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ADEGUAMENTO DI STRUTTURE CON

ISOLAMENTO SISMICO:

ESEMPI DI APPLICAZIONE

Felice Carlo PONZORicercatore di Tecnica delle Costruzioni, Università della Basilicata.

Docente di Costruzioni in acciaio e legno

Membro Consiglio Direttivo ReLuis - Rete dei Laboratori Universitari di Ingegneria Sismica

- NTC 08

- Circ. n617 del 2/2/09

DPC

RELUIS

Collana di commentari sulle nuove norme sismiche

WWW.IUSSPRESS.IT

Presentazione%20isolamento,%20ROMA%20FLX.ppt#2. EDIFICIO DA ADEGUARE

Presentazione%20isolamento,%20ROMA%20FLX.ppt#2. EDIFICIO DA ADEGUARE

2 ore Criteri generali di progettazione, modellazione ed analisi

strutturale di edifici e di ponti con isolamento sismico:

- requisiti generali e criteri per il loro soddisfacimento

- indicazioni progettuali

- azione sismica

- metodi per il dimensionamento e applicazioni

- Modellazione della struttura e del sistema di isolamento

- Analisi statica lineare

- Analisi dinamica lineare

- Analisi dinamica non lineare

- Confronti tra i metodi di analisi

2 ora Esempio di progettazione di un edificio nuovo con isolamento

sismico

1 ora Esempio di progettazione dell’adeguamento con isolamento

sismico di un edificio esistente

3 ore Metodi di progettazione per sistemi di controventi dissipativi in

edifici intelaiati in c.a. ed esempi di applicazione

Indice

7.10.1. Scopo

La riduzione della risposta sismica orizzontale, qualunque siano la

tipologia e i materiali strutturali della costruzione, può essere

ottenuta mediante una delle seguenti strategie d’isolamento, o

mediante una loro appropriata combinazione:

a)incrementando il periodo fondamentale della costruzione per

portarlo nel campo delle minori accelerazioni di risposta;

b)limitando la massima forza orizzontale trasmessa.

In entrambe le strategie le prestazioni dell’isolamento possono

essere migliorate attraverso la dissipazione nel sistema di

isolamento di una consistente aliquota dell’energia meccanica

trasmessa dal terreno alla costruzione.

7.10 Costruzioni e Ponti con Isolamento e/o dissipazione

Norme Tecniche per le Costruzioni

D.M. 14 gennaio 2008

L’isolamento comporta sostanzialmente due tipi di benefici:

-benefici diretti sulla sovrastruttura contenimento delle forze

d’inerzia di natura sismica direttamente agenti su di essa;

-benefici indiretti sulla sottostruttura contenimento delle forze

d’inerzia trasmesse dalla sovrastruttura alla sottostruttura

Negli edifici, la discontinuità strutturale viene spesso realizzata alla base,

tra la fondazione e l’elevazione (isolamento alla base) o immediatamente

al di sopra di un piano, per lo più scantinato.

Nei ponti l’isolamento sismico è generalmente realizzato tra l’impalcato e

le strutture di supporto (pile e le spalle), nel qual caso gli isolatori

sostituiscono gli usuali apparecchi di appoggio.

0

1

2

3

4

5

0 0.5 1 1.5 2

0

0.3

0.6

0.9

1.2

1.5

0 0.5 1 1.5 2T (sec)

Sa/P

GA

T (sec)

Effetti del danneggiamento strutturale durante il sisma

2

%5

%10

%

15%

20

%25%

Struttura

elastica (sismi

moderati)To = N/12

x = 5%

T = (1.5÷2) To

x = (15÷20) %

Struttura

danneggiata (sismi

violenti)

Struttura

isolata

Aumento del Periodo

Periodo

Acc

eler

azi

on

e

Aumento del Periodo

Periodo

Sp

ost

am

ento

ISOLAMENTO ALLA BASE

incremento del periodo fondamentale


Incremento del periodo (e dissipazione energia)

Periodo

Spostam

ento

Periodo

Acceleraz

ione

Incremento del periodoIncremento dello

smorzamento

Incremento del periodo

Incremento dello

smorzamento


Limitazione della forza (e dissipazione di energia)

Periodo

Spostam

ento

Periodo

Acceleraz

ione

Dissipazione di

energia

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

0 1 2 3 4

Criteri generali di progettazione, modellazione ed

analisi strutturale di edifici e di ponti con isolamento

sismico

Isolamento sismico

Requisiti generali e criteri per il loro

soddisfacimento

Il sistema d’isolamento è composto dai dispositivi d’isolamento,

ciascuno dei quali espleta una o più delle seguenti funzioni:

-Sostegno dei carichi verticali con elevata rigidezza in direzione

verticale e bassa rigidezza o resistenza in direzione orizzontale,

permettendo notevoli spostamenti orizzontali;

-Dissipazione di energia, con meccanismi isteretici, attritivi, viscosi;

-Ricentraggio del sistema;

- Vincolo laterale, con adeguata rigidezza, sotto carichi orizzontali di

servizio (non sismici).

7.10.2 REQUISITI GENERALI E CRITERI PER IL LORO

SODDISFACIMENTO

Fanno parte integrante del sistema d’isolamento gli elementi di

connessione, nonché eventuali vincoli supplementari disposti per

limitare gli spostamenti orizzontali dovuti ad azioni non sismiche (ad

es. vento).

Detta “interfaccia d’isolamento” la superficie di separazione sulla

quale è attivo il sistema d’isolamento, si definiscono:

-“sottostruttura”, la parte della struttura posta al di sotto

dell’interfaccia del sistema d’isolamento e che include le fondazioni,

avente in genere deformabilità orizzontale trascurabile e soggetta

direttamente agli spostamenti imposti dal movimento sismico del

terreno;

-“sovrastruttura”, la parte della struttura posta al di sopra

dell’interfaccia d’isolamento e, perciò, isolata.


SODDISFACIMENTO

La sovrastruttura e la sottostruttura si devono mantenere

sostanzialmente in campo elastico.

Per questo la struttura può essere progettata con riferimento ai

particolari costruttivi della zona 4, con deroga, per le strutture in

c.a., a quanto previsto al § 7.4.6. (si applicano solo le regole

contenute nel §4 NTC08 e le prescrizioni riportate al§7 per:

- Per diaframmi orizzontali §7.2.6

- Geometria e dettagli costruttivi CDB §7.2.1

- Sollecitazioni come definite in §3.2.4 assumendo Sd(T1)=0.07g

Un’affidabilità superiore è richiesta al sistema d’isolamento, formato

dall’insieme dei dispositivi d’isolamento, per il ruolo critico che esso

svolge. Tale affidabilità si ritiene conseguita se il sistema

d’isolamento è progettato e verificato sperimentalmente secondo

quanto stabilito nel § 11.9.


SODDISFACIMENTO

Tutte le condutture degli impianti che

attraversano i giunti intorno alla

struttura isolata dovranno non subire

danni e rimanere funzionanti per i

valori di spostamento corrispondenti

allo SLD.


SODDISFACIMENTO

• Le condutture del gas e di altri impianti pericolosi che

attraversano i giunti di separazione dovranno essere progettati

per consentire gli spostamenti relativi della sovrastruttura isolata

corrispondenti allo SLU, con lo stesso livello di sicurezza adottato

per il progetto del sistema di isolamento.

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

0 1 2 3 4

Criteri generali di progettazione, modellazione ed

analisi strutturale di edifici e di ponti con isolamento

sismico

Isolamento sismico

INDICAZIONI PROGETTUALI

7.10.4 Indicazioni progettuali

7.10.4.1 Indicazioni riguardanti i dispositivi

• L’alloggiamento dei dispositivi d’isolamento ed il loro

collegamento alla struttura devono essere concepiti in

modo da assicurarne l’accesso e rendere i dispositivi

stessi ispezionabili e sostituibili.

Accesso e

Ispezionabilità

fondazione

pilastro

trave del grigliato superiore

0.5

2

martinetto

fondazione

pilastro


0.600.60

0.5

2

martinetto

0.60 0.60

fondazione

pilastro


0.5

2

martinetto

fondazione

0.60 0.60

fondazione

pilastro


0.5

2

martinetto

• È necessario anche prevedere adeguati sistemi

di contrasto, idonei a consentire l’eventuale

ricentraggio dei dispositivi qualora, a seguito di

un sisma, si possano avere spostamenti residui

incompatibili con la funzionalità dell’edificio

e/o con il corretto comportamento del sistema

d’isolamento.

