SlideShare a Scribd company logo

Approccio alla progettazione e modellazione REP® in zona sismica

L'ing. Roberto Scotta dell'Università di Padova presenta l'approccio alla modellazione e progettazione di un edificio in zona sismica con Sistema REP®.

1 of 38
Download to read offline
Ing. Roberto Scotta
 Dipartimento Ingegneria Civile Edile e Ambientale
               Università di Padova

  APPROCCIO ALLA MODELLAZIONE E
PROGETTAZIONE DI UN EDIFICIO IN ZONA
     SISMICA CON SISTEMA REP®
L’IMPORTANZA DI UNA VISIONE GLOBALE
NELLA PROGETTAZIONE DI STRUTTURE ANTISISMICHE
 Fino a quando la progettazione strutturale era legata essenzialmente alla esigenza
 di sopportare i carichi gravitazionali, la netta suddivisione dei compiti nel progetto
 strutturale è stata la prassi normale:
 •    Compresenza di più progettisti strutturali: delle strutture in opera, delle fondazioni, dei
      solai, delle strutture prefabbricate, …
 •    Pilastri, pareti e fondazioni progettati essenzialmente per soli carichi verticali,
 •    Travi e solai calcolati con schemi di trave continua, indipendenti per i diversi piani.

     L’avvento della nuova zonazione sismica ha reso tale separazione delle competenze
          spesso impossibile. In un edificio antisismico complesso la modifica di un qualsiasi
                   dettaglio strutturale locale può ripercuotersi sulla risposta dell’intero edificio.

Allo scopo di semplificare la fase progettuale, attraverso la riduzione delle diverse
competenze richieste, vi è la tentazione di rinunciare a soluzioni complesse (miste)
e si propende verso soluzioni omogenee (es. strutture interamente in opera).

  Così si rinuncia però a priori ai vantaggi derivanti dalla scelta soluzioni a
       maggiore contenuto tecnologico, quale ad esempio la parziale
                       prefabbricazione delle strutture.

R. Scotta                    Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia        2
L’IMPORTANZA DI UNA VISIONE GLOBALE
NELLA PROGETTAZIONE DI STRUTTURE ANTISISMICHE

                 In chiave moderna il progettista strutturale è colui che:
 •    assume il ruolo di coordinatore della progettazione strutturale, interfacciandosi con il
      committente, l’architetto/i, i progettisti degli impianti, la direzione lavori e i progettisti
      strutturali specifici di singole parti/tipologie,
 •    opera le scelte fondamentali sulla tipologia strutturale, la forma, la collocazione e il
      collegamento delle diverse componenti della struttura,
 •    effettua la scelta dei materiali e dei carichi di progetto,
 •    decide il tipo di modellazione e di analisi da effettuare (demandando eventualmente il
      compito della soluzione della struttura ad un professionista specializzato),
 •    valuta criticamente la risposta del complesso strutturale e trasmette le sollecitazioni di
      progetto ai progettisti specifici di ogni parte/tipologia della struttura,
 •    infine approva e valida l’intero progetto della struttura, assumendosene le relative
      responsabilità professionali.

     Egli rimane dunque il solo responsabile della progettazione nel suo complesso.
     Ha un ruolo fondamentale in quanto il suo operato determina l’efficienza della
     struttura, in termini di velocità esecutiva, costo e ottemperanza dell’opera alle
                         leggi vigenti e alle specifiche di progetto.

R. Scotta                    Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia           3
IL SISTEMA REP®

Nasce nel 1967 da un’idea dell’Ing. S. Leone. Successivamente subisce innovazioni e
miglioramenti fino a assumere la connotazione odierna.




R. Scotta               Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia   4
IL SISTEMA REP® E I CARICHI VERTICALI


     Le strutture realizzate con il sistema REP® si discostano dalle tipologie strutturali
          tradizionali. Trattandosi di STRUTTURE MISTE (AUTOPORTANTI) il loro
      comportamento strutturale e lo schema statico dell’edificio mutano durante la
                                          costruzione.
 Si distinguono due diverse fasi di lavoro:
 •     1^ FASE (TRANSITORIA DI COSTRUZIONE): quando il getto di calcestruzzo è
       appena completato e quindi ancora fluido,
       Le travi si comportano in questa fase come una struttura reticolare metallica in
       autoportanza, isostatica.
       La struttura è di tipo pendolare per i pesi propri strutturali.
 •     2^ FASE (DI ESERCIZIO): a getto di calcestruzzo indurito e quindi collaborante
       con la struttura in acciaio,
       La struttura è monolitica.
       Per i carichi di 2^ fase (permanenti portati e di esercizio):
       - per strutture di tipo pendolare: le travi possono essere calcolate come travi
           continue, indipendenti per ogni piano (modelli lineari).
       - per strutture a telaio: si deve operare una soluzione completa in blocco del telaio
           iperstatico (modello numerico complesso 3D)

R. Scotta                    Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia   5
IL SISTEMA REP® E I CARICHI ORIZZONTALI

      Rispetto al meccanismo con cui si sopportano i carichi orizzontali le
                        strutture si classificano come:
 • edifici a pareti o a nuclei di controventamento (edifici pendolari)
 • edifici a telaio
 • strutture miste a telaio e pareti

  Negli edifici con schema pendolare:
  • vi è una netta distinzione fra le parti strutturali deputate ad assorbire le azioni
    orizzontali - vento o sisma - e quelle la cui funzione è di portare a terra i carichi
    verticali gravitazionali,
  • una volta che sia assicurata la formazione del piano rigido a livello dei solai, non è
    necessario avere un sistema di travi bidirezionali,
  • rispetto ai carichi verticali l’edificio può essere calcolato a piani indipendenti con le
    travi che assumono lo schema statico di semplice appoggio in 1^ fase e di continuità
    in 2^ fase,
  • nella valutazione degli effetti dell’azione sismica il sistema di travi e pilastri può essere
    classificato come “elemento strutturale secondario”, la cui rigidezza può essere
    trascurata, purché ne sia assicurata la capacità di resistenza alle azioni verticali
    quando la struttura è in condizioni deformate per effetto del sisma stesso.


