Capitolo 1- INTRODUZIONE

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1 Cap.1: Introduzione Capitolo 1- INTRODUZIONE Nella tesi si è studiato il comportamento statico e dinamico di un edificio per civile abitazione realizzato in una zona sismica di 3 a categoria. La tesi è strutturata in tre parti: FASE DI ANALISI PRELIMINARE Si definisce la geometria del edificio, e le caratteristiche dei materiali impiegati. Vengono quindi determinate le azioni statiche agenti nelle strutture, permanenti e variabili e si predimensionano travi pilastri e struttura di fondazione. I pilastri sono dimensionati, con riferimento alle loro aree di influenza, nell ipotesi che il calcestruzzo lavori ad una tensione media di compressione pari a 30 N/mm 2. Nel nucleo scale sono presenti anche travi a ginocchio, anche se il loro uso è generalmente sconsigliata nelle zone sismiche. Le sezioni sono orientati in modo da ridurre gli effetti torsionali e bilanciare le rigidezze nelle due direzioni, ma quest ultima si ritiene vera in assenza di nucleo ascensore. FASE DI MODELLAZIONE Sulla modellazione degli edifici intelaiati, le norme in vigore non forniscono alcuna indicazione, lasciando libero il progettista di operare con il modello che si ritiene più adatto. L analisi strutturale è stato effettuato con il programma di calcolo agli elementi finiti SAP 2000 (Structural Analysis Program ). La struttura è stata modellata fornendo un numero significativo di nodi collegati tra di loro mediante elementi frame; questo è un elemento prismatico dotato di sei gradi di libertà per ciascun nodo. In questa prima fase il modello con soli elementi frame ha permesso di avere una buona accuratezza dei risultati, sia in campo statico che dinamico. 1

2 Cap.1: Introduzione Successivamente è stato definito un secondo modello, schematizzando il nucleo ascensore con elementi Shell, considerando contemporaneamente il comportamento flessionalle (plate) e nel piano (membrane). La risposta di questo modello evidenzia un comportamento torsionale prevalente, che ha suggerito l opportunità di ulteriori analisi. Per verificare l attendibilità dei risultati ottenuti, sono stati perciò definiti altri due modelli. Nel primo, il nucleo ascensore è stato schematizzato con un pilastro equivalente collegato alla struttura mediante bracci infinitamente rigidi. L uso del pilastro equivalente è stato reso possibile poiché si tratta di una parete snella in cui il rapporto H/B > 3. Di questo elemento si è assegnato una propria rigidezza torsionale pari a quella della sezione chiusa nonché le caratteristiche inerziali. Nel secondo modello è stato adottato lo schema proposto da D.Liberatore (1994) in cui si assume per il nucleo ascensore un comportamento a lastra trascurando quello a piastra. Il comportamento dei risultati numerici ha confermato l attendibilità di una risposta caratterizzata da un primo modo rotazionale, mentre il secondo e terzo sono traslazionali. Successivamente il modello è stato ampliato tenendo conto anche delle eventuali tamponature modellate con delle bielle e assegnando una rigidezza compatibile con quella della struttura muraria. Queste ultime non fanno altro che controbilanciare gli effetti torcenti dovute al vano ascensore annullando la torsione nel primo modo e ripristinando quella traslazionale. Definito il modello spaziale sono stati assegnati i carichi permanenti e accidentali sulle travi portanti con quattro modalità di combinazione. L azione statica del vento agente nelle due direzioni ortogonali è stato considerato come forza di superficie, e non concentrata ai nodi come usualmente viene fatto in una schematizzazione a telaio piano. Successivamente è stato effettuata una analisi dinamica con spettro di risposta. Questo tipo di analisi attualmente è richiesta dal solo E.C.8 malgrado il suo periodo fondamentale di vibrazione fosse inferiore a 1.4 sec e regolarità in pianta. 2

3 Cap.1: Introduzione FASE DI PROGETTO E VERIFICA DEGLI ELEMENTI: Questa fase viene condotta seguendo il metodo semiprobabilistico agli stati limite ultimo con verifica agli stati limite di esercizio. Nella progettazione degli elementi ai fini della durabilità strutturale si è ipotizzato l edificio esposto in un ambiente moderatamente aggressivo. 3

4 Cap.2: Considerazioni preliminari Capitolo 2 - CONSIDERAZIONI PRELIMINARI 2.1 DESCRIZIONE GENERALE L edificio, destinato a civile abitazione, è realizzato in una zona pianeggiante ubicata nell area urbana in provincia di Pescara a quota 50 m s.l.m. Il fabbricato, costituito da quattro piani con annesso garage, ha una configurazione regolare sia in pianta che in elevazione. Le dimensioni del corpo centrale sono (25,00 x 19,30) in pianta e 14,70 m in altezza misurata tra lo spiccato delle fondazioni e il colmo della copertura piana; le ali laterali sporgono rispetto al corpo centrale di 1,50 m costituendo il prolungamento dei balconi. Ciascun solaio ha superficie di 349 m 2 circa considerando che nell area centrale è presente una foratura avente area di 6,90 m 2 che si estende per tutto l altezza del edificio coperta superiormente da vetrocemento per consentire illuminazione all interno (Fig. 2.1). Figura 2.1 Dimensione edificio 4

5 Cap.2: Considerazioni preliminari La struttura d elevazione è formata da telai piani di calcestruzzo armato gettati in opera, con elementi verticali costituiti da pilastri ed elementi orizzontali formati da travi e solai misti in latero cemento tipo CELERSAP con soletta di completamento in calcestruzzo. La tipologia della struttura di fondazione è diretta a travi rovesce visto che l edificio viene ipotizzato appartenente ad una zona sismica di 3 a categoria. Le attuali norme considerano il territorio come zona non sismica, ma è prevista una nuova classificazione della classe adottata. Nelle tavole sono riportate: Tav. 1 Pianta del piano tipo Tav. 2 Prospetti e sezioni Tav. 3 Schema strutturale Tav. 4 Pianta delle fondazioni Tav. 5 Carpenteria solaio piano tipo 5

6 Cap.2: Considerazioni preliminari Figura 2.2 Vista Assonometrica PROSPETTO A PROSPETTO C Figura 2.3 Prospetti anteriore e posteriore 6

7 Cap.2: Considerazioni preliminari PROSPETTO D PROSPETTO B 7

8 φ Cap.2: Considerazioni preliminari Figura 2.4 Prospetti laterali PIANTA FILI FISSI SCALA 1:50 CARPENTERIA SOLAIO Figura 2.5 Carpenteria solaio 8