Contrasto per

ricentraggio



• Ove necessario, gli isolatori dovranno essere protetti

da possibili effetti derivanti da attacchi del fuoco,

chimici o biologici. In alternativa, occorre prevedere

dispositivi che, in caso di distruzione degli isolatori,

siano idonei a trasferire il carico verticale alla

sottostruttura.

Protezione dal

fuoco e altro



• Per minimizzare gli effetti torsionali, la proiezione del

centro di massa dell’edificio sul piano degli isolatori ed il

centro di rigidezza dei dispositivi di isolamento, o, nel caso

di sottostruttura flessibile, il centro di rigidezza del

sistema sottostruttura-isolamento debbono essere, per

quanto possibili, coincidenti.

• Nei casi in cui il sistema di isolamento affidi a pochi

dispositivi le sue capacità dissipative e ricentranti rispetto

alle azioni orizzontali, occorre che tali dispositivi siano,

per quanto possibile, disposti perimetralmente e siano in

numero staticamente ridondante

• Nel caso di sistemi d’isolamento che utilizzano isolatori di

diverso tipo, particolare attenzione andrà posta sui

possibili effetti della differente deformabilità verticale

sotto le azioni sia statiche che sismiche.

Effetti torsionali

Disposizione

perimetrale

dispositivi

principali

Spostamenti

differenziali

verticali


7.10.4.2 Controllo di movimenti indesiderati

• Per minimizzare le differenze di comportamento degli

isolatori, le tensioni di compressione a cui lavorano

devono essere per quanto possibile uniformi.

• Per evitare o limitare azioni di trazione negli isolatori, gli

interassi della maglia strutturale dovranno essere scelti

in modo tale che il carico verticale V di progetto agente

sul singolo isolatore sotto le azioni sismiche e quelle

concomitanti, risulti essere sempre di compressione o, al

più, nullo.

Tensioni isolatori

Maglia

strutturale per

limitazione

trazione isolatori

• Nel caso V<0, occorre che la tensione di trazione sia in modulo inferiore al

minore tra 2G (G modulo di taglio del materiale elastomerico) e 1 MPa, negli

isolatori elastomerici, oppure, per gli isolatori di altro tipo, dimostrare,

attraverso adeguate prove sperimentali, che l’isolatore è in grado di sostenere

tale condizione, oppure predisporre opportuni dispositivi in grado di assorbire

integralmente la trazione.


7.10.4.2 Controllo di movimenti indesiderati

• Negli edifici, sia le strutture del piano di posa degli

isolatori sia le strutture del piano da cui spicca la

sovrastruttura devono essere dimensionate in modo da

assicurare un comportamento rigido nel piano suddetto,

così da limitare gli effetti di spostamenti sismici

differenziali. Altrimenti La variabilità spaziale del moto

del terreno deve essere messa in conto secondo quanto

specificato nel § 3.2.5.

Rigidezza

strutture

interfaccia

isolamento

• La condizione precedente si considera soddisfatta se un diaframma rigido

costituito da un solaio in c.a. oppure da una griglia di travi progettata tenendo

conto di possibili fenomeni di instabilità è presente sia al di sopra che al di sotto

del sistema di isolamento e se i dispositivi del sistema di isolamento sono fissati ad

entrambi i diaframmi o direttamente o attraverso elementi verticali il cui

spostamento orizzontale in condizioni sismiche sia minore di 1/20 dello

spostamento relativo del sistema di isolamento. Tali elementi devono essere

progettati per rispondere in campo rigorosamente elastico.


7.10.4.3 Controllo spostamenti sismici differenziali del terreno

• Adeguato spazio dovrà essere previsto tra la

sovrastruttura isolata e il terreno o le costruzioni

circostanti, per consentire liberamente gli spostamenti

sismici in tutte le direzioni.

• Le eventuali connessioni, strutturali e non, fra la

struttura isolata e il terreno o le parti di strutture non

isolate devono essere progettate in modo tale da

assorbire, con ampio margine di sicurezza, gli

spostamenti relativi previsti dal calcolo. Particolare

attenzione, a tale proposito, deve essere posta negli

impianti.

• Occorre anche attuare adeguati accorgimenti affinché

l’eventuale malfunzionamento delle connessioni a

cavallo dei giunti non possa compromettere l’efficienza

dell’isolamento.

Libertà di

movimento

Connessioni con

terreno o

strutture

limitrofe

Malfunzionamenti

connessioni


7.10.4.4 Controllo degli spostamenti relativi al terreno e alle

costruzioni circostanti

Ultima lezione del 19 06 2014

1) E’ sempre possibile isolare sismicamente un edificio

esistente?

2) Come si progetta un intervento di retrofit di edifici

esistenti mediante isolamento sismico?

4) E’ conveniente isolare un edificio esistente?

PROBLEMATICHE

1) APPLICABILITA’ DELL’ISOLAMENTO SISMICO

• Terreni sufficientemente rigidi:

terremoti con basso contenuto energetico alle basse frequenze

• Tiso ≤ 4.0 sec:

eccessivi spostamenti alla base; scarsa conoscenza delle armoniche ad

elevato periodo

• Strutture sufficientemente rigide e resistenti:

Tiso / T bf ≥ 2 (pericolo di risonanza)

Regole valide in generale …….

Per gli edifici esistenti la scelta del tipo di intervento (punto 8.4.1) è legato alle caratteristiche del singolo edificio, in particolare a:

- Geometria, Distanza da edifici adiacenti

- Presenza, dimensione e distribuzione dei giunti

- Resistenza materiali

- Livello di sicurezza rispetto ai carichi verticali

- Capacità resistente ai carichi orizzontali

- Distribuzione elementi non strutturali

- Dettagli costruttivi


MODELLI SPERIMENTALI DI EDIFICI ESISTENTI

Scala 1:4 – DINAMICA Scala 1:2.5 – PSEUDODINAMICA

Laboratorio di strutture - Università della Basilicata


X

SCALA 1:4

XSCALA 1:2.5

• Bassi valori dell’attrito

• Spostamento max ±10/±12.5 cm

Slitte in acciaio-PTFE



1) Slitte + Elastomero

ELASTOMERO 1:2.5 1:4

Diametro esterno mm 200 120

Diametro interno mm 120 40

Altezza 150 65

Numero di dispositivi 2 2

Modello 1:4

Modello 1:2.5



2) Slitte + Acciaio

LAMELLE 1:2.5 1:4

Numero 4 4

Larghezza b mm 45 40

Spessore h mm 3 2

Raggio R mm 24 28

tratto rettilineo L mm 100 100

Altezza totale H mm 54 60

Modello 1:4

Modello 1:2.5



Fili LMF

3) Slitte + LMF

FILI Nichel-Titanio 1:2.5 1:4

Numero 4 8

Diametro mm 1.4 1

Pretensione % 2 2

Numero Dispositivi 2 1

Modello 1:4

Modello 1:2.5



EDIFICIO CONSIDERATO

Caratteristiche strutturali

Fondazione Travi rovesce;

Struttura in elevazione Telai in c.a.;

Dimensione in pianta 20.9 x 9.7;

Numero piani 4 + copertura a falde

Altezza interpiano e altezza totale 2.9, 3.1, 3.1 e 3.1; 13.85;

Corpi irrigidenti Assenti

Struttura scala Soletta rampante

Solaio Latero-cemento

Numero di impalcati dir. X 3 con travi emergenti

Numero di impalcati dir. Y 2 con travi emergenti

2 con travi a spessore

Prospetto principale e laterale

Prospetto posterioreDati generali

Localizzazione dell’edificio Bonefro (CB)

Anno di costruzione 1983-84

Destinazione d’uso Civile abitazione

Suolo B, C, E

Progettazione Z. S. 2° cat.