R. Scotta                  Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia          6

Recommended

Travi e Pilastri REP®: l'approccio alla progettazione ed esempi applicativi
Travi e Pilastri REP®: l'approccio alla progettazione ed esempi applicativiTravi e Pilastri REP®: l'approccio alla progettazione ed esempi applicativi
Travi e Pilastri REP®: l'approccio alla progettazione ed esempi applicativiTecnostrutture s.r.l. - NPS® SYSTEM
 
Smart materials.. smart ppt
Smart materials.. smart pptSmart materials.. smart ppt
Smart materials.. smart pptdeepika46
 
Composite materials
Composite materialsComposite materials
Composite materialsKrishna Gali
 
Fiber Re-inforced composites introduction
Fiber Re-inforced composites introductionFiber Re-inforced composites introduction
Fiber Re-inforced composites introductionHareesh K
 
Preparation of metal matrix composites by stir-casting method
Preparation of metal matrix composites by stir-casting methodPreparation of metal matrix composites by stir-casting method
Preparation of metal matrix composites by stir-casting methodIAEME Publication
 

More Related Content

What's hot

Metal matrix composites
Metal matrix compositesMetal matrix composites
Metal matrix compositesRaghu kk
 
Carbon fiber reinforced plastics
Carbon fiber reinforced plasticsCarbon fiber reinforced plastics
Carbon fiber reinforced plasticssumeet sharma
 
Fe investigation of semi circular curved beam subjected to out-of-plane load
Fe investigation of semi circular curved beam subjected to out-of-plane loadFe investigation of semi circular curved beam subjected to out-of-plane load
Fe investigation of semi circular curved beam subjected to out-of-plane loadeSAT Journals
 
METAL MATRIX COMPOSITE
METAL MATRIX COMPOSITEMETAL MATRIX COMPOSITE
METAL MATRIX COMPOSITEkedarisantosh
 
composite materials- fundamentals of manufacturing processes
composite materials- fundamentals of manufacturing processescomposite materials- fundamentals of manufacturing processes
composite materials- fundamentals of manufacturing processespuneet8589
 
Antimicrobial Coatings: The Research and Regulatory Perspective
Antimicrobial Coatings: The Research and Regulatory PerspectiveAntimicrobial Coatings: The Research and Regulatory Perspective
Antimicrobial Coatings: The Research and Regulatory PerspectiveApril Bright
 
Strength of materials
Strength of materials Strength of materials
Strength of materials Rehmat Kaur
 
Lecture 8 - non-metals pt1
Lecture 8 - non-metals pt1Lecture 8 - non-metals pt1
Lecture 8 - non-metals pt1Moses Line
 
Short fiber reinforcements
Short fiber reinforcementsShort fiber reinforcements
Short fiber reinforcementssayan baidya
 
application of composite material in mechanical industry
application of composite material in mechanical industryapplication of composite material in mechanical industry
application of composite material in mechanical industryAdharsh Vijayan
 
Composites manufacturing technology
Composites manufacturing technologyComposites manufacturing technology
Composites manufacturing technologySukhdev Tudu
 
Self-healing high voltage electrical insulation materials
Self-healing high voltage electrical insulation materialsSelf-healing high voltage electrical insulation materials
Self-healing high voltage electrical insulation materialsAnand Parakkat Parambil
 
Introduction of Aircraft Composite
Introduction of Aircraft Composite Introduction of Aircraft Composite
Introduction of Aircraft Composite Manigandan Sekar
 
La madera como sistema constructivo
La madera como sistema constructivoLa madera como sistema constructivo
La madera como sistema constructivoSilmaraJimnez
 
Metal Matrix Composite (MMC)
Metal Matrix Composite (MMC)Metal Matrix Composite (MMC)
Metal Matrix Composite (MMC)Sazzad Hossain
 
Smart materials
Smart materialsSmart materials
Smart materialsJobin Joy
 

What's hot (20)

Metal matrix composites
Metal matrix compositesMetal matrix composites
Metal matrix composites
 
Composite Materials
Composite MaterialsComposite Materials
Composite Materials
 
Plastic
PlasticPlastic
Plastic
 
Carbon fiber reinforced plastics
Carbon fiber reinforced plasticsCarbon fiber reinforced plastics
Carbon fiber reinforced plastics
 
Fe investigation of semi circular curved beam subjected to out-of-plane load
Fe investigation of semi circular curved beam subjected to out-of-plane loadFe investigation of semi circular curved beam subjected to out-of-plane load
Fe investigation of semi circular curved beam subjected to out-of-plane load
 
METAL MATRIX COMPOSITE
METAL MATRIX COMPOSITEMETAL MATRIX COMPOSITE
METAL MATRIX COMPOSITE
 
composite materials- fundamentals of manufacturing processes
composite materials- fundamentals of manufacturing processescomposite materials- fundamentals of manufacturing processes
composite materials- fundamentals of manufacturing processes
 
Antimicrobial Coatings: The Research and Regulatory Perspective
Antimicrobial Coatings: The Research and Regulatory PerspectiveAntimicrobial Coatings: The Research and Regulatory Perspective
Antimicrobial Coatings: The Research and Regulatory Perspective
 
