PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Dott. Ing....

PROGETTAZIONE STRUTTURALEDI EDIFICI IN CONGLOMERATO

CEMENTIZIO ARMATOIN ZONA SISMICA

Dott. Ing. CARMINE LIMADipartimento di Ingegneria CivileUniversità degli Studi di Salerno

e-mail: [email protected] – [email protected]: www.carminelima.spaces.live.com

PROGETTO DI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CD”B”

MODULO E – ESEMPIO PROGETTUALE

Salerno, 18 febbraio 2010

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Modulo 4 E

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1.Modellazione Strutturalei. Cenni Normativiii. Modellazione FEMiii.Metodi di Analisiiv.Modellazione in Edilus

2.Risultati dell’analisii. Modellazione Incastrata e con fondazioniii. Stato Fessurato o non Fessuratoiii.Analisi Dinamica e Statica

PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA

Modellazione Strutturale

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Cenni Normativi (§ 7.2.6)

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Problemi di schematizzazione

Connessione Travi-Colonna Larghezza collaborante

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Problemi di schematizzazione

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Modellazione di Solai e Tamponature

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Modellazione di Solai e Tamponature

• Per limitare le deformazioni anelastiche per forti sollecitazioni, i solai devono essere in grado di trasmettere le forze tra diversi elementi verticali: forze di calcolo amplificate del 30%.

• I solai rigidi nel proprio piano permettono di:- ottenere adeguate ridistribuzioni degli sforzi tra gli

elementi verticali;- semplificazioni di calcolo.

• Se il diaframma non è infinitamente rigido deve essere modellato con la sua reale rigidezza.

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Valutazione della rigidezza del solaio

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Influenza dei tamponamenti

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Stato FessuratoNegli edifici in cemento armato le azioni sismiche (reversibili) possono causare fessurazioni più o meno accentuate negli edifici.

Validità dell’ipotesi di stato fessurato:

• Allo SLU, elevati fattori di struttura q permettono elevati spostamenti sotto l’azione del sisma (con conseguenti fessurazioni);

• Allo SLD, alcuni elementi possono già essere fessurati (per effetto dei carichi gravitazionali o di precedenti eventi sismici)

Si può considerare una significativa perdita di rigidezza (30-70%) già nelle fasi iniziali del sisma

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Stato Fessurato• Libertà di considerare le sezioni fessurate o integre.

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Stato Fessurato

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Stato Fessurato• Libertà di considerare le sezioni fessurate o integre*** (par.

7.2.6)

Si può procedere in due modi alternativi:

- Riduzione del momento di inerzia delle sezioni in modo da ottenere un momento di inerzia equivalente al variare del tipo di sezione (travi) e del carico assiale (pilastri). Adatto in fase di progettazione.

- Relazioni di tipo sperimentali tra rigidezza e resistenza flessionale al variare del carico assiale e della percentuale di armatura. Adatto in fase di verifica.

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Stato Fessurato

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Stato Fessurato

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Modellazione della risposta non lineare

La risposta di tipo non lineare in una struttura dipende essenzialmente da due fattori:

• NON LINEARITA’ DI TIPO GEOMETRICO

• NON LINEARITA’ DI TIPO MECCANICO

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Non Linearità di tipo geometrica

Una struttura sotto azioni sismiche subisce in generale grandi deformazioni e grandi spostamenti.

Il manifestarsi di significative deformazioni determina la perdita di validità dell’ipotesi della teoria elastica lineare di poter considerare uguali la configurazione iniziale e finale.

La presenza di non linearità geometrica implica che il modello strutturale non rimane invariato durante l’analisi, ma si modifica in funzione delle deformazioni intervenute.

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Effetti del 2° Ordine

•Configurazione indeformata e deformata coincidenti - Il carico verticale V

produce un’azione assiale - La forza orizzontale H

produce un momento alla base pari a M=H•h

•Configurazione indeformata e deformata NON coincidenti - Il carico verticale V

produce un’azione assiale, ma contribuisce anche al taglio ed al momento M=H•h+V•δ

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Modellazione FEM

Travi e pilastri: elementi asta a 2 nodi

i

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Pareti: elementi shell

1

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3

NO OK

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Metodi di Analisi (§ 7.3)

= 3.6

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Metodi di Analisi (§ 7.3) : Analisi Dinamica Lineare

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Metodi di Analisi (§ 7.3) : Analisi Statica Lineare

= 0.622 secH = 28.8 m

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T = 0.62 sec

Sd(T) = 0.148 g modale

T = 0.66 sec

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Masse associate al sisma

= 2692.24 kN

Modellazione in Edilus v.10

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Modellazione in Edilus v.11Modellazione della sola parete, il programma in automatico in fase di calcolo genera le sezioni confinate di estremità.

Risultati dell’Analisi

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Risultati dell’Analisi

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Modellazione Tridimensionale Incastrata alla base

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Modellazione Tridimensionale con fondazione

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Analisi Modale: Modo 1

Modellazione con fondazioneModo 1: T = 0.660 s

Modellazione incastrata alla base

Modo 1: T = 0.525 s

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Modo 2: T = 0.390 s

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Modo 3: T = 0.341 s

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Modellazione a sezioni fessurate o non fessurate

Elementi non FessuratiEc,calc = Ec

Elementi non FessuratiEc,calc = 50% Ec

Considerare un’inerzia degli elementi al 50% equivale ad eseguire un calcolo con modulo elastico del materiale ridotto al 50%

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Confronti

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Confronto Periodo di Vibrazione

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Confronto Tagliante allo SLV

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Confronto Spostamento allo SLD

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Confronto Spostamento allo SLD

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Dir. X Dir. Y

Risultante

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NTC 2008 – Par. 4.1.1.1Analisi elastica lineare

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PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Dott. Ing....

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