ADEGUAMENTO ANTISISMICO STRUTTURE ESISTENTI

L’esame della documentazione dell’edificio di Bonefro mette inrilievo i seguenti aspetti:

- Struttura possiede una non trascurabile resistenza nei confrontidelle azioni orizzontali, pur se inadeguata rispetto alle azioni diprogetto di una struttura a base fissa;

- Le caratteristiche dei materiali sono accettabili;

- La struttura risulta essere adeguata a sostenere i carichiverticali;

- Geometria delle strutture in fondazione è tale da consentirel’inserimento dei dispositivi di isolamento sismico e lacostruzione di un grigliato di travi sopra l’interfaccia diisolamento


1.05

0.9

01

.30

1.2

01

.30

1.3

01

.20

1.2

01

.30

1.3

01

.20

0.9

02

.20

2.2

00

.90

4.20

3.10

2.90

3.40

3.60

3.95

1.10

2.30

1.552.754.30

4.80

3.35

4.401.50 2.60

7.256.707.25

21.20

9.40 2.40 9.401.50

4.85

4.40

10.0

0

4.10

2.402.40 2.301.50 4.40

0.90

2.60 1.504.402.60 1.504.40

2.30

LETTOW.C. LETTO

LETTOSOGGIORNO

CUCINA1.

70

Pianta Architettonica del piano tipo

0.3

00

.30

0.3

0

10

.00

4.4

04

.70

3.15

21.20

3.150.30

30x50

30x50

0.30

30x50

30x50

80x20

0.302.65

0.302.20

2.90

30x50

0.300.303.50

30x50

50x20

A

0.302.90

30x50

2.65

2.20

0.300.302.40

0.300.302.85

30x50

80x20

50x20

A

0.302.40

0.302.40

80x20

30x50

30x50

80x20

30x50

3.500.30

30x50

0.300.303.15

30x50

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30x50

2.40

2.85

0.30

0.30

30x50

80x20

30x50

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0.30

0.300.303.15

30x50

50x20

30x50

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2.40

3.50

2.85

21.20

2.20

0.30

2.65

3.50

2.40

3.15

30x50

30x50

0.30

30x50

0.30

50x20

3.15

30x50

80x20

30x50

0.30 0.30

30x50

80x20

0.30

0.3050x20

0.30

2.85

2.40 2.65

2.90

30x50

0.30

A

2.90

30x50 30x50

0.30

0.302.20

0.30

80x20

0.30

30x50

30x50

80x20

0.30

A

2.40

30x50

80x20

0.30

30x50

30x50

80x20

0.30

10

.00

4.7

00

.30

0.30

30x50

0.303.15

30x50

0.3

00

.30

4.4

0

0.30

30x50

0.30

0.30

3.15

30x50

80x20

50x20

50x20

2.40

3.50

2.85

21.20

2.20

0.30

2.65

3.50

2.40

3.15

30x50

30x50

0.30

30x50

0.30

50x20

3.15

30x50

80x20

30x50

0.30 0.30

30x50

80x20

0.30

0.3050x20

0.30

2.85

2.40 2.65

2.90

30x50

0.30

A

2.90

30x50 30x50

0.30

0.302.20

0.30

80x20

0.30

30x50

30x50

80x20

0.30

A

2.40

30x50

80x20

0.30

30x50

30x50

80x20

0.30

10

.00

4.7

00

.30

0.30

30x50

0.303.15

30x50

0.3

00

.30

4.4

0

0.30

30x50

0.30

0.30

3.15

30x50

80x20

50x20

50x20

2.40

3.50

2.85

21.20

2.20

0.30

2.65

3.50

2.40

3.15

30x50

30x50

0.30

30x50

0.30

50x20

3.15

30x50

80x20

30x50

0.30 0.30

30x50

80x20

0.30

0.3050x20

0.30

2.85

2.40 2.65

2.90

30x50

0.30

A

2.90

30x50 30x50

0.30

0.302.20

0.30

80x20

0.30

30x50

30x50

80x20

0.30

A

2.40

30x50

80x20

0.30

30x50

30x50

80x20

0.30

10

.00

4.7

00

.30

0.30

30x50

0.303.15

30x50

0.3

00

.30

4.4

0

0.30

30x50

0.30

0.30

3.15

30x50

80x20

Pianta Strutturale Piano tipo


Solaio h=16+4


1.00 3.10 3.45 2.85 2.85 3.45 3.10 1.00

21.25

A

2.60

2.150.35

0.35

3.101.00

0.7

5

0.20

0.200.35

0.35

0.352.80 2.15 2.35

2.60

0.35

2.350.35 0.35

0.35

1.000.35

1.00

0.35 0.350.35

A

1.0

04

.65

4.3

50

.35

0.3

50

.35

1.0

0

12

.05

1.002.80 3.10

0.350.35

0.352.35

0.35

0.350.35 0.35

1.00 3.10 3.45 2.85 2.85 3.45 3.10 1.00

21.25

A

2.60

2.150.35

0.35

3.101.00

0.7

5

0.20

0.200.35

0.35

0.352.80 2.15 2.35

2.60

0.35

2.350.35 0.35

0.35

1.000.35

1.00

0.35 0.350.35

A

1.0

04

.65

4.3

50

.35

0.3

50

.35

1.0

0

12

.05

1.002.80 3.10

0.350.35

0.352.35

0.35

0.350.35 0.35

Pianta Fondazioni


13

.85

1.6

5

4.22

3.1

03

.10

2.9

00

.90

0.6

01.5

0

0.75

0.80

3.1

0

1.5

5

3.920.75

1.3

51

.55

1.5

51

.55

0.00

0.75

0.80

1.5

5

13

.85

1.6

5

4.22

3.1

03

.10

2.9

00

.90

0.6

01.5

0

0.75

0.80

3.1

0

1.5

5

3.920.75

1.3

51

.55

1.5

51

.55

0.00

0.75

0.80

1.5

51

.35

1.5

51

.55

1.5

51

.55

1.5

5

0.00

0.9

0

3.1

03

.10

2.9

03

.10

13

.85

1.6

5

0.75

0.80

0.750.75

0.803.924.22

0.6

01.5

0

Sezione trasversale

Solaio h=16+4

Altezza utile per l’inserimento del sistema di isolamento

Danni riportati


Per gli edifici esistenti la scelta del tipo di intervento (punto 8.4.1) è legato alle caratteristiche del singolo edificio, in particolare a:

- Geometria

- Resistenza materiali

- Livello di sicurezza rispetto ai carichi verticali

- Capacità resistente ai carichi orizzontali

- Distribuzione elementi non strutturali

- Dettagli costruttivi



L’esame della documentazione dell’edificio di Bonefro mettein rilievo i seguenti aspetti:

- Struttura possiede una non trascurabile resistenza nei confrontidelle azioni orizzontali, pur se inadeguata rispetto alle azioni diprogetto di una struttura a base fissa;

- Le caratteristiche dei materiali sono accettabili;

- La struttura risulta essere adeguata a sostenere i carichiverticali;

- Geometria delle strutture in fondazione è tale da consentirel ’ inserimento dei dispositivi di isolamento sismico e lacostruzione di un grigliato di travi sopra l’ interfaccia diisolamento

PROCEDURA DI PROGETTAZIONE

2. Materiali e Dettagli Costruttivi

6. Verifiche struttura

7. Verifiche dispositivi

8. Giunti e connessioni non strutturali

1. Geometria

3. Carichi e Azioni sismiche

5. Progettazione sistema isolamento

SLC → Se (Tiso, xesi) → dispositivi

4. Determinazione Se

Accelerazione spettrale che soddisfa le verifiche:

Se,SLV - Sollecitazioni /q ≤ resistenza

Se,SLD - drift ≤ 2/3 limite

6. Verifiche struttura

Se,SLV - Sollecitazioni /q ≤ resistenza

Se,SLD - drift ≤ 2/3limite

8.3 Valutazione della SICUREZZA

C8A.1.B Livello di conoscenza

(LC)

8. Edifici Esistenti

7.10. Edifici con

Isolamento

Sismico

SLC

Livello di

conoscenzaGeometria

Dettagli

strutturali

Proprietà dei

materiali

Metodi

di analisiFC

LC1limitata

Da disegni

di

carpenterie

originali con

rilievo

visivo a

campione

o

rilievo ex-

novo

completo

Progetto simulatoe

limitate verifiche in-situ

Valori usualie

limitate prove in-situ

Lineare

Statica o

dinamica

1.35

LC2adeguata

Disegni incompletie

limitate o estese

verifiche in-situ

Specifiche di

progetto o

certificati originali

elimitate o esteseprove in-situ

Tutti 1.20

LC3accurata

Disegni completie

limitate o esaustive

verifiche in-situ

Certificati di provae

estese o esaustiveprove in-situ

Tutti 1.00

Tabella C8A.1.2

C8A.1.B.3 Livelli di Conoscenza

Dati richiesti • Organismo strutturale

• Strutture di fondazione• Dimensioni geometriche elementi strutturali

CASO IN ESAME • Disegni originali e rilievo visivo

• Rilievo visivo a campione

2. MATERIALI E DETTAGLI COSTRUTTIVIDati richiesti • Proprietà meccaniche dei materiali (PD)

• Quantitativo di armatura (PND)

• Collegamenti

• Possibili difetti locali

VERIFICHE Rilievo (dei dettagli costruttivi) Prove (sui materiali)

Per ogni tipo di elemento primario (trave, pilastro, ecc..)