Strength of materials
Strength of materials Strength of materials
Strength of materials
 
Lecture 8 - non-metals pt1
Lecture 8 - non-metals pt1Lecture 8 - non-metals pt1
Lecture 8 - non-metals pt1
 
Short fiber reinforcements
Short fiber reinforcementsShort fiber reinforcements
Short fiber reinforcements
 
application of composite material in mechanical industry
application of composite material in mechanical industryapplication of composite material in mechanical industry
application of composite material in mechanical industry
 
Composites manufacturing technology
Composites manufacturing technologyComposites manufacturing technology
Composites manufacturing technology
 
Self-healing high voltage electrical insulation materials
Self-healing high voltage electrical insulation materialsSelf-healing high voltage electrical insulation materials
Self-healing high voltage electrical insulation materials
 
Engineering composites
Engineering compositesEngineering composites
Engineering composites
 
Introduction of Aircraft Composite
Introduction of Aircraft Composite Introduction of Aircraft Composite
Introduction of Aircraft Composite
 
La madera como sistema constructivo
La madera como sistema constructivoLa madera como sistema constructivo
La madera como sistema constructivo
 
SELF HEALING POLYMER COMPOSITES
SELF HEALING POLYMER COMPOSITES SELF HEALING POLYMER COMPOSITES
SELF HEALING POLYMER COMPOSITES
 
Metal Matrix Composite (MMC)
Metal Matrix Composite (MMC)Metal Matrix Composite (MMC)
Metal Matrix Composite (MMC)
 
Smart materials
Smart materialsSmart materials
Smart materials
 

Viewers also liked

Sezione UNICMI industrie travi reticolari autoportanti: normativa e responsab...
Sezione UNICMI industrie travi reticolari autoportanti: normativa e responsab...Sezione UNICMI industrie travi reticolari autoportanti: normativa e responsab...
Sezione UNICMI industrie travi reticolari autoportanti: normativa e responsab...Tecnostrutture s.r.l. - NPS® SYSTEM
 
Considerazioni prestazionali in zone sismiche per le strutture miste acciaio...
Considerazioni prestazionali in zone sismiche  per le strutture miste acciaio...Considerazioni prestazionali in zone sismiche  per le strutture miste acciaio...
Considerazioni prestazionali in zone sismiche per le strutture miste acciaio...Tecnostrutture s.r.l. - NPS® SYSTEM
 
Introduzione al calcestruzzo HPC, confronto non lineare tra edifici c.a. trad...
Introduzione al calcestruzzo HPC, confronto non lineare tra edifici c.a. trad...Introduzione al calcestruzzo HPC, confronto non lineare tra edifici c.a. trad...
Introduzione al calcestruzzo HPC, confronto non lineare tra edifici c.a. trad...Tecnostrutture s.r.l. - NPS® SYSTEM
 
Casi applicativi e approccio corretto all’analisi e progetto delle strutture ...
Casi applicativi e approccio corretto all’analisi e progetto delle strutture ...Casi applicativi e approccio corretto all’analisi e progetto delle strutture ...
Casi applicativi e approccio corretto all’analisi e progetto delle strutture ...Tecnostrutture s.r.l. - NPS® SYSTEM
 
Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini
Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco PetriniAdeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini
Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco PetriniFranco Bontempi Org Didattica
 
Criteri Generali di Progettazione in Zona Sismica Nuove NTC 2008
Criteri Generali di Progettazione in Zona Sismica Nuove NTC 2008Criteri Generali di Progettazione in Zona Sismica Nuove NTC 2008
Criteri Generali di Progettazione in Zona Sismica Nuove NTC 2008Eugenio Agnello
 

Viewers also liked (8)

Sezione UNICMI industrie travi reticolari autoportanti: normativa e responsab...
Sezione UNICMI industrie travi reticolari autoportanti: normativa e responsab...Sezione UNICMI industrie travi reticolari autoportanti: normativa e responsab...
Sezione UNICMI industrie travi reticolari autoportanti: normativa e responsab...
 
Considerazioni prestazionali in zone sismiche per le strutture miste acciaio...
Considerazioni prestazionali in zone sismiche  per le strutture miste acciaio...Considerazioni prestazionali in zone sismiche  per le strutture miste acciaio...
Considerazioni prestazionali in zone sismiche per le strutture miste acciaio...
 
Introduzione al calcestruzzo HPC, confronto non lineare tra edifici c.a. trad...
Introduzione al calcestruzzo HPC, confronto non lineare tra edifici c.a. trad...Introduzione al calcestruzzo HPC, confronto non lineare tra edifici c.a. trad...
Introduzione al calcestruzzo HPC, confronto non lineare tra edifici c.a. trad...
 
Casi applicativi e approccio corretto all’analisi e progetto delle strutture ...
Casi applicativi e approccio corretto all’analisi e progetto delle strutture ...Casi applicativi e approccio corretto all’analisi e progetto delle strutture ...
Casi applicativi e approccio corretto all’analisi e progetto delle strutture ...
 
ACAI: Sezione Travi Reticolari Autoportanti
ACAI: Sezione Travi Reticolari AutoportantiACAI: Sezione Travi Reticolari Autoportanti
ACAI: Sezione Travi Reticolari Autoportanti
 
Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini
Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco PetriniAdeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini
Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini
 
Che fare in caso di terremoto?
Che fare in caso di terremoto?Che fare in caso di terremoto?
Che fare in caso di terremoto?
 
