Gerarchia Delle Resistenze. Nuove Norme Tecniche 2008

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Gerarchia Delle Resistenze. Nuove Norme Tecniche 2008

  1. 1. GERARCHIA DELLE RESISTENZE COSA CAMBIA NEL PROGETTO DELLE ARMATURE S.T.S. Software Tecnico Scientifico BARI 26-27 Giugno 2009
  2. 2. D.M. 14 Gennaio 2008 <ul><li>Programma del corso: </li></ul><ul><li>Fattore di struttura </li></ul><ul><li>Duttilità strutturale </li></ul><ul><li>Criterio della gerarchia delle resistenze </li></ul>
  3. 3. FATTORE DI STRUTTURA
  4. 4. Spettri per le verifiche agli S.L. Le accelerazioni al suolo degli spettri di progetto previsti dal D.M. ’08 hanno valori particolarmente elevati
  5. 5. Spettri per le verifiche agli S.L. Relazione fra Accelerazioni sismiche e Magnitudo Classificazione zona sismica secondo Ordinanza 3274
  6. 6. Spettri per le verifiche agli S.L. Gli spettri di progetto saranno differenti per i diversi tipi di stato limite (S.L.) da verificare Si utilizzano sismi più severi (maggiori periodi di ritorno e minore probabilità di essere superati) per gli stati limite più rischiosi
  7. 7. Spettri per le verifiche agli S.L. Gli spettri di progetto saranno differenti per i diversi tipi di stato limite (S.L.) da verificare Si utilizzano sismi più severi (maggiori periodi di ritorno e minore probabilità di essere superati) per gli stati limite più rischiosi La normativa consente una riduzione delle ordinate spettrali per i sismi più severi (verifiche S.L.U.)
  8. 8. Spettri per le verifiche agli S.L.U. Rispetto alle formule relative allo spettro elastico, si sostituisce  con 1/q
  9. 9. Spettri per le verifiche agli S.L.U. q = Fattore di struttura La riduzione delle ordinate spettrali per i sismi più severi è legata al comportamento non lineare delle strutture e più in particolare alla Duttilità Strutturale
  10. 10. Duttilità strutturale Il comportamento dei sistemi strutturali reali soggetti a sisma è sempre non lineare Il legame è in genere rappresentato con un modello equivalente, elastico-perfettamente plastico oppure elasto-plastico incrudente
  11. 11. Duttilità strutturale Duttilità = capacità del sistema di deformarsi oltre il limite elastico senza sostanziali riduzioni della resistenza Il comportamento dei sistemi strutturali reali soggetti a sisma è sempre non lineare
  12. 12. Duttilità strutturale Misura la capacità di dissipare energia
  13. 13. Duttilità strutturale F Fase di carico u u Misura la capacità di dissipare energia energia immessa in fase di carico
  14. 14. Duttilità strutturale Fase di scarico u r Misura la capacità di dissipare energia energia restituita allo carico
  15. 15. Duttilità strutturale energia dissipata nel processo di carico e scarico ( E w ) Misura la capacità di dissipare energia
  16. 16. Duttilità strutturale Le analisi non lineari sono usualmente condotte sulla base del concetto di cerniera plastica   l M M p  F u u u M p Momento plastico Momento di completa plasticizzazione della sezione
  17. 17. Duttilità strutturale Le analisi non lineari sono usualmente condotte sulla base del concetto di cerniera plastica   l M M p  F u u u Le curvature sono talmente elevate da poter supporre l’insorgere di rotazione nella cerniera plastica  p
  18. 18. Duttilità strutturale Cerniera plastica = rotazione plastica  p
  19. 19. Duttilità strutturale Cerniera plastica
  20. 20. Duttilità strutturale Cerniera plastica
  21. 21. Duttilità strutturale Cerniera plastica
  22. 22. Duttilità strutturale Si possono avere diversi tipi di cinematismi al collasso Formazione della prima cerniera Collasso (rottura di una sezione) Collasso globale
  23. 23. Duttilità strutturale Si possono avere diversi tipi di cinematismi al collasso Collasso globale Buon incremento della forza da prima plasticizzazione a collasso Forti spostamenti a collasso = elevata duttilità globale Elevato numero di cerniere plastiche = elevata dissipazione di energia Cerniere plastiche principalmente sulle travi
  24. 24. Duttilità strutturale Si possono avere diversi tipi di cinematismi al collasso Collasso (rottura di una sezione) Formazione della prima cerniera Collasso di piano
  25. 25. Duttilità strutturale Si possono avere diversi tipi di cinematismi al collasso Collasso di piano Basso incremento della forza da prima plasticizzazione a collasso Modesti spostamenti a collasso = ridotta duttilità globale Ridotto numero di cerniere plastiche = bassa dissipazione di energia Cerniere plastiche sui pilastri per avere alta duttilità occorre un collasso globale criterio della gerarchia delle resistenze
  26. 26. Gerarchia delle resistenze Similitudine della catena Entrambi gli anelli della catena devono essere dimensionati per sopportare la forza applicata F
  27. 27. Gerarchia delle resistenze Similitudine della catena Anello duttile meno resistente di quello fragile
  28. 28. Gerarchia delle resistenze Similitudine della catena Anello duttile meno resistente di quello fragile Comportamento duttile del sistema
  29. 29. Gerarchia delle resistenze Similitudine della catena Anello duttile più resistente di quello fragile
  30. 30. Gerarchia delle resistenze Similitudine della catena Anello duttile più resistente di quello fragile Comportamento fragile del sistema
