFICIO
IN C.A. CON SAP 2000
Controllo di regolarit controllo della variazione delle rigidezze analisi statica lineare per la valutazione delle rigidezze
PROGETTO E VERIFICA PER AZIONI SISMICHE DI UN EDIFICIO
IN C.A. CON SAP 2000
Incremento dello sforzo normale agente sui pilastri
Lentit delle azioni sismiche rilevante in rapporto ai carichi verticali. Di conseguenza lo sforzo normale sui pilastri potrebbe
variare molto nei pilastri di estremit; per i pilastri interni la variazione di sforzo assiale invece dovuta alla differenza di
tagli indotti dal sisma nelle travi ed quindi in genere trascurabile a meno che non vi sia una forte differenza di luce o di
sezione tra due travi che convergono nel pilastro.
La variazione di sforzo normale indotta dal sisma pu essere valutata con un modello locale
come somma dei tagli nelle travi ai diversi piani o con un modello globale (in caso di edificio a
pianta rettangolare) che usa il momento ribaltante alla base delledificio.
Analisi statica equivalente ci permette
anche di stimare pi accuratamente la
sollecitazione nei pilastri
PROGETTO E VERIFICA PER AZIONI SISMICHE DI UN EDIFICIO
IN C.A. CON SAP 2000
Incremento dello sforzo normale agente sui pilastri
A4
A5
A3
A2
A1
40x40
60x50
50x50
60x50
40x40 Rifare di controlli di regolarit!