LIMITATE La quantità e disposizione delle armature è

verificata per almeno il 15% degli elementi

1 provino do cls. Per 300 m2 di piano dell’edificio, 1

campione di armatura per piano dell’edificio

ESTESE La quantità e disposizione delle armature è




ESAUSTIVE La quantità e disposizione delle armature è




1. GEOMETRIA

2.1 MATERIALI

CASO IN ESAME Specifiche originali di progetto e limitate prove in-situ

Materiali cls: Rck 250

acciaio: Fe 44k

2.2 DETTAGLI COSTRUTTIVI

CASO IN ESAME • Disegni costruttivi completi e limitate verifiche in-situ

616

0.3

5

0.35

0.0

30.0

3

0.03 0.030.29

0.1

45

0.1

45 0.3

0

0.24

0.30

0.1

20.1

2

0.03 0.03

0.0

30.0

3

416

214

416

0.24

0.1

20.1

2

0.30

0.3

0

0.03 0.03

0.0

30.0

3staffe 15"staffe 15"staffe 15"

Pilastri I° livelloPilastri II° livello

Pilastri III°-IV°

-V° livello



0.2

0

0.740.80

614

614

staffe 20"

SEZIONE B-B

0.1

4

0.03 0.03

0.0

30

.03

B

B

A

A

1.20 2142141.20

5.00 214

5.00 214

14

0.300.300.300.300.302.40

12

614

614

614

614

614614

6.10

5.00 5.25

5.00

5.254.75

1311109

3.15 2.40 2.650.30

0.300.30

2.40 2.65 3.15

15 16

6145.50

6145.50

6144.75

6144.75

6145.25

6145.25

0.4

50.4

5

1.30

2.25

0.64 0.64

0.64

0.64

1.50

1.85

1.50

0.64

2.20

0.64

1.50

1.300.64

1.30

0.64

2.60

6.10 214

6.10 214

1.50

0.64

1.60

0.64

1.50

1.30

0.64

2.00

0.64

1.30

1.30

1.50

0.48

0.28

4.75 214

4.75 214

114

114

114

114

114

114

5.50 214

5.50 214

0.4

50.4

5

232221

3.153.502.900.30 0.30 0.300.30

2.903.503.15

17 18 19 20

4.75

1.85

5.50

6.10

1.60

1.501.50

2.20

1.501.50

0.48

2.00

1.301.30

2.25

0.28

2.60

0.64

1.301.30

0.64

0.64

0.64

0.64

0.640.64

0.64

0.640.64

0.64

0.64

5.504.75

6.10

214 214

214

114

214

214

214

114

114

114

114

114



0.30 0.30 0.300.30

2.202.853.15

1=8 2=7 3=6 4=5

4.75

1.85

3.80

5.45

0.90

1.50 0.481.50

1.55

1.301.30

0.48

1.30

1.301.30

2.25

0.28

1.95

0.28

0.64

1.501.50

0.64

0.64

0.640.64

0.64

0.640.64

0.64

0.64

3.804.75

5.45

214 214

214

114

214

214

214

114

114

114

114

114

0.0

30

.03

0.030.03

0.2

4

staffe 20"

214

414

SEZIONE A-A

A

A

A

A

114

214

114

214

6.006.30

0.64

0.64

0.64

0.64

0.64

0.64

0.64

1.30

0.64

0.28

3.50

0.28

3.80

0.48

1.50

1.50

0.48

6.00

3.40

6.30

1=86=1617=23

4.70 4.40

0.300.300.30A

A

214

214

114

1.30

0.64

0.64

0.4

50

.45

0.4

50

.45

0.4

50

.45

0.4

50

.45

3.10 114

0.30

0.24

0.5

0


0.2

0

1.04

1.10

614

614

staffe 20"

SEZIONE B-B

0.1

4

0.03 0.03

0.0

30.0

3

1.402.400.95

3.08

1.08 614

6141.08

3.08

1.38 614

6141.23

0.83

0.4

50.4

5

0.4

50.4

5

A

A

114

114

214

214

4.95

0.64

0.64 0.64

0.64

0.280.28

3.40

0.48 0.48

3.90

4.95

4=512=13

4.40

0.300.30

0.5

0

0.24

0.30

SEZIONE A-A

414

214

staffe 20"

0.2

4

0.03 0.03

0.0

30

.03

TRAVE INTERPIANO

0.0

30

.03

0.030.03

0.1

4

SEZIONE C-C

staffe 20"

314

614

1.10

1.04

0.2

0

B

B

TRAVE 12-4

TRAVE 13-5

C

C

0.30 0.30

2.402.95 314

3142.95

3.400.48

0.28

0.28 314

0.48

TRAVE DI PIANEROTTOLO45


Dati richiesti • Norme vigenti all’epoca del progetto• Destinazione d’uso (par. 4.7.)• Rivalutazione dei carichi variabili• Categoria di suolo di fondazione (par. 3.1.)

CASO IN ESAME

[(a) combinazione par. 3.3.]

Carichiazione sismica

gravitazionali • accidentali (da normativa vig.)

• permanenti (analisi dei carichi)

• masse [(b) coefficienti par 2.5.3.]

• spettro di risposta elastico

Carichi Y2i

(SLU)

Ambienti ad uso residenziale 0.3

Ambienti suscettibili di

affollamento (scale)

0.6

Coperture, neve (≤1000 s.l.m.),

vento, variazione termica

0.0

3 CARICHI E AZIONI

(a) E + G1 + G2 + Pk + ∑j (y2j Qkj)

(b) G1 + G2 + ∑j (y2j Qkj);

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00T (sec)

Sa (a/g)

SLO

SLD

SLV

SLC

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0 1 2 3 4

Se(a

g/g

)

T (s)

Spettri - Suolo C - x=5%

SLC

SLV

SLD

SLO

SLV

SLC

SLD

SLO

4. DETERMINAZIONE DI Se

Modello 3-D

comportamento lineare-elastico

- Bracci rigidi di 1/4h

- Diaframma rigido di piano

MASSE:

• I° piano 233.1 [t]

• II° piano 231.0 “

• III° piano 232.4 “

• Sottotetto 180.2 “

• Copertura 67.2 “

totale 943.9 [t]

Modellazione - base fissa

Rigidezza fessurata

1° modo 2° modo

3° modo Periodo

[sec]

UX

[%]

UY

[%]

RZ

[%]

Sum

UX

Sum

UY

Sum

RZ

Modo 1 0.95 0.234 0.000 0.559 0.234 0.000 0.559

Modo 2 0.78 0.560 0.000 0.255 0.794 0.000 0.814

Modo 3 0.76 0.000 0.732 0.000 0.794 0.732 0.814

Modo 4 0.30 0.056 0.001 0.068 0.850 0.732 0.882

Modo 5 0.30 0.000 0.155 0.001 0.850 0.888 0.882

Modo 6 0.27 0.065 0.000 0.043 0.915 0.888 0.926

ANALISI MODALE - BASE FISSA

8.3. Requisiti di Sicurezza (non soddisfatti)

8.4.1 e 8.4.2 Intervento:• Di Adeguamento della costruzione

• Di Miglioramento della capacità resistente

• Introduzione di protezione passiva mediante isolamento alla base

8.7.4 Criteri e Tipi di intervento:

• Impiego di isolatori elastomerici

7.10.5.3.1. Metodo di Analisi

• Regolarità dell’edificio (4.3)

• Edificio con Hmax < 20m ; Lmax < 50m

• Isolatori a comportamento visco-elastico lineare (10.7.2)

• Periodo equivalente 3Tbf < Tis < 3 sec.

