Progettazione delle Strutture Sismo-resistenti di Acciaio

Documenti analoghi
Progettazione delle Strutture Sismo-Resistenti di Acciaio

Progettazione delle Strutture Sismo-Resistenti di Acciaio

Costruzioni in acciaio in zona sismica II

Costruzioni in acciaio in zona sismica - I

CENNI ALLA DUTTILITÀ DELLE STRUTTURE IN ACCIAIO

METODI DI ANALISI ESEMPI 1

INDICE. Capitolo 1 LA TERRA TREMA 1 1 Le costruzioni e il terremoto 1 2 La situazione in Italia 4

Lezione 9. Laboratorio progettuale (Tecnica delle Costruzioni)

LE NOVITA DELLE NORME TECNICHE PER L ACCIAIO

Lezione. Progetto di Strutture

LE STRUTTURE IN ACCIAIO

Calcolo di edificio con struttura prefabbricata situato in zona sismica di I categoria.

S.T.S. s.r.l. Software Tecnico Scientifico STRUTTURE IN ACCIAIO

COSTRUZIONI IN ZONA SISMICA - II

CENNI ALLA DUTTILITÀ DELLE STRUTTURE IN ACCIAIO

Edifici in muratura. L edificio soggetto a carichi verticali. Catania, 21 aprile 2004 Bruno Calderoni. DAPS, Università di Napoli Federico II

FACOLTÀ DI ARCHITETTURA

Durabilità. Strutture Muratura. altro. altro

MODELLAZIONE STRUTTURALE PER IL CALCOLO AUTOMATICO

SCUOTIMENTO DEL TERRENO - Accelerogramma

Lezione. Progetto di Strutture

Impostazione e controllo del progetto di edifici antisismici in cemento armato secondo le indicazioni delle Norme Tecniche per le Costruzioni 2008

ESERCIZI SVOLTI. Verifica allo SLU di ribaltamento (tipo EQU) 9 Spinta delle terre e muri di sostegno 9.3 Il progetto dei muri di sostegno

Impostazione e controllo del progetto di edifici antisismici in cemento armato secondo le indicazioni delle Norme Tecniche per le Costruzioni 2008

Progetto di strutture in cemento armato

CALCOLO DELLE SEZIONI IN C.A.

GUIDA ALL ISOLAMENTO SISMICO

Esempi di applicazione del programma Analisi sismica di Cemar (Versione 9.03)

D.M. 14/01/08 Norme tecniche per le costruzioni

Corso di Progetto di Strutture. POTENZA, a.a Pareti in c.a.

Ordine degli Ingegneri della Provincia di Bergamo AZIONE SISMICA E PROGETTAZIONE PER AZIONI SISMICHE

D.M. 14/01/08 Norme tecniche per le costruzioni

Valutazione del rischio strutturale degli ambienti di lavoro

Progettare con l acciaio in zona sismica Concezione strutturale

Raffaele Landolfo Università degli Studi di Napoli Federico II

Dettagli costruttivi - scale

Progetto di strutture in cemento armato

Lezione 8. Laboratorio progettuale (Tecnica delle Costruzioni)

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II

Prontuario Opere Geotecniche (Norme tecniche per le costruzioni D.M. 14/01/2008)

PROGETTAZIONE DI STRUTTURE IN ACCIAIO: ESEMPI DI CALCOLO Strutture a telaio Strutture a controventi eccentrici

Lezione. Progetto di Strutture

Lezione. Progetto di Strutture

Concezione strutturale degli edifici in zona sismica

RELAZIONE DI CALCOLO

Edifici in cemento armato

COMUNE DI BARLETTA PROV. DI BARLETTA ANDRIA TRANI

Progetto di edifici antisismici con struttura intelaiata in c.a.

ACCIAIO Calcolo Strutturale

CORSO DI AGGIORNAMENTO SULLA NORMATIVA SISMICA. DI CUI ALL ORDINANZA 3274 DEL Cuneo, 08 aprile 21 maggio 2004 METODI DI ANALISI

Progetto di edificio in acciaio. in zona sismica. con controventi a X

UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI PALERMO FACOLTA' DI INGEGNERIA

Costruzioni in zona sismica A.A Fattore di struttura & Metodi di Analisi

RELAZIONE TECNICA GENERALE

Edifici in cemento armato

LA MIA CASA SARÀ IN LEGNO.. Oggi sappiamo perché!

INDICE. Tomo 2 di 15. Tomo 3 di 15

Nel seguito sono illustrate e precisate le particolarità connesse con le pilastrate n. 20, 22 e 17:

LEZIONE 1. IL PROGETTO STRUTTURALE Parte 2. La modellazione. Corso di TECNICA DELLE COSTRUZIONI Chiara CALDERINI A.A

A A N LI A S LI I S I P U P S U H S - H OV

modulo D I ponti I ponti in acciaio Calcolo degli assoni

Progetto di edifici antisismici con struttura intelaiata in c.a. Normativa sismica. Normativa base italiana

Alcune indicazioni sul dimensionamento degli elementi in acciaio

PROGETTAZIONE DI STRUTTURE IN CALCESTRUZZO ARMATO

Lezione 10:!Verifiche e!!!! disegni costruttivi

Lezione. Tecnica delle Costruzioni

Normativa sismica Edifici pagina 1/104 NORME TECNICHE PER IL PROGETTO, LA VALUTAZIONE E L ADEGUAMENTO SISMICO DEGLI EDIFICI 1 OGGETTO DELLE NORME...

CONTROVENTO ANTISISMICO parte 2. Domenico Leone

ELEMENTI PRESSO-FLESSI IN ACCIAIO COLONNA BI-SIMMETRICA PROGETTO IN ACCORDO CON NTC 2008 e EN

PREMESSA. La città di Casale Monferrato rientra in zona 4, a bassa sismicità. ASCENSORE

Progetto di strutture in cemento armato

CORSO DI TECNICA DELLE COSTRUZIONI ESERCITAZIONE n 5 del 4/12/2015 PARTE 1: CALCOLO DELLE SOLLECITAZIONI SULLA TRAVE RETICOLARE

1. RELAZIONE TECNICA-ILLUSTRATIVA



-Per prima cosa calcolo l area di influenza del pilastro da dimensionare (campito in rosso).

Via Pinarella. Relazione geotecnica e sulle fondazioni Edificio Sud. Comune di Cervia (Ra)

Università del Salento Progetto antisismico di costruzioni in acciaio

LE COSTRUZIONI DI LEGNO IN ZONA SISMICA

AZIONE SISMICA secondo NTC2008. DIMENSIONAMENTO E VERIFICA degli elementi strutturali

STAMPA DEI DATI DI PROGETTO

COSTRUZIONI IN CEMENTO ARMATO PROF.RIZZO

Classificazione delle membrature in acciaio: ricalibrazione e generalizzazione del fattore di sovraresistanza s

Sistemi piani, p Analisi strutturale elastica di travi e sistemi di travi, p La trave ad asse rettilineo

Walter Salvatore, Dipartimento di Ingegneria Civile Università di Pisa

Regione Campania - Genio Civile

Strutture in muratura soggette ad azioni sismica. Metodi di analisi

Edifici in muratura. La concezione strutturale dell edificio in muratura ordinaria. Catania, 20 aprile 2004 Pietro Lenza

STRADA DI COLLEGAMENTO S.S.36 - A.T.1.1.

2 Dati generali. 2.1 Caratteristiche. 2.2 Località. 2.3 Dati per analisi sismica. 2.4 Soggetti coinvolti

Resistenza al fuoco delle strutture in C.A: norma UNI 9502 ed eurocodici

Analisi sismica di un sistema lineare viscoso a più gradi di libertà con il metodo dello Spettro di Risposta

Relazione illustrativa e scheda sintetica dell intervento

Ponti Isolati Criteri di progettazione ed analisi

(7) Nel calcolo della resistenza di un collegamento ad attrito il coefficiente di attrito µ dipende: (punti 3)

fire engineering La biblioteca di Fiorano Modenese

ALLEGATO CORPO PRINCIPALE

corso di Progetto di Strutture

DICHIARAZIONE SINTETTICA DI INTERVENTO PRIVO DI RILEVANZA

Lezione. Progetto di Strutture

Transcript:

Progettazione delle Strutture Sismo-resistenti di Acciaio Ordinanza n. 3274 e s.m.i. Frattamaggiore (NA), 8 febbraio 2007

Esempi progettuali Strutture con controventi concentrici a croce di S.Andrea e a diagonale singola 08/02/2007 2

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Concetti generali Concezione strutturale Diaframma di piano (impalcato rigido) ottenuto con soletta in cls di adeguato spessore e/o con controventi orizzontali di piano Sistema resistente alle azioni orizzontali (controventi, telaio, pareti, ) La ripartizione delle azioni sismiche è in genere molto semplice e rende possibile l analisi di un sistema piano. 3

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Esempio 1 Carpenteria di piano 4

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Carichi verticali Verifiche delle travi: stabilità 5

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Carichi verticali Verifiche delle travi: stabilità Effetto stabilizzante del solaio (modesto per flangia stretta (IPE), più marcato per flangia larga (HE)) in ogni caso difficile da quantificare I connettori trave-solaio (soluzione composta) eliminano il problema nel caso di profili laminati tipo IPE o HE, perché forniscono un vincolo efficace alla traslazione orizzontale Necessari in caso di profili più sottili 6

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Carichi verticali Verifiche delle travi: stabilità 7

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Carichi verticali Verifiche delle travi: stabilità Controventi di piano 8

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Carichi verticali Verifiche delle travi: stabilità Connettori trave-solaio 9

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Carichi verticali Verifiche delle colonne: stabilità N = χ A f γ brd, y m fy A λ = Ncr 0.5 10

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Carichi verticali Verifiche delle colonne: stabilità Giunto con squadrette Vincolo dato dai controventi Giunto flangiato 11 Modello generale (completo) In casi comuni (edifici) le eccentricità dei collegamenti sono piccole e vengono trascurate Si può accettare uno schema semplificato, a vantaggio di sicurezza Lunghezza di libera inflessione assunta in fase di progetto (L0 = L)

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Carichi verticali Verifiche delle colonne 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1.46 0.50 3.30 1.57 13 14 15 16 17 18 3.30 1.27 0.80 8.00m 10.00m HEB 160 HEB 200 SEZIONE L 0 (m) ρ min (mm) λ 1 λ λ φ χ N pl,rd (kn) N b,rd (kn) N Sd (kn) HEB160 3.5 40.5 69.1 0.74 0.86 0.76 1214 926 701 1.32 93.9 HEB200 4.0 50.7 63.1 0.67 0.81 0.80 1747 1397 1171 1.19 N N b,rd Sd 12

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Carichi verticali Tipologie di collegamenti Collegamento trave secondaria trave principale SEZIONE A-A SEZIONE B-B C IPE 330 B B A IPE 240 IPE 220 A C 13

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Carichi verticali Collegamento trave colonna Tipologie di collegamenti SEZIONE A-A SEZIONE B-B IPE 330 A IPE 240 IPE 220 B B 14

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Carichi verticali Tipologie di collegamenti Collegamento colonna colonna Sezione B-B Sezione C-C B B piani lavorati C C HEB 160 HEB 200 15

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Carichi verticali Tipologie di collegamenti Collegamento colonna fondazione HEB 200 A A malta a ritiro compensato Sezione A-A dadi di registro piastra 410x410x20 16

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Esempio 1 Progetto dei controventi Y X Direzione X Direzione Y 17

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Concetti generali Risposta sismica dei controventi 1200 1000 N y Axial force (kn) 800 600 400 200 0-200 0.15N y -400-600 -0.06-0.04-0.02 0 0.02 0.04 Axial deformation (m) N b 18

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Concetti generali Modellazione strutturale Fase elastica (A) Fase inelastica (B) Entrambe le diagonali resistono alle forze laterali Diagonale tesa = componente dissipativa In fase elastica, reagiscono sia la diagonale tesa che quella compressa. Conseguentemente, le proprietà di vibrazione elastica e le forze massime agenti sono condizionate da entrambe le diagonali. In fase inelastica, la resistenza post-buckling della diagonale compressa è molto ridotto. Tale contributo dipende da diversi fattori, principalmente dalla snellezza globale della diagonale. Al crescere della snellezza si riduce il contributo resistente della diagonale compressa. In favore di sicurezza, l Ordinanza suggerisce di trascurare completamente il contributo delle diagonali compresse. 19

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Concetti generali Modellazione strutturale F Sd,3 F Sd,3 F Sd,2 F Sd,2 F Sd,1 F Sd,1 Fase A: - Determinazione delle proprietà di vibrazione elastica e delle forze di progetto - Verifica di stabilità delle diagonali Fase B: - Verifica di resistenza della diagonale tesa - Verifica di travi, colonne, collegamenti, fondazioni (gerarchia delle resistenze) 20

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Concetti generali Modellazione strutturale Schema delle sollecitazioni: N Sd,G,c3 F Sd,E,3 N Sd,dg3 N Sd,E,c3 G + ψ Q k i 2i ki F Sd,E,2 β 3 N Sd,G,c2 N Sd,dg2 N Sd,E,c2 F Sd,E,1 β 2 N Sd,G,c1 N Sd,dg1 N Sd,E,c1 β 1 21

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Concetti generali Sforzo normale nelle travi: Modellazione strutturale F Sd,E,2 q 1 =F Sd,E,1 /L N Sd,E,2 F Sd,E,1 β 2 β 1 N Sd,E,1 N Sd,E,2 cosβ 2 N Sd,E,1 cosβ 1 L