Criteri Generali di Progettazione in Zona Sismica Nuove NTC 2008
Criteri Generali di Progettazione in Zona Sismica Nuove NTC 2008Criteri Generali di Progettazione in Zona Sismica Nuove NTC 2008
Criteri Generali di Progettazione in Zona Sismica Nuove NTC 2008
 

Similar to Approccio alla progettazione e modellazione REP® in zona sismica

tesi_FRANCESCO_TESSARI_abstracs
tesi_FRANCESCO_TESSARI_abstracstesi_FRANCESCO_TESSARI_abstracs
tesi_FRANCESCO_TESSARI_abstracsFrancesco Tessari
 
Verifica Di Strutture In Acciaio. Nuove Norme Tecniche 2008
Verifica Di Strutture In Acciaio. Nuove Norme Tecniche 2008Verifica Di Strutture In Acciaio. Nuove Norme Tecniche 2008
Verifica Di Strutture In Acciaio. Nuove Norme Tecniche 2008Eugenio Agnello
 
2 Esame del Modello Strutturale e del Tipo di Analisi nelle NTC 2008 di Aurel...
2 Esame del Modello Strutturale e del Tipo di Analisi nelle NTC 2008 di Aurel...2 Esame del Modello Strutturale e del Tipo di Analisi nelle NTC 2008 di Aurel...
2 Esame del Modello Strutturale e del Tipo di Analisi nelle NTC 2008 di Aurel...Eugenio Agnello
 
Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini
Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco PetriniAdeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini
Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco PetriniStroNGER2012
 
Validazione di sistemi di continuità per strutture prefabbricate
Validazione di sistemi di continuità per strutture  prefabbricateValidazione di sistemi di continuità per strutture  prefabbricate
Validazione di sistemi di continuità per strutture prefabbricateFranco Bontempi
 
Guida ARCELOR-MITTAL progettazione antisismica edifici in acciaio
Guida ARCELOR-MITTAL progettazione antisismica edifici in acciaio Guida ARCELOR-MITTAL progettazione antisismica edifici in acciaio
Guida ARCELOR-MITTAL progettazione antisismica edifici in acciaio Franco Bontempi Org Didattica
 
Lezione Costruzioni Metalliche - sismica parte I a.a. 2013/2014
Lezione Costruzioni Metalliche - sismica parte I a.a. 2013/2014Lezione Costruzioni Metalliche - sismica parte I a.a. 2013/2014
Lezione Costruzioni Metalliche - sismica parte I a.a. 2013/2014Franco Bontempi Org Didattica
 
Tecnica delle Costruzioni A.A. 2013/14 Bontempi
Tecnica delle Costruzioni A.A. 2013/14 BontempiTecnica delle Costruzioni A.A. 2013/14 Bontempi
Tecnica delle Costruzioni A.A. 2013/14 BontempiFranco Bontempi
 
Tecnica delle costruzioni 2019 bontempi
Tecnica delle costruzioni 2019 bontempiTecnica delle costruzioni 2019 bontempi
Tecnica delle costruzioni 2019 bontempiFranco Bontempi
 
Norme Tecniche per le Costruzioni NTC 2018
Norme Tecniche per le Costruzioni  NTC 2018Norme Tecniche per le Costruzioni  NTC 2018
Norme Tecniche per le Costruzioni NTC 2018damianozennaro
 
Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini
Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco PetriniAdeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini
Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco PetriniFranco Bontempi
 
Progettazione di una palazzina con struttura in c.a. isolata alla base
Progettazione di una palazzina con struttura in c.a. isolata alla baseProgettazione di una palazzina con struttura in c.a. isolata alla base
Progettazione di una palazzina con struttura in c.a. isolata alla baseMichele D'angelo
 
UNICAL - Tesi di laurea di Pierfrancesco Conforti
UNICAL - Tesi di laurea di Pierfrancesco ConfortiUNICAL - Tesi di laurea di Pierfrancesco Conforti
UNICAL - Tesi di laurea di Pierfrancesco ConfortiAEDESSoftware
 

Similar to Approccio alla progettazione e modellazione REP® in zona sismica (20)

tesi_FRANCESCO_TESSARI_abstracs
tesi_FRANCESCO_TESSARI_abstracstesi_FRANCESCO_TESSARI_abstracs
tesi_FRANCESCO_TESSARI_abstracs
 
Verifica Di Strutture In Acciaio. Nuove Norme Tecniche 2008
Verifica Di Strutture In Acciaio. Nuove Norme Tecniche 2008Verifica Di Strutture In Acciaio. Nuove Norme Tecniche 2008
Verifica Di Strutture In Acciaio. Nuove Norme Tecniche 2008
 
Zone sismiche 4
Zone sismiche 4Zone sismiche 4
Zone sismiche 4
 
Articolo_Prog-Sism
Articolo_Prog-SismArticolo_Prog-Sism
Articolo_Prog-Sism
 
2 Esame del Modello Strutturale e del Tipo di Analisi nelle NTC 2008 di Aurel...
2 Esame del Modello Strutturale e del Tipo di Analisi nelle NTC 2008 di Aurel...2 Esame del Modello Strutturale e del Tipo di Analisi nelle NTC 2008 di Aurel...
2 Esame del Modello Strutturale e del Tipo di Analisi nelle NTC 2008 di Aurel...
 
Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini
Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco PetriniAdeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini
Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini
 
Validazione di sistemi di continuità per strutture prefabbricate
Validazione di sistemi di continuità per strutture  prefabbricateValidazione di sistemi di continuità per strutture  prefabbricate
Validazione di sistemi di continuità per strutture prefabbricate
 
Costruzioni Metalliche - Bartolomeo Viola
Costruzioni Metalliche - Bartolomeo ViolaCostruzioni Metalliche - Bartolomeo Viola
Costruzioni Metalliche - Bartolomeo Viola
 
Guida ARCELOR-MITTAL progettazione antisismica edifici in acciaio
Guida ARCELOR-MITTAL progettazione antisismica edifici in acciaio Guida ARCELOR-MITTAL progettazione antisismica edifici in acciaio
Guida ARCELOR-MITTAL progettazione antisismica edifici in acciaio
 
Lezione Costruzioni Metalliche - sismica parte I a.a. 2013/2014
Lezione Costruzioni Metalliche - sismica parte I a.a. 2013/2014Lezione Costruzioni Metalliche - sismica parte I a.a. 2013/2014
Lezione Costruzioni Metalliche - sismica parte I a.a. 2013/2014
 
Tecnica delle Costruzioni A.A. 2013/14 Bontempi
Tecnica delle Costruzioni A.A. 2013/14 BontempiTecnica delle Costruzioni A.A. 2013/14 Bontempi
Tecnica delle Costruzioni A.A. 2013/14 Bontempi
 
Tecnica delle Costruzioni 2014 Bontempi
Tecnica delle Costruzioni 2014 BontempiTecnica delle Costruzioni 2014 Bontempi
Tecnica delle Costruzioni 2014 Bontempi
 
Tecnica delle costruzioni 2019 bontempi
Tecnica delle costruzioni 2019 bontempiTecnica delle costruzioni 2019 bontempi
Tecnica delle costruzioni 2019 bontempi
 
Tecnica delle costruzioni 2019 bontempi
Tecnica delle costruzioni 2019 bontempiTecnica delle costruzioni 2019 bontempi
Tecnica delle costruzioni 2019 bontempi
 
Norme Tecniche per le Costruzioni NTC 2018
Norme Tecniche per le Costruzioni  NTC 2018Norme Tecniche per le Costruzioni  NTC 2018
Norme Tecniche per le Costruzioni NTC 2018
 
Costruzioni Metalliche 2017 Bontempi
Costruzioni Metalliche 2017 BontempiCostruzioni Metalliche 2017 Bontempi
Costruzioni Metalliche 2017 Bontempi
 
Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini
Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco PetriniAdeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini
Adeguamento Sismico, Master Livorno 07/03/14, Francesco Petrini
 
Progettazione di una palazzina con struttura in c.a. isolata alla base
Progettazione di una palazzina con struttura in c.a. isolata alla baseProgettazione di una palazzina con struttura in c.a. isolata alla base
Progettazione di una palazzina con struttura in c.a. isolata alla base
 
UNICAL - Tesi di laurea di Pierfrancesco Conforti
UNICAL - Tesi di laurea di Pierfrancesco ConfortiUNICAL - Tesi di laurea di Pierfrancesco Conforti
UNICAL - Tesi di laurea di Pierfrancesco Conforti
 
Tecnica delle Costruzioni 2017 Bontempi
Tecnica delle Costruzioni 2017 BontempiTecnica delle Costruzioni 2017 Bontempi
Tecnica delle Costruzioni 2017 Bontempi
 