• Kv > 800 Kesi; Tv = 2p (M/ Kv)1/2 < 0.1 sec

• Assenza di trazione negli isolatori; etot < 3% Ltrasv esclusa eccentricità accidentale

INTERVENTO DI ADEGUAMENTO


Procedura

Statica Lineare Statica Non Lineare

2. Per: I F0u + Gk + ∑(yji Qki) (SLV)

valutare: - sollecitazioni agenti

- sollecitazioni ultime

R

idu

rre

a g

ag

,i+

1=

(∑

f i/

) /

M

ag=Se(Tbf, xesi)

1. Applicazione

di forze orizzontali

a tutti i piani fi = mi ag

= max (i)1 1

ui

sismistati

ui

sismistati

iT

qTT

M

qMM

,

,,

,

,, /;

/max

3.

4.

5.

Tis, min6.

Drift: Se(Tis, xesi)/2.5 (SLD)

Per: I F0d + Gk + ∑(yji Qki)

Non Verif. Verificata

Tis≥ Tis, min

5.

Determinazione di Tis,min → Tis

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0 20 40 60 80 100

Tag

lio a

lla

bas

e (a

/g)

Spostamento ultimo livello (mm)

Direzione X

Direzione Y

Se

isminis,TT


0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0

Sa/

g

Periodo (sec)

Spettri elastici SLV - Suolo C

x=10%

x=20%

Tiso,min

Se(T;x)

0

2

4

6

8

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20

Sa

(m/s

ec2)

Sd (m)

Spettri elastici SLV - Suolo C

x = 10%

x = 20%

Tiso,min

• Individuato Se

• Fissato lo smorzamento del

sistema xesi

Si ricava Tis,min

Periodo della struttura isolata Tis

t.c.:

Determinazione di Tis,min → Tis

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0 20 40 60 80 100

Tag

lio a

lla

bas

e (a

/g)

Spostamento ultimo livello (mm)

Direzione X

Direzione Y

SeX

Y

9.7

0

0.485f i,X

f i,Y

1.045

20.90

9.7

0

Push-Over direzione X

Push-Over direzione Y

G

G

X

Y

9.7

0

0.485f i,X

f i,Y

1.045

20.90

9.7

0

Push-Over direzione X

Push-Over direzione Y

G

G


Se = 0.09g ≤ RESISTENZA. q


CASO IN ESAME • Individuato Se = 0.09g• Fissato lo smorzamento del sistema xesi = 10%

Tis,min = 2.84 s → Tis = 2.84 s

0

2

4

6

0 1 2 3 4

Se

(m/s

ec2)

T (s)

Spettri SLV - Suolo C - x = 10%

Tiso,min

Se(T,x)

5. PROGETTAZIONE del Sistema di Isolamento

Miso = Mtot = M + Mbase

Kesi = (2π /Tis)2 Miso

Rigidezza equivalente orizzontale del sistema di isolamento

MMisoiso

KKesiesi

xxesiesi

MMisoiso

KKesiesi

xxesiesi

j jisoesi KK ,

e (K, G) ≤ 3% Ltrasv

Caratteristiche globali del sistema di isolamento

Massa della struttura isolata = Massa della sovrastruttura + Massa del solaio di base

Distribuzione delle rigidezze degli isolatori

X: 3% di 20.9 m = 0.627 m d (K,G) < 3% della dimensione considerata dell’edificio

Y: 3% di 9.7 m = 0.291 m

Limite non necessario se si applica un’Analisi diversa dalla Statica Lineare, ma comunque facilmente

raggiungibile con un’attenta distribuzione

Per l’applicabilità dell’analisi statica

lineare


Miso = Mtot + Mbase = 943.9+ 117.2= 1061.1 t

Caratteristiche globali del sistema di isolamento

Solaio di base realizzato con un grigliato in acciaio

Distribuzione delle rigidezze degli

isolatori

grigliato in acciaio

grigliato principale in c.a.

travi intermedie

(IPE 180)

75x35

75x35

75

x3

5

75

x3

5

interasse

lun

gh

ezza

Tipo 1

Tipo 2

3.153.153.45 2.702.50 2.50 3.45

5.0

04

.70

3.803.80 3.203.20

2.95

1 2 3 4 5 6 7 8

1615

14131211

109

1718 19 20 21 22

23

X

Y

2.95

kN/m 2.84

2M

T

2K

22

is

esi 73.51931.1061

p

p

Distribuzione delle rigidezze degli isolatori


S Kiso ≈ Kesi Tis = 2.85 s(non ancora in conto deformabilità sovrastruttura)

Isolatore

xi

[m]

yi

[m] Isolatore

ki

[kN/m]

1 -10.45 4.70 Tipo 1 210

2 -7.00 4.70 Tipo 1 210

3 -3.85 4.70 Tipo 1 210

4 -1.35 4.70 Tipo 1 210

5 1.35 4.70 Tipo 1 210

6 3.85 4.70 Tipo 1 210

7 7.00 4.70 Tipo 1 210

8 10.45 4.70 Tipo 1 210

9 -10.45 0.00 Tipo 1 210

10 -7.00 0.00 Tipo 2 250

11 -4.30 0.00 Tipo 1 210

12 -1.35 0.00 Tipo 2 250

13 1.35 0.00 Tipo 2 250

14 4.30 0.00 Tipo 1 210

15 7.00 0.00 Tipo 2 250

16 10.45 0.00 Tipo 1 210

17 -10.45 -5.00 Tipo 2 250

18 -7.00 -5.00 Tipo 2 250

19 -3.20 -5.00 Tipo 1 210

20 0.00 -5.00 Tipo 1 210

21 3.20 -5.00 Tipo 1 210

22 7.00 -5.00 Tipo 2 250

23 10.45 -5.00 Tipo 2 250

totale 5150

m0.252.21

1.2210%) (2.84;S)ξ;(TSd

2 2

e

2

esiise

dc

Stima per difetto spostamento massimo singolo isolatore

(effetti torsionali accidentali incrementi 20-30%)

d (xK,xG) =|0.00 – 0.00|= 0.00 m < 0.627 m

d (yK,yG) =|-0.05 – (-0.15)|= 0.10 m < 0.291 m

Dimensionamento di massima degli isolatori

Tentativi di dimensionamento

Verifiche non soddisfatte


Caso specifico Presenza sforzi di trazione negli isolatori adiacenti al

corpo scala (concentrazione parte della resistenza alle azioni orizzontali in

direzione trasversale Y).

Possibili soluzioni:

a)Riduzione numero isolatori elastomerici integrando con isolatori a

scorrimento con basso attrito (punto 11.9.8-Isolatori a scorrimento),

aventi il solo compito di sostenere i carichi verticali.

b)Aumento dello smorzamento del sistema d’isolamento (es. 20% con

dispositivi elastomerici ad alto smorzamento ).

c)Ridurre i livelli di prestazione del sistema strutturale isolato, puntando ad

un intervento di adeguamento con miglioramento controllato della

vulnerabilità (punto 8.2-Criteri generali)


3.5

2.840

0.15

0.3

0.45

0.6

0.75

0 1 2 3 4

Se/g

T (s)

SLC - Suolo C - 10%

SLV - Suolo C - 10%

Limite di Trazione

Limite di Resistenza

3.5

2.840

0.1

0.2

0.3

0 1 2 3 4

Sd (m)

T (s)

Aumento del periodo fino ad annullare la trazione

Tis,min = 3.5 s

Localizzazione isolatori

kN/m 3.50

2M

T

2K

22

is

esi 34201.1061

p

p

(Nessun incremento di spostamento)d (xK,xG) =|0.00 – 0.00|= 0.00 m < 0.627 m

d (yK,yG) =|-0.15– (0.15)|= 0.00 m < 0.291 m

Y

X

23222120191817

9 10

11 12 13 14

15 16

87654321

2.70 2.95

3.20 3.203.80 3.80

4.7

05

.00

3.452.502.50 2.703.45 3.15 3.15

Slitta

Elast.