  31. 31. Gerarchia delle resistenze La finalità del criterio della gerarchia delle resistenze è di progettare gli elementi strutturali in modo che le modalità di crisi ad elevata duttilità si manifestino prima (con sollecitazioni minori) di quelle a bassa duttilità (crisi fragili) Per ottenere tale effetto gli elementi strutturali sono quasi sempre progettati con sollecitazioni differenti (maggiori) di quelle derivanti dal calcolo strutturale Crisi per taglio Crisi per flessione composta Crisi in fondazione Crisi per flessone meno duttile di meno duttile di Crisi per flessone semplice fragile
  32. 32. Gerarchia delle resistenze Verifica a taglio delle travi Al crescere delle azioni esterne le cerniere plastiche agli estremi devono formarsi prima che si manifesti la crisi per taglio (fragile)
  33. 33. Gerarchia delle resistenze Verifica a taglio delle travi La trave sarà dimensionata non con il taglio sollecitante V Sd ma con Garantisce che le cerniere plastiche si formi prima che si manifesti la crisi per taglio
  34. 34. Gerarchia delle resistenze Verifica a flessione dei pilastri Garantisce che la cerniera plastica si formi nelle travi e non nei pilastri
  35. 35. Gerarchia delle resistenze Verifica a taglio dei pilastri Garantisce che le cerniere plastiche si formi prima che si manifesti la crisi per taglio
  36. 36. Gerarchia delle resistenze Verifica travi di fondazione Gli elementi strutturali delle fondazioni, che devono essere dimensionati sulla base delle sollecitazioni ad essi trasmesse dalla struttura sovrastante, devono avere comportamento non dissipativo, indipendentemente dal comportamento strutturale attribuito alla struttura su di esse gravante.
  37. 37. Gerarchia delle resistenze 1) Calcolo dell’armatura longitudinale delle travi di elevazione
  38. 38. Gerarchia delle resistenze 1) Calcolo dell’armatura longitudinale delle travi di elevazione 2) Calcolo dell’armatura a taglio delle travi di elevazione
  39. 39. Gerarchia delle resistenze 1) Calcolo dell’armatura longitudinale delle travi di elevazione 2) Calcolo dell’armatura a taglio delle travi di elevazione 3) Calcolo dell’armatura longitudinale dei pilastri
  40. 40. Gerarchia delle resistenze 1) Calcolo dell’armatura longitudinale delle travi di elevazione 2) Calcolo dell’armatura a taglio delle travi di elevazione 3) Calcolo dell’armatura longitudinale dei pilastri 4) Calcolo dell’armatura a taglio dei pilastri
  41. 41. Gerarchia delle resistenze 1) Calcolo dell’armatura longitudinale delle travi di elevazione 2) Calcolo dell’armatura a taglio delle travi di elevazione 3) Calcolo dell’armatura longitudinale dei pilastri 4) Calcolo dell’armatura a taglio dei pilastri 5) Calcolo dell’armatura longitudinale delle travi di fondazione
  42. 42. Gerarchia delle resistenze 1) Calcolo dell’armatura longitudinale delle travi di elevazione 2) Calcolo dell’armatura a taglio delle travi di elevazione 3) Calcolo dell’armatura longitudinale dei pilastri 4) Calcolo dell’armatura a taglio dei pilastri 5) Calcolo dell’armatura longitudinale delle travi di fondazione 6) Calcolo dell’armatura a taglio delle travi di fondazione
  43. 43. Fattore di struttura Spettri di risposta non lineari Tolmezzo, Friuli, 1976
  44. 44. Fattore di struttura Spettri di risposta non lineari Al crescere di  lo spettro si riduce (  =1 spettro elastico )
  45. 45. Fattore di struttura Il rapporto fra lo spettro elastico e quello non lineare è detto fattore di struttura Spettri di risposta non lineari il fattore di struttura dipende dalla duttilità strutturale
  46. 46. Fattore di struttura Fattore di struttura q 0 = parametro funzione della tipologia strutturale e del livello di duttilità attesa q 0 1.5 2.0 3.0 3.0  u /  1 CD “B” Strutture a pendolo inverso Strutture deformabili torsionalmente Strutture a pareti non accoppiate Strutture a telaio, a pareti accoppiate, miste Tipologia Strutturale 2.0 3.0 4.0  u /  1 4.5  u /  1 CD “A” Strutture a telaio o miste equivalenti a telaio 1.2 Strutture a pareti accoppiate o miste equivalenti a pareti 1.1 Altre strutture a pareti non accoppiate 1.0 Strutture con solo due pareti non accoppiate per direzione orizzontale Strutture a pareti o miste equivalenti a pareti 1.3 Strutture a telaio multipiano a più campate 1.2 Strutture a telaio multipiano ad una campata 1.1 Strutture a telaio di un piano  u /  1 Tipologia Edificio
  47. 47. Fattore di struttura Fattore di struttura K R = parametro funzione della regolarità dell’edificio Edifici Non Regolari in Altezza 0.8 Edifici Regolari in Altezza 1.0 Tipologia Strutturale K R
  48. 48. Fattore di struttura Fattore di struttura Si definisce un fattore di struttura per ogni direzione del sisma q x – Fattore di struttura in direzione X q y – Fattore di struttura in direzione Y q z – Fattore di struttura in direzione Z = 1,5 (per sisma verticale)
  49. 49. GERARCHIA DELLE RESISTENZE COSA CAMBIA NEL PROGETTO DELLE ARMATURE FINE S.T.S. Software Tecnico Scientifico Applicazioni pratiche Modalità di input, calcolo strutturale ed output dei risultati del software C.D.S. Win

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