Approccio alla progettazione e modellazione REP® in zona sismica

  • 1. Ing. Roberto Scotta Dipartimento Ingegneria Civile Edile e Ambientale Università di Padova APPROCCIO ALLA MODELLAZIONE E PROGETTAZIONE DI UN EDIFICIO IN ZONA SISMICA CON SISTEMA REP®
  • 2. L’IMPORTANZA DI UNA VISIONE GLOBALE NELLA PROGETTAZIONE DI STRUTTURE ANTISISMICHE Fino a quando la progettazione strutturale era legata essenzialmente alla esigenza di sopportare i carichi gravitazionali, la netta suddivisione dei compiti nel progetto strutturale è stata la prassi normale: • Compresenza di più progettisti strutturali: delle strutture in opera, delle fondazioni, dei solai, delle strutture prefabbricate, … • Pilastri, pareti e fondazioni progettati essenzialmente per soli carichi verticali, • Travi e solai calcolati con schemi di trave continua, indipendenti per i diversi piani. L’avvento della nuova zonazione sismica ha reso tale separazione delle competenze spesso impossibile. In un edificio antisismico complesso la modifica di un qualsiasi dettaglio strutturale locale può ripercuotersi sulla risposta dell’intero edificio. Allo scopo di semplificare la fase progettuale, attraverso la riduzione delle diverse competenze richieste, vi è la tentazione di rinunciare a soluzioni complesse (miste) e si propende verso soluzioni omogenee (es. strutture interamente in opera). Così si rinuncia però a priori ai vantaggi derivanti dalla scelta soluzioni a maggiore contenuto tecnologico, quale ad esempio la parziale prefabbricazione delle strutture. R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 2
  • 3. L’IMPORTANZA DI UNA VISIONE GLOBALE NELLA PROGETTAZIONE DI STRUTTURE ANTISISMICHE In chiave moderna il progettista strutturale è colui che: • assume il ruolo di coordinatore della progettazione strutturale, interfacciandosi con il committente, l’architetto/i, i progettisti degli impianti, la direzione lavori e i progettisti strutturali specifici di singole parti/tipologie, • opera le scelte fondamentali sulla tipologia strutturale, la forma, la collocazione e il collegamento delle diverse componenti della struttura, • effettua la scelta dei materiali e dei carichi di progetto, • decide il tipo di modellazione e di analisi da effettuare (demandando eventualmente il compito della soluzione della struttura ad un professionista specializzato), • valuta criticamente la risposta del complesso strutturale e trasmette le sollecitazioni di progetto ai progettisti specifici di ogni parte/tipologia della struttura, • infine approva e valida l’intero progetto della struttura, assumendosene le relative responsabilità professionali. Egli rimane dunque il solo responsabile della progettazione nel suo complesso. Ha un ruolo fondamentale in quanto il suo operato determina l’efficienza della struttura, in termini di velocità esecutiva, costo e ottemperanza dell’opera alle leggi vigenti e alle specifiche di progetto. R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 3
  • 4. IL SISTEMA REP® Nasce nel 1967 da un’idea dell’Ing. S. Leone. Successivamente subisce innovazioni e miglioramenti fino a assumere la connotazione odierna. R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 4
  • 5. IL SISTEMA REP® E I CARICHI VERTICALI Le strutture realizzate con il sistema REP® si discostano dalle tipologie strutturali tradizionali. Trattandosi di STRUTTURE MISTE (AUTOPORTANTI) il loro comportamento strutturale e lo schema statico dell’edificio mutano durante la costruzione. Si distinguono due diverse fasi di lavoro: • 1^ FASE (TRANSITORIA DI COSTRUZIONE): quando il getto di calcestruzzo è appena completato e quindi ancora fluido, Le travi si comportano in questa fase come una struttura reticolare metallica in autoportanza, isostatica. La struttura è di tipo pendolare per i pesi propri strutturali. • 2^ FASE (DI ESERCIZIO): a getto di calcestruzzo indurito e quindi collaborante con la struttura in acciaio, La struttura è monolitica. Per i carichi di 2^ fase (permanenti portati e di esercizio): - per strutture di tipo pendolare: le travi possono essere calcolate come travi continue, indipendenti per ogni piano (modelli lineari). - per strutture a telaio: si deve operare una soluzione completa in blocco del telaio iperstatico (modello numerico complesso 3D) R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 5
  • 6. IL SISTEMA REP® E I CARICHI ORIZZONTALI Rispetto al meccanismo con cui si sopportano i carichi orizzontali le strutture si classificano come: • edifici a pareti o a nuclei di controventamento (edifici pendolari) • edifici a telaio • strutture miste a telaio e pareti Negli edifici con schema pendolare: • vi è una netta distinzione fra le parti strutturali deputate ad assorbire le azioni orizzontali - vento o sisma - e quelle la cui funzione è di portare a terra i carichi verticali gravitazionali, • una volta che sia assicurata la formazione del piano rigido a livello dei solai, non è necessario avere un sistema di travi bidirezionali, • rispetto ai carichi verticali l’edificio può essere calcolato a piani indipendenti con le travi che assumono lo schema statico di semplice appoggio in 1^ fase e di continuità in 2^ fase, • nella valutazione degli effetti dell’azione sismica il sistema di travi e pilastri può essere classificato come “elemento strutturale secondario”, la cui rigidezza può essere trascurata, purché ne sia assicurata la capacità di resistenza alle azioni verticali quando la struttura è in condizioni deformate per effetto del sisma stesso. R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 6
  • 7. IL SISTEMA REP® E I CARICHI ORIZZONTALI Rispetto al meccanismo con cui si sopportano i carichi orizzontali le strutture si classificano come: • edifici a pareti o a nuclei di controventamento (edifici pendolari) • edifici a telaio • strutture miste a telaio e pareti Negli edifici con schema a telaio o misti: • sia le azioni verticali che quelle orizzontali vengono assorbite congiuntamente dal complesso di travi e pilastri ed entrambe inducono sollecitazioni di tipo flessionale – e quindi anche di taglio – su entrambe le tipologie di membratura; • per assicurare la stabilità dell’edificio in ogni possibile direzione di arrivo del sisma, oltre alla presenza del piano rigido, è necessario assicurare un comportamento a telaio in tutte le direzioni: tipicamente questo si ottiene disponendo un ordito di travi a maglie ortogonali collegate rigidamente ai pilastri con nodi ad incastro capaci di trasmettere le sollecitazioni flettenti; • non è più possibile pertanto distinguere nettamente i ruoli delle diverse strutture e conseguentemente risulta più difficoltosa anche la progettazione separata dei pilastri e delle travi. Per le luci e dimensioni correnti degli edifici e per i livelli di carico usuali tipicamente le combinazioni di tipo statico sono dimensionanti per le travi, mentre quelle di tipo sismico sono dimensionati per i pilastri. R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 7