Caratteristiche dei dispositiviPilastro xi yi Isolatore ki

[m] [m] [kN/m]1 -10.45 4.70 Elast. 424.73

2 -7.00 4.70 Elast. 424.73

3 -3.85 4.70 Slitta 0.0

4 -1.35 4.70 Slitta 0.0

5 1.35 4.70 Slitta 0.0

6 3.85 4.70 Slitta 0.0

7 7.00 4.70 Elast. 424.73

8 10.45 4.70 Elast. 424.73

9 -10.45 0.00 Slitta 0.0

10 -7.00 0.00 Slitta 0.0

11 -4.30 0.00 Slitta 0.0

12 -1.35 0.00 Slitta 0.0

13 1.35 0.00 Slitta 0.0

14 4.30 0.00 Slitta 0.0

15 7.00 0.00 Slitta 0.0

16 10.45 0.00 Slitta 0.0

17 -10.45 -5.00 Elast. 424.73

18 -7.00 -5.00 Elast. 424.73

19 -3.20 -5.00 Slitta 0.0

20 0.00 -5.00 Slitta 0.0

21 3.20 -5.00 Slitta 0.0

22 7.00 -5.00 Elast. 424.73

23 10.45 -5.00 Elast. 424.73

totale 3397.8

Isolatori Elastomerici

De D ti nti te Htot

[mm] [mm] [mm] [mm] [mm]

520 500 8 25 200 272

Eb Ec A A' S1 S2

[KN/mm2] [KN/mm2] [mm2] [mm2]

2000 421.35 212365 196344 15.63 2.50

Kv Kiso Kv/Kiso Gdin

[KN/mm] [KN/mm] [MPa]

413.65 0.42473 974 0.4

Isolatori a scorrimento

Tipo m samm,teflon Dinterno Desterno APTFE

kN/m2 [mm] [mm] m2

Slitta 1% 20000 220 850 0.038

VERIFICHE

• Struttura non rispetta i criteri di regolarità in pianta e in elevazioneCASO IN ESAME

Periodo

[sec]

UX

[%]

UY

[%]

RZ

[%]

Sum

UX

Sum

UY

Sum

RZ

Modo 1 0.95 0.234 0.000 0.559 0.234 0.000 0.559

Modo 2 0.78 0.560 0.000 0.255 0.794 0.000 0.814

Modo 3 0.76 0.000 0.732 0.000 0.794 0.732 0.814

Analisi Modale struttura a Base Fissa

ANALISI DINAMICA LINEARE

• Struttura a comportamento elastico-lineare

• Sistema di isolamento a comportamento elastico-lineare

Le verifiche non risultano necessarie se sono soddisfatti i requisiti di applicabilità dell’Analisi Statica Lineare (7.10.5.3.1) utilizzata come metodo di progetto altrimenti:

Analisi Dinamica lineare o non-lineare (7.10.5.3.2)

VERIFICHE

SISMA

Spettri di progetto:

- SLC dispositivi;

- SLV/q struttura;

- SLD struttura

ANALISI DINAMICA LINEARE (7.10.5.3.2)

la combinazione dei modi di vibrare è effettuata

utilizzando la combinazione quadratica completa (CQC)

x = 5% (T < 0.8 Tis)

x = 10% (T > Tis)

Mz,i,X = (mi ∙ Se(Tis,xesi)) ∙ ei,Y; Mz,i,Y = (mi ∙ Se(Tis,xesi)) ∙ ei,X;

Effetti torsionali accidentali

0.80 Tiso

0

0.3

0.6

0.9

0 1 2 3 4

Sa

/g

Periodo (sec)

SLC

SLV

SLV/q

SLD

x=10%x=5%

BF BI

T1 = 0.95sec; x = 5%

ANALISI MODALE

Periodo

[sec]

UX

[%]

UY

[%]

RZ

[%]

SumUX

[%]

SumUY

[%]

SumRZ

[%]

Modo 1 3.59 0.999 0.000 0.000 0.999 0.000 0.000

Modo 2 3.58 0.000 0.999 0.000 0.999 0.999 0.000

Modo 3 2.69 0.000 0.000 0.997 0.999 0.999 0.997

Modo 4 0.54 0.000 0.000 0.002 1.000 0.999 0.999

Modo 5 0.48 0.000 0.000 0.000 1.000 1.000 0.999

Modo 6 0.44 0.000 0.000 0.001 1.000 1.000 1.000

- Totale disaccoppiamento dei modi annullamento dell’eccentricità

- T(1° modo) > Tprogetto

ANALISI MODALE

Pianta Prospetti

1° modo

T= 3.59 sec.

2° modo

T= 3.58 sec.

3° modo

T= 2.69 sec.

ANALISI MODALEPianta Prospetti

4° modo

T=0.54 sec.

5° modo

T=0.48 sec.

6° modo

T=0.44 sec.

7. VERIFICHE DISPOSITIVI

rdin1

c AGS

V1.5

deformazione di taglio dell’elastomero

prodotta dalla compressione

e

Ed

s t

d

ei

2

α tt2

a

/4)Dsen(A2

r

deformazione di taglio dell’elastomero

prodotta dallo spostameento sismico totale

inclusi gli effetti torsionali

deformazione di taglio dovuta alla rotazione

angolare, dove:

a2=3aD2/4; e con a=(ax2+ay

2)/1/2

αsct deformazione totale

Vcr = Gdin Ar S1 D/teCarico verticale critico

s

Ar

Area ridotta efficace

Oltre a possedere le caratteristiche di rigidezza di progetto gli isolatori devono soddisfare le verifiche di sicurezza allo SLC alla a) trazione nell’acciaio, alla b) deformazione tangenziale della gomma, alla c) instabilità


Circ. C7.11.9 Isolatori Elastomerici

• tensione negli inserti d’acciaio

• deformazione di taglio massima degli isolatori

• instabilità

ss = 1.3 V (t1 + t2)/(Ar ts) ≤ fyk

- t1 e t2 spessori dei sue strati di elastomero direttamente a contatto con la piastra

- ts spessore della piastra in acciaio (≥ 2mm)

- V sforzo normale massimo sull’isolatore

- Ar area ridotta efficace dell’isolatore

t ≤5 s ≤ */1.5 ≤ 2

- * valore massimo della deformazione di taglio raggiunto nelle prove di qualificazione relative all’efficacia dell’aderenza elastomero-acciaio, senza segni di rottura

V ≤ Vcr / 2


Verifica allo SLD

Verifica allo SLC

Il livello di protezione richiesto allo SLD è da ritenere conseguito se sono soddisfatte le

verifiche nei confronti dello SLV (punto 7.10.6.1)

Sisma X: Statica verticale + SpettroX-(SLU) ± Mx-(SLU) + 0.3 (SpettroY-(SLU) ±My-(SLU));

Sisma Y: Statica verticale + 0.3 (SpettroX-(SLU) ±Mx-(SLU)) + SpettroY-(SLU) ±My-(SLU);

Sisma X: dE-X x,i = sx,X i

dE-X y,i = sy,X i

Sisma Y: dE-Y x,i = sx,Y i

dE-Y y,i = sy,Y i

Piano

Massa

[t]

Mz,i,X (SLC)

[kN m]

Mz,i,Y (SLC)

[kN m]

Base 117.2 45.64 98.33

I piano 233.08 90.76 195.55

II piano 231.00 89.95 193.80

III piano 232.40 90.49 194.98

IV piano 180.20 70.17 151.18

Copertura 67.2 26.16 56.36


dE,i =max{((dE-X x,i+drftx)2 +(dE-X y,i +drfty)

2)1/2;((dE-Y x,i+drftx)2+(dE-Y y,i +drfty)

2)1/2} (2.1)

SISMA X SISMA Y

N

° Tipo dE-X x dE-X y dE-Y x dE-Y y dEd

[mm] [mm] [mm] [mm] [mm]

