Strutture in muratura soggette ad azioni sismica. Metodi di analisi

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1 Corso di Riabilitazione Strutturale POTENZA, a.a Strutture in muratura soggette ad azioni sismica. Metodi di analisi Dott. Marco VONA DiSGG, Università di Basilicata

2 La risposta strutturale è calcolata usando: ANALISI SEMPLIFICATE ANALISI LINEARI, assumendo i valori secanti dei moduli di elasticità ANALISI NON LINEARI Sia per le analisi lineari che per quelle non lineari è possibili procedere con analisi statiche o dinamiche Per la valutazione di effetti locali è consentito l impiego di modelli di calcolo relativi a parti isolate della struttura Per il calcolo dei carichi trasmessi dai solai alle pareti e per la valutazione su queste ultime degli effetti delle azioni fuori dal piano, è consentito l impiego di modelli semplificati

3 Sicurezza nei confronti della stabilità Stato Limite Ultimo SLU Sotto l'effetto della azione sismica di progetto le strutture degli edifici pur subendo danni di grave entità agli elementi strutturali e non strutturali, devono mantenere una residua resistenza e rigidezza nei confronti delle azioni orizzontali e l intera capacità portante nei confronti dei carichi verticali

4 ESEMPIO Pianta I livello Analisi statica lineare Pianta II livello

5 ESEMPIO Analisi statica lineare Metodi di analisi T 1 = 0.05 x 7.3 3/4 =.22 sec < 1.25 sec = 2.5 T C

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7 W 2 = 1166 kn W 1 = 1196 kn

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10 MODELLO DIREZIONE X (I livello)

11 MODELLO DIREZIONE Y (I livello)

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23 MODELLO DIREZIONE X (I livello)

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25 MODELLO DIREZIONE X (II livello)

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27 MODELLO DIREZIONE X (Copertura)

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29 MODELLO DIREZIONE Y (I livello)

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31 MODELLO DIREZIONE Y (II livello)

32 MODELLO DIREZIONE Y (Copertura)

33 MODELLO DIREZIONE X (I livello)

34 MODELLO DIREZIONE X (II livello)

35 MODELLO DIREZIONE Y (I livello)

36 MODELLO DIREZIONE Y (II livello)

37 BARICENTRO MODELLO DIREZIONE X (I livello)

38 BARICENTRO MODELLO DIREZIONE X (II livello)

39 BARICENTRO MODELLO DIREZIONE Y (I livello) BARICENTRO MODELLO DIREZIONE Y (II livello)

40 Modellazione della struttura In aggiunta all eccentricità effettiva, deve essere considerata un eccentricità accidentale, spostando il centro di massa di ogni piano, in ogni direzione considerata, di una distanza pari al 5% della dimensione massima del piano in direzione perpendicolare all azione sismica

41 Verifiche di sicurezza Metodi di analisi In caso di analisi lineare, al fine della verifica di sicurezza nei confronti dello stato limite ultimo, la resistenza di ogni elemento strutturale dovrà risultare maggiore dell azione agente per ciascuna delle seguenti modalità di collasso:pressoflessione, taglio e scorrimento nel piano della parete, pressoflessione fuori piano Le verifiche di sicurezza si intendono automaticamente verificate, senza l effettuazione di alcun calcolo esplicito, per gli edifici che rientrino nella definizione di edificio semplice

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44 Direzione X Passo1 Metodi di analisi

45 Direzione X Passo 2 Metodi di analisi

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49 Analisi statica NON lineare Distribuzione delle forze orizzontali forze proporzionali alle masse forze proporzionali a quelle da utilizzarsi per l analisi statica

50 Maschi murari Metodi di analisi NON lineare Si suppone che un elemento murario (maschio murario) sia costituito da una parte deformabile con resistenza finita, e di due parti infinitamente rigide e resistenti alle estremità dell elemento 50

51 Maschi murari Metodi di analisi NON lineare L altezza efficace del maschio può essere definita secondo quanto proposto da Dolce (1989), per tenere conto in modo approssimato della deformabilità della muratura nelle zone di nodo 51 H eff = h ' D ( ) ' ' H h h

52 Maschi murari Comportamento di tipo fragile o duttile

53 Parete 1 Metodi di analisi

54 Parete 2 Metodi di analisi

55 Parete 3 Metodi di analisi

56 Parete 4 Metodi di analisi

57 Parete 5 Metodi di analisi

58 Parete 1 Metodi di analisi

59 Forze ai piani proporzionali alle masse P 2 = 1166 kn P 1 = 1196 kn r = P 2 / P 1 = 0.97

60 Forze ai piani proporzionali alle masse Curve di capacità

61 Forze ai piani proporzionali alle accelerazioni (analisi statica) P 2 = 608 kn P 1 = 1115 kn r = P 2 / P 1 = 1.83

62 Forze ai piani proporzionali alle accelerazioni (analisi statica) Curve di capacità

63 : analisi statica NON lineare Verifiche di sicurezza La verifica di sicurezza consisterà nel confronto tra la capacità di spostamento ultimo dell edificio a due terzi della sua altezza e la domanda di spostamento ottenuta dallo spettro elastico di spostamento in corrispondenza del periodo di vibrazione calcolato utilizzando la rigidezza secante allo spostamento ultimo. La domanda di spostamento sarà pertanto ottenuta dalla relazione: d= domanda di spostamento S De (T s ) = spostamento spettrale calcolato in corrispondenza della rigidezza secante allo spostamento ultimo T s = periodo calcolato in funzione della medesima rigidezza secante

64 Forze ai piani proporzionali alle masse Forze ai piani proporzionali alle accelerazioni (analisi statica)

65 Forze ai piani proporzionali alle masse Forze ai piani proporzionali alle accelerazioni (analisi statica) VERIFICHE NON SODDISFATTE

66 Analisi dei risultati e strategie di intervento

67 Analisi dei risultati e strategie di intervento