  • 8. IL SISTEMA REP® E SCHEMI STRUTTURALI edifici a pareti edifici a telaio o misti modello numerico realizzato unicamente con elementi di tipo “beam” per le pareti e collegamenti rigidi di piano per la valutazione delle azioni sismiche R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 8
  • 9. IL SISTEMA REP® E SCHEMI STRUTTURALI edifici a pareti edifici a telaio o misti carichi concentrati di 1^ fase carichi distribuiti permanent di 2^ fase carichi distribuiti variabili di 2^ fase carichi sismici orizzontali di 2^ fase modellazione di un edificio a telaio che tiene conto della variazione di schema statico fra 1^ e 2^ fase R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 9
  • 10. VANTAGGI DEL SISTEMA REP® • Rispetto alle strutture in c.a. tradizionale, riduzione dei tempi di montaggio e di esecuzione delle strutture; • diminuzione del livello di addestramento richiesto alle maestranze; aumento della sicurezza di cantiere; riduzione della dotazione di cantiere necessaria per la messa in opera; • autoportanza delle strutture in fase di montaggio; • flessibilità e tolleranza del sistema di montaggio a secco: a calcestruzzo non indurito (1^ fase) essendo la struttura totalmente isostatica può assorbire imprecisioni di costruzione senza che si introducano stati di coazione nella struttura; • poiché in 1^ fase le travi sono in semplice appoggio sui pilastri si ha trasferimento dai nodi verso la campata delle sollecitazioni per i carichi di 1^ fase. Ottimizzazione strutturale: risultano meno sollecitate le zone nodali delle travi laddove si deve esplicare la dissipazione energetica durante l’azione sismica e più sollecitate le zone di campata laddove vi è maggiore disponibilità di calcestruzzo compresso; • per lo stesso motivo i pilastri risultano meno sollecitati a flessione per effetto dei carichi gravitazionali di 1^ fase; • per quanto sopra si può ridurre l’ingombro delle strutture con un alleggerimento generale degli edifici e quindi con vantaggi anche a livello di fondazioni; • rispetto ai sistemi di prefabbricazione in c.a.p. tradizionali, in 2^ fase la struttura risulta monolitica e internamente iperstatica come richiesto in una struttura che deve essere dissipativa in caso di eventi sismici ma rigida in condizioni di esercizio. R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 10
  • 11. PROVE SPERIMENTALI SU TRAVI REP-CLS SEZIONE LUNGHEZZA TRAVE N° a [m] b [m] L [m] APPOGGIO [mm] TRAVE [m] 1 254x240 6.02 2.58 0.62 5.78 sul cls 2 301x242 6.02 2.58 0.62 5.78 sul cls 3 406x259 6.02 2.58 0.62 5.78 sul cls 4 262x339 6.02 2.53 0.72 5.78 sul cls 5 305x338 6.02 2.58 0.62 5.78 sul cls 6 411x343 6.02 2.65 0.48 5.78 sul cls 7 268x446 6.02 2.75 0.48 5.98 sul martello 8 311x436 6.02 2.47 0.48 5.42 sul cls 9 410x441 6.02 2.38 1.02 5.78 sul martello 10 269x534 6.48 2.98 0.48 6.44 sul martello 11 306x547 6.48 2.98 0.48 6.44 sul martello 12 424x544 6.48 2.98 0.48 6.44 sul martello NOTE: Nella trave 2 la prova si è dovuta interrompere prima della completa rottura per raggiunto fine corsa 5cm degli estensimetri in mezzeria. Nella trave 3 la prova si è dovuta interrompere prima della completa rottura per raggiunto fine corsa 10 cm degli estensimetri in mezzeria. Nella trave 8 l’estensimetro EMSC è stato applicato direttamente sul calcestruzzo. Per le travi 7 e 10 sono stati applicati solamente gli estensimetri in mezzeria causa l’impossibilità di mettere in luce gli spezzoni di misura sugli altri punti. R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 11
  • 12. PROVE SPERIMENTALI SU TRAVI REP-CLS R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 12
  • 13. PROVE SPERIMENTALI SU TRAVI REP-CLS Prove di rottura per flessione Prove di rottura per taglio R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 13
  • 14. PROVE SPERIMENTALI SU TRAVI REP-CLS Prove a flessione R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 14
  • 15. PROVE SPERIMENTALI SU TRAVI REP-CLS Prove a flessione R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 15
  • 16. PROVE SPERIMENTALI SU TRAVI REP-CLS Prove a flessione Conclusioni dalle prove a flessione– comportamento in 2^ fase • La deformabilità delle travi è ben rappresentata quando si adotti la rigidezza in fase fessurata delle travi (travi con elevata percentuale di armatura – effetto di tension stiffening trascurabile) • Il momento ultimo di rottura è sempre ottimamente stimato con le formule fornite dal DM 14/01/08 per le sezioni in c.a., basate sulle ipotesi di:  Mantenimento delle sezioni piani  Assenza di scorrimento fra acciaio e calcestruzzo  Diagramma di tensione stress-block per il calcestruzzo La conformazione del traliccio e la rugosità dei correnti assicurata dalla saldatura con le armature d’anima garantisce una connessione rigida e resistente fra acciaio e calcestruzzo. R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 16
  • 17. PROVE SPERIMENTALI SU TRAVI REP-CLS Prove a taglio R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 17
  • 18. PROVE SPERIMENTALI SU TRAVI REP-CLS Prove a taglio R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 18
  • 19. PROVE SPERIMENTALI SU TRAVI REP-CLS Prove a taglio Conclusioni dalle prove a taglio su travi composte – comportamento in 2^ fase • La resistenza ultima a taglio è sempre ottimamente stimata con il meccanismo di Morsch come nelle sezioni in c.a., adottando angoli ridotti dell’inclinazione delle bielle compresse di calcestruzzo (formule del traliccio ad inclinazione variabile del DM 14/01/08) • La rottura del corrente compresso non può avere luogo: le bielle di acciaio compresse hanno la stessa sezione di quelle tese e sono stabilizzate dal calcestruzzo in cui sono immerse Nella valutazione della resistenza a taglio in 2^ fase si può tenere conto della collaborazione fra acciaio e calcestruzzo. Attualmente si opera nell’ipotesi molto cautelativa di far assorbire l’intero taglio alla sola armatura d’anima (schema reticolare). R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 19
  • 20. IL BREVETTO SISMIREP® (S. Leone, 2002) TRALICCIO RETICOLARE AGGIUNTIVO 3D TRAVE REP TRALICCIO AGGIUNTIVO REP PILASTRO PDT TRAVE REP PILASTRO PDT TRAVE REP PILASTRO PDT TRALICCIO AGGIUNTIVO REP TRAVE REP TRAVE REP TRALICCIO RETICOLARE AGGIUNTIVO 3D R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 20
  • 21. PROVE SPERIMENTALI SU NODI SISMI-REP R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 21
  • 22. PROVE SPERIMENTALI SU NODI SISMI-REP R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 22
  • 23. PROVE SPERIMENTALI SU NODI SISMI-REP R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 23
  • 24. PROVE SPERIMENTALI SU NODI SISMI-REP Tipologia Traliccio Trave Pilastro Costruttiva Nodo 1 c.a. CDA No c.a. c.a. Struttura Lineare Nodo 2 REP® c.a. Mista REP® semplice Struttura Lineare Nodo 3 REP® c.a. Mista REP® Calastrellato Struttura Croce Nodo 4 REP® c.a. Mista REP® Tecnostrutture Struttura Croce Nodo 5 REP® Incamiciato Mista REP® SISMIREP® Tutti progettati come nodi trave-pilastro al piano terra di un edifico a telaio: - a 4 piani, maglia pilastri 4x6 metri - in zona sismica 1 (L’Aquila), terreno di tipo C: ag(SLV) = 0.260 g - ad alta duttilità (CDA), regolare: q=4,5x1,3=5.85 - taglio sismico di progetto sul pilastro (comb. SLV): VEd =150 kN - rispettosi della gerarchia delle resistenze trave-pilastro: =1,3 R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 24
  • 25. PROVE SPERIMENTALI SU NODI SISMI-REP Nodo1 - in c.a. tradizionale in alta duttilità R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 25
  • 26. PROVE SPERIMENTALI SU NODI SISMI-REP Nodi in struttura mista di tipo REP® con nodo saldato Viene predisposta l’armatura del pilastro e appoggiate Viene Inserito un le travi prefabbricate traliccio integrativo autoportanti di tipo passante al nodo per REP®. In questa creare la continuità fase ogni elemento nella struttura. Posizionata della struttura è l’armatura del indipendente. pilastro superiore si procede con il getto di completamento che renderà la struttura omogenea e collaborante in tutte le sue parti. R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 26
  • 27. PROVE SPERIMENTALI SU NODI SISMI-REP Sezione del pilastro Sezione della trave R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 27
  • 28. PROVE SPERIMENTALI SU NODI SISMI-REP Nodo 2 Traliccio lineare semplice Nodo 3 Traliccio lineare calastrellato Formati da barre longitudinali superiori e inferiori, tenute insieme da delle barre d'anima piegate e saldate. Con l’aggiunta nel nodo 3 di barre trasversali superiori (calastrelli) saldate fuori dal nodo. R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 28
  • 29. PROVE SPERIMENTALI SU NODI SISMI-REP Nodo 4 Traliccio a croce Tecnostrutture Nodo 5 Traliccio a croce SISMIREP® Traliccio di continuità delle travi formato da barre longitudinali superiori e inferiori, tenute insieme da armature d'anima piegate e saldate. Traliccio di continuità del pilastro composto da correnti longitudinali e da barre saldate d’anima trasversali non inclinate (Nodo 4) o inclinate (Nodo 5). R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 29
  • 30. PROVE SPERIMENTALI SU NODI SISMI-REP Misure degli spostamenti Flessimetri. Esempio – Nodo 4 R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 30
  • 31. PROVE SPERIMENTALI SU NODI SISMI-REP Nodo 1 vs Nodo 5 Il nodo in Struttura mista REP® si comporta come il nodo in c.a. tradizionale, anche in campo plastico. R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 32
  • 32. PROVE SPERIMENTALI SU NODI SISMI-REP Nodo 1 vs Nodo 5 Nodo 1 Nodo 5 tradizionale in c.a. Sismi-REP con pilastro incamiciato R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 33
  • 33. PROVE SPERIMENTALI SU NODI SISMI-REP Nodo 2 vs Nodo 3 La presenza dei calastrelli non influisce su comportamento del nodo. R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 34
  • 34. PROVE SPERIMENTALI SU NODI SISMI-REP Nodo 3 vs Nodo 4 La presenza del traliccio a croce porta ad una leggera riduzione di resistenza rispetto a quello lineare (maggiore lunghezza di penetrazione della lunghezza di cerniera plastica della trave) R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 35
  • 35. PROVE SPERIMENTALI SU NODI SISMI-REP Nodo 4 vs Nodo 5 La diversa conformazione del traliccio non comporta sensibili modifiche del comportamento del nodo R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 36
  • 36. PROVE SPERIMENTALI SU NODI SISMI-REP Conclusioni prove su nodi • I nodi in c.a. progettati in classi di duttilità alta ed i nodi in struttura mista hanno dimostrato un comportamento simile quando sottoposti a sollecitazioni cicliche di tipo sismico • Tra i diversi tipi di traliccio integrativo utilizzati a cavallo del nodo delle strutture composte non ci sono significative differenze in termini di resistenza e duttilità • La duttilità che i nodi in struttura mista hanno dimostrato possedere è adeguata alle richieste delle strutture anti-sismiche a telaio R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 37
  • 37. PROVE SPERIMENTALI SU NODI SISMI-REP Conclusioni prove su nodi • I nodi in c.a. progettati in classi di duttilità alta ed i nodi in struttura mista hanno dimostrato un comportamento simile quando sottoposti a sollecitazioni cicliche di tipo sismico • Tra i diversi tipi di traliccio integrativo utilizzati a cavallo del nodo delle strutture composte non ci sono significative differenze in termini di resistenza e duttilità • La duttilità che i nodi in struttura mista hanno dimostrato possedere è adeguata alle richieste delle strutture anti-sismiche a telaio • Nella progettazione sismica si possono utilizzare i fattori di struttura usualmente adottati per le strutture in c.a. o miste R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 38
  • 38. GRAZIE DELL’ATTENZIONE Per contatti: roberto.scotta@unipd.it R. Scotta Seminario Tecnico Scientifico REP®- 23/02/2012 – Mestre Venezia 57