1 Elast. 251 99 87 271 285

2 Elast. 251 90 87 260 275

3 Slitta 251 82 87 251 265

4 Slitta 251 75 87 243 262

5 Slitta 251 75 87 243 262

6 Slitta 251 82 87 251 265

7 Elast. 251 90 87 261 275

8 Elast. 251 99 87 271 285

9 Slitta 239 99 72 271 281

10 Slitta 239 90 72 260 270

11 Slitta 239 83 72 252 262

12 Slitta 239 75 72 243 253

13 Slitta 239 75 72 243 254

14 Slitta 239 83 72 252 262

15 Slitta 239 90 72 261 270

16 Slitta 239 99 72 271 281

17 Elast. 246 99 85 271 284

18 Elast. 246 90 85 260 274

19 Slitta 246 80 85 249 263

20 Slitta 246 72 85 239 256

21 Slitta 246 80 85 249 263

22 Elast. 246 90 85 261 274

23 Elast. 246 99 85 271 284


Verificare che

Vmin>0

N

° dEd φ Ar te S1 S2 Vmin Vmax γα γc γs γt VSLE Vcr/

[mm] [m2] [mm] [KN] [KN] [KN] Vmax

1 285 1.93 62141.9 200 15.625 2.50 224 437 0.12 1.69 1.42 3.23 372 2.22

2 275 1.98 66341.2 200 15.625 2.50 336 403 0.11 1.46 1.37 2.94 432 2.57

7 275 1.98 66274.2 200 15.625 2.50 336 404 0.08 1.46 1.37 2.91 433 2.57

8 285 1.93 62042.8 200 15.625 2.50 223 437 0.06 1.69 1.42 3.18 372 2.22

17 284 1.93 62328.1 200 15.625 2.50 245 432 0.11 1.66 1.42 3.19 381 2.25

18 274 1.98 66537.6 200 15.625 2.50 397 479 0.07 1.73 1.37 3.17 517 2.17

22 274 1.98 66470.4 200 15.625 2.50 397 480 0.07 1.73 1.37 3.17 518 2.16

23 284 1.93 62228.8 200 15.625 2.50 243 433 0.07 1.67 1.42 3.16 380 2.25

Isolatori Elastomerici

N

° m dEd d max = 1.25*d2 VSLE Vmax Amin Ateflon σSLE σmax

% mm mm kN kN m2 m2 [MPa] [MPa]

3 1% 265 311 449 474 0.022 0.038 12 12

4 1% 262 311 476 816 0.024 0.038 13 21

5 1% 262 311 469 750 0.023 0.038 12 20

6 1% 265 311 447 471 0.022 0.038 12 12

9 1% 281 311 610 605 0.031 0.038 16 16

10 1% 270 311 761 638 0.038 0.038 20 17

11 1% 262 311 593 506 0.030 0.038 16 13

12 1% 253 311 738 1082 0.037 0.038 19 28

13 1% 254 311 748 1033 0.037 0.038 20 27

14 1% 262 311 593 499 0.030 0.038 16 13

15 1% 270 311 762 638 0.038 0.038 20 17

16 1% 281 311 610 606 0.031 0.038 16 16

19 1% 263 311 512 451 0.026 0.038 13 12

20 1% 256 311 443 394 0.022 0.038 12 10

21 1% 263 311 512 449 0.026 0.038 13 12

Isolatori a scorrimento

REALIZZAZIONE SISTEMA ISOLAMENTO

DEMOLIZIONE DI TAMPONATURE E TRAMEZZATURE AL PIANO TERRA

SCAVO INTERNO ED ESTERNO

ALL’EDIFICIO

REALIZZAZIONE DEI MURI DI SOSTEGNO

REALIZZAZIONE DELLA BASE DI APPOGGIO E DEI FORI PER I

COLLEGAMENTI STRUTTURA-DISPOSITIVI DI ISOLAMENTO

REALIZZAZIONE DEL GRIGLIATO DI TRAVI IN C.A. SUPERIORE

REALIZZAZIONE DEL SOLAIO E DEI COLLEGAMENTI DEGLI IMPIANTI

INSTALLAZIONE DEI DISPOSITIVI DI ISOLAMENTO

2

3

4

5

6

7

8

EVENTUALE RIPARAZIONE DEI DANNI E/O RINFORZO

LOCALIZZATO

1

A

Elementi

da rinforzare

SEZIONE A-A

A

4) Realizzazione del muro di sostegno


1.35

3.153.153.45 2.702.50 2.50 3.453.153.153.45 2.702.50 2.50 3.45

A

A

13.1

824.25

5.0

04

.70

3.153.153.45 2.702.50 2.50 3.45

3.803.80 3.203.20Intercapedine

Muro di sostegno

1.35

Canaletta di raccolta

Sezione A-A

0.00IntercapedineMuro di sostegno

1.35

0.35

1.3

0

1.5

00

.40

1.10

0.450.45

0.35

0.75

0.7

5

0.3

5

bussole

bussole

0.50

0.2

00

.40

0.75

0.350

.20

0.35

0.75

0.7

5

0.3

5

bussole

0.7

5

0.75

bussole

0.50

0.2

00

.40

0.75

0.350

.20

armatura 14 bussole

0.50

0.2

00

.40

0.75

0.350

.20

bussole

0.35

bussole

0.35

zona scopertastaffe 6

fori 16

staffe 6

fori 16

staffe 6

fori 16

staffe 6

fori 16

5) Realizzazione della base

d’appoggio e dei fori di

collegamento fondazione

dispositivi di isolamento


0.40

75x35

0.3

5

0.1

7

0.10.1 0.75

0.1

8


pilastro

bussole75x35

0.3

5

0.1

7

0.10.1 0.75

0.1

8


pilastro

bussole75x35

0.3

5

0.1

7

0.10.1

0.1

8


pilastro

bussole75x35

0.3

5

0.1

7

0.10.1 0.75

0.1

8


pilastro

bussole75x35

0.3

5

0.1

7

0.10.1 0.75

0.1

8


pilastro

bussole75x35

0.3

5

0.1

7

0.10.1 0.75

75x35

0.3

5

0.1

7

0.10.1 0.75

0.1

8


pilastro

bussole

0.75

0.1

8


pilastro

bussole75x35

0.3

5

0.1

7

0.10.1 0.75

0.1

8


pilastro

bussole75x35

0.3

5

0.1

7

0.10.1 0.75

0.1

8


pilastro

bussole

6) Realizzazione del grigliato

di travi in c.a. superiore


7) Taglio Installazione dei

dispositivi di isolamento

contropiastra

intercapedine

martinetto piatto

fondazione

trave superiore

isolatore

contropiastra

intercapedine

martinetto piatto

fondazione

trave superiore

isolatore

trave superiore

fondazione

A A

martinetto

A A

martinetto

A A

martinetto

A

martinetto

A A

martinetto

0.600.60

fondazione

pilastro

trave del grigliato superiore0

.52

martinetto

fondazione

pilastro


0.600.60

0.5

2

martinetto

0.60 0.60

fondazione

pilastro


.52

martinetto

fondazione

0.60 0.60

fondazione

pilastro


.52

martinetto


giunto a squadretta

tirafondi immersi nel c.a.

grigliato di acciaio

IPE 180 IPE 180

finitura

trave 75x35

fondazione

isolatore

pilastro

malta antiritiro

giunto a squadretta



IPE 180 IPE 180

finitura

trave 75x35

fondazione

isolatore

pilastro

malta antiritiro

giunto a squadretta



IPE 180 IPE 180

finitura

trave 75x35

fondazione

isolatore

pilastro

malta antiritiro

giunto a squadretta



IPE 180 IPE 180

finitura

trave 75x35

fondazione

isolatore

pilastro

base d'appoggio

malta antiritiro

fondazione

giunto a squadretta



IPE 180 IPE 180

finitura

trave 75x35

fondazione

isolatore

pilastro

base d'appoggio

malta antiritiro


8) Realizzazione del

solaio di base


8) Realizzazione del solaio di base

2.20

IPE 180

75

x3

5

75x35

75x35

75x35

50

x2

5

75

x3

5

1.57 1.56 1.56 1.561.571.561.561.56 1.351.351.35 1.35

1.35 1.351.351.35

A

A

50

x2

5

1.671.67 1.67 1.671.671.67 75

x3

5

75

x3

5

75

x3

5

75

x3

5

75

x3

5

75

x3

5

75

x3

5

75x35 75x35 75x35

75x3575x35 75x35

75x3575x35 75x35

grigliato in acciaio giunto Muro di sostegno

Intercapedine

A

A

50

x2

5

1.671.67 1.67 1.671.671.67 75

x3

5

75

x3

5

75

x3

5

75

x3

5

75

x3

5

75

x3

5

75

x3

5

75x35 75x35 75x35

75x3575x35 75x35

75x3575x35 75x35


Intercapedine

2.20

IPE 180

75

x3

5

75x35

75x35

75x35

50

x2

5

75

x3

5

1.57 1.56 1.56 1.561.571.561.561.56 1.351.351.35 1.35

1.35 1.351.351.35 2.20

IPE 180

75

x3

5

75x35

75x35

75x35

50

x2

5

75

x3

5

1.57 1.56 1.56 1.561.571.561.561.56 1.351.351.35 1.35

1.35 1.351.351.35

A

A

50

x2

5

1.671.67 1.67 1.671.671.67 75

x3

5

75

x3

5

75

x3

5

75

x3

5

75

x3

5

75

x3

5

75

x3

5

75x35 75x35 75x35

75x3575x35 75x35

75x3575x35 75x35


Intercapedine

lmax 4

.25

m

imax 2m

75

x3

5

75

x3

5

75x35

75x35

travi intermedie (IPE 180)



lmax 4

.25

m

imax 2m

75

x3

5

75

x3

5

75x35

75x35

travi intermedie (IPE 180)



91

18

0

IPE 180



solaio di base



solaio di base

13

.85

2.9

0

1.3

5

2.9

0

1.3

5

1.6

53

.10

3.1

03

.10

1.5

51

.55

1.5

51

.55

0.00

1.5

5

1.6

53

.10

3.1

03

.10

1.6

53

.10

3.1

03

.10

1.5

51

.55

1.5

51

.55

0.00

1.5

5

0.6

0

3.934.220.80

0.75 0.75

0.80

0.75

1.3

5

0.9

0

13

.85

2.9

0

1.3

5

2.9

0

1.3

5

1.6

53

.10

3.1

03

.10

1.5

51

.55

1.5

51

.55

0.00

1.5

51

.55

1.6

53

.10

3.1

03

.10

1.5

51

.55

1.5

51

.55

0.00

1.5

5

0.6

0

3.934.220.80

0.75 0.75

0.80

0.75

1.3

5

0.9

0

13

.85

2.9

0

1.3

5

2.9

0

1.3

5

1.6

53

.10

3.1

03

.10

1.5

51

.55

1.5

51

.55

0.00

1.5

51

.55

1.5

51

.55

1.5

51

.55

1.5

51

.55

1.5

51

.55

1.3

51

.55

1.5

51

.55

1.5

51

.55

0.00

3.1

03

.10

2.9

03

.10

1.6

5

1.3

51

.55

1.5

51

.55

1.5

51

.55

0.00

3.1

03

.10

2.9

03

.10

1.6

5

13

.85

2.9

0

1.3

5

2.9

0

1.3

5

1.6

53

.10

3.1

03

.10

1.5

51

.55

1.5

51

.55

0.00

1.5

5

1.6

53

.10

3.1

03

.10

1.5

51

.35

1.5

51

.55

1.5

51

.55

1.5

5

0.00

3.1

03

.10

2.9

03

.10

1.6

5

1.5

51

.55

1.5

51

.55

0.00

1.5

5

0.6

0

3.934.220.80

0.75 0.75

0.80

0.75

1.3

5

0.9

0

1.5

51

.55

1.5

51

.55

1.5

51

.55

1.5

51

.55

1.5

51

.55

1.3

51

.55

1.5

51

.55

1.5

51

.55

1.5

51

.55

1.5

5

0.00

1.5

5

0.6

0

3.934.220.80

0.75 0.75

0.80

0.75

1.3

5

0.9

0

0.00

3.1

03

.10

2.9

03

.10

1.6

5


8) Realizzazione dei collegamenti degli impianti

Piano di qualitàObbligo di redigere un piano di qualità riguardante sia la

progettazione dei dispositivi, che la costruzione, la messa

in opera, la manutenzione e le relative verifiche analitiche

e sperimentali.

I documenti di progetto devono indicare i dettagli, le

dimensioni e le prescrizioni sulla qualità, come pure

eventuali dispositivi di tipo speciale e le tolleranze

concernenti la messa in opera.

Elementi di elevata importanza, che richiedano

particolari controlli durante le fasi di costruzione e messa

in opera, devono essere indicati negli elaborati grafici di

progetto, insieme alle procedure di controllo da adottare.

Il piano di qualità deve prevedere, inoltre, la descrizione delle modalità di

installazione dei dispositivi durante la fase di costruzione dell’opera da isolare,

nonché il programma dei controlli periodici, degli interventi di manutenzione e

di sostituzione, durante la vita nominale della struttura, la cui durata deve

essere specificata nei documenti di progetto.

7.10.7 ASPETTI COSTRUTTIVI, MANUTENZIONE,

SOSTITUIBILITA’

DurabilitàAi fini della durabilità sono rilevanti le differenti

proprietà di invecchiamento degli elastomeri (gomme) e

dei polimeri termoplastici (teflon), l’azione degradante

esercitata dall’ossigeno atmosferico sulle superfici degli

elementi di acciaio, le caratteristiche fisiche e chimiche

degli adesivi, utilizzati per incollare le lamiere di acciaio

alla gomma, e quelle dei polimeri organici del silicio a

catena lineare (olii e grassi siliconici), utilizzati nei

dispositivi viscosi.

InstallazioneAi fini della qualità della posa in opera, gli isolatori

devono essere installati da personale specializzato, sulla

base di un disegno planimetrico recante le coordinate e la

quota di ciascun dispositivo, l'entità e la preregolazione

degli eventuali dispositivi mobili a rotolamento, le

dimensioni delle eventuali nicchie predisposte nei getti di

calcestruzzo per accogliere staffe o perni di ancoraggio, le

caratteristiche delle malte di spianamento e sigillatura.


SOSTITUIBILITA’

Ai fini della sostituzione degli isolatori, il progetto delle

strutture di c.a. deve prevedere la possibilità di trasferire

temporaneamente i carichi verticali dalla sovrastruttura alla

sottostruttura per il tramite di martinetti oleodinamici,

adiacenti all'isolatore da sostituire. A tale scopo il progetto

delle strutture può prevedere nicchie per l'inserimento dei

martinetti tra la sottostruttura e la sovrastruttura ovvero

altre disposizioni costruttive equivalenti.

Sostituzione

Anche i percorsi, che consentono al personale addetto di

raggiungere e di ispezionare gli isolatori, devono essere

previsti e riportati sul progetto esecutivo delle strutture

portanti e su quello delle eventuali murature di

tamponamento, in modo da garantire l'accessibilità al

dispositivo da tutti i lati.

Le risultanze delle visite periodiche di controllo devono

essere annotate su un apposito documento, che deve essere

conservato con il progetto della struttura isolata durante

l'intera vita di utilizzazione della costruzione.

Ispezionabilità

Visite periodiche


SOSTITUIBILITA’

Il collaudo statico deve essere effettuato in corso d'opera; al

riguardo si segnala che di fondamentale importanza è il

controllo della posa in opera dei dispositivi, nel rispetto

delle tolleranze e delle modalità di posa prescritte dal

progetto.

Il collaudatore deve avere specifiche competenze, acquisite

attraverso precedenti esperienze, come progettista,

collaudatore o direttore dei lavori di struttura con

isolamento sismico, o attraverso corsi universitari o di

specializzazione universitaria.

Collaudo sempre in

corso d’opera

7.10.8 ACCORGIMENTI SPECIFICI IN FASE DI COLLAUDO

Il collaudatore, nell'ambito dei suoi poteri discrezionali,

potrà estendere i propri accertamenti, ove ne ravvisi la

necessità. In tale senso il collaudatore potrà disporre

l'esecuzione di speciali prove per la caratterizzazione

dinamica del sistema di isolamento atte a verificare, nei

riguardi di azioni di tipo sismico, che le caratteristiche della

costruzione corrispondano a quelle attese.

Prove di collaudo

7.10.8 ACCORGIMENTI SPECIFICI IN FASE DI COLLAUDO

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

0 1 2 3 4

Isolamento sismico

Dettagli costruttivi

DETTAGLI COSTRUTTIVI

Giunti e collegamenti struttura-terreno

DiSGG -Università della Basilicata- Potenza, Italy





Giunti e collegamenti

struttura-terreno


DETTAGLI COSTRUTTIVI - Giunti sotto-sovrastruttura



Giunti verticali tra strutture adiacenti


DETTAGLI COSTRUTTIVI (3D) - Scale


DETTAGLI COSTRUTTIVI (3A) - Scale


DETTAGLI COSTRUTTIVI - Impianti


DETTAGLI COSTRUTTIVI - Protezione dal fuoco, finiture

Presentazione di PowerPoint - unibas.it in... · analisi strutturale di edifici e di ponti con...

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