Rossi: Acciaio in zona sismica. Slides

7/28/2019 Rossi: Acciaio in zona sismica. Slides

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SISMICA

Pier Paolo Rossi

Acciaio


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TIPOLOGIE STRUTTURALIAcciaio

Strutture intelaiate Strutture con controventi concentrici

Strutture con controventi eccentrici Strutture a mensola o a pendolo invertito

Strutture intelaiate controventate


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Definizioni1. Strutture intelaiate: le forze orizzontali sono principalmentesopportate da elementi sollecitati prevalentemente a flessioneIn tali strutture le zone dissipative sono principalmenteposizionate alle estremit delle travi in prossimit decollegamenti trave-colonna e lenergia viene dissipata per medella flessione ciclica plastica.


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Definizioni2. Strutture con controventi concentrici: sistema strutturalein cui le forze orizzontali sono principalmente sopportate delementi sollecitati a sforzo normale. In tali strutture le zonedissipative sono principalmente posizionate nelle diagonali tescontroventi reticolari concentrici possono essere distinti in trcategorie:

- Controventi con diagonale tesa attiva : le forze orizzontali vengono assorbite solodalle diagonali tese trascurando quelle compresse.- Controventi a V : le forze orizzontali devono essere assorbite considerando sia lediagonali tese che quelle compresse. Il punto dintersezione delle diagonali giace su dmembratura orizzontale che deve essere continua.- Controventi a K: le forze orizzontali devono essere assorbite considerando sia lediagonali tese che quelle compresse. Il punto dintersezione delle diagonali giace su dcolonna. Questa categoria non deve essere considerata dissipativa poich il meccanismcollasso coinvolge la colonna (q = 1.0).


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3. Strutture con controventi eccentrici: . sistema strutturale incui le forze orizzontali sono principalmente sopportate delementi sollecitati prevalentemente a sforzo normale. Grazalleccentricit dei controventi lenergia dissipata per flessioe/o taglio ciclico.4. Strutture a mensola o pendolo invertito: costituite damembrature presso-inflesse in cui le zone dissipative soncollocate alla base.5. Strutture intelaiate controventate: le azioni orizzontali sonoassocia rbite da telai che controventi agenti nel medesimo pian

Definizioni


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FATTORE DI STRUTTURAGeneralit

Il comportamento degli edifici sismo-resistenti in acciaio pesserenon dissipativo o dissipativo . Nel primo caso lo spettro diprogetto v determinato assumendo un fattore di strutturaunitario. Nel secondo, invece, il fattore di struttura (>1.0) determinato come segue

q = q o R dove :

q o valore base del fattore di struttura, dipendente dallatipologia strutturale e dai criteri di dimensionamento adottati (classe duttilit)

R fattore riduttivo che tiene conto delle risorse di duttilitlocale delle membrature impiegate


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VALORE BASE DEL FATTORE DI

STRUTTURATipologia Bassa duttilit Alta duttilit

Strutture intelaiate 4 5 u/ yControventi reticolari concentrici 4 4

Controventi eccentrici 4 5 u/ yStrutture a mensola 2 ----------

Sono stati indicati in tabella con i simboli y

eu:

y moltiplicatore delle forze orizzontali corrispondente al primoraggiungimento della resistenza flessionale in uno qualunque deglelementi della struttura (formazione della prima cerniera plastica)

u moltiplicatore delle forze orizzontali corrispondente alla formaziodi cerniere plastiche di numero tale da rendere la struttura labile.


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VALORE BASE DEL FATTORE DI

STRUTTURACALCOLO DEL RAPPORTO u/ y

Il rapporto u/ y pu essere calcolato utilizzando due approcci alternativi- Per via diretta, valutando i moltiplicatori u ed y attraverso unanalisi

statica non lineare (analisi pushover) e calcolandone il rapporto.Comunque deve essere u/ y 1.5

- Senza effettuare alcuna analisi, utilizzando i valori forniti dalla normatiin funzione della tipologia strutturale a cui appartiene ledificio in esamattraverso la seguente tabella:

Tipologia strutturale u/ 1Edifici a telaio ad un solo piano 1.1Edifici a telaio a pi piani con una sola campata 1.2Edifici a telaio con pi piani e pi campate 1.3Edifici con controventi eccentrici 1.2


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STRUTTURE DISSIPATIVECOMPORTAMENTO DELLE STRUTTURE DISSIPATIVE

Strutture con zone dissipative devono essere progettate in modtale che queste zone si sviluppino in quelle parti della strutturacui plasticizzazioni o linstabilit locale o altri fenomeni dovucomportamento isteretica non inficino la stabilit globale destruttura.Le parti strutturali delle zone dissipative devono avere adeguaduttilit e resistenza.La resistenza deve essere verificata con la normativa vigente.Le parti non dissipative ed i collegamenti delle parti dissipativresto della struttura devono possedere una sufficientesovraresistenza per consentire lo sviluppo della plasticizzaziociclica delle parti dissipative.


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STRUTTURE DISSIPATIVEREGOLE DI DETTAGLIO COMUNI A TUTTE LE TIPOLOGIE

Parti compresse delle membratureSufficiente duttilit locale delle membrature o di membrature sogget

a compressione deve essere assicurata limitando i rapporti larghezzspessore b / t delle parti che compongono la sezione. In funzione deloro capacit di deformazione plastica, le membrature si distinguontre categorie di duttilit:

Duttili: quando linstabilit locale delle parti compresse della sezionesviluppa in campo plastico ed sufficientemente ritardata in manitale che la membratura sia in grado di sviluppare grandi deformazplastiche in regime incrudente sena significative riduzioni della capaportante.Plastiche: quando linstabilit locale si sviluppa in campo plastico, mrapporti larghezza-spessore non sono tali da consentire deformazioplastiche significative.

Snelle: quando linstabilit locale avviene in campo elastico, seconsentire linizio delle plasticizzazioni.


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Nel caso di profili a doppio T, inflessi o presso-inflessi, criferimento agli usuali acciai da carpenteria, la suddettclassificazione pu essere effettuata in funzione del parametros come segue:

f u la tensione ultimaf y la tensione di snervamentob f la larghezza delle flangeL * la distanza tra il punto di nullo del diagramma del momento

la cerniera plastica f e w sono parametri di snellezza delle flange e dellanima dipendendai rapporti b / t.

2 2*

1

0.695 1.632 0.062 0.602

u

f y w f

f s b f L

=

+ +


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E il modulo di elasticit dellacciaiof y la tensione di snervamentot f lo spessore delle flanget w lo spessore dellanimad w,c la parte compressa dellanima pari a:d w laltezza dellanimaA larea della sezioneAw larea dellanima il rapporto tra lo sforzo normale di progetto e lo sforzonormale plastico.

2y f

f f

f b t E

= , y w c w c

f d t E

=

ww

wcw d A Ad

d

+= 12,

snellezza dellanima snellezza dellala


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CLASSIFICAZIONE DELLE SEZIONI E

DETERMINAZIONE DEL FATTORE

R

s 1.2 sezioni duttili R = 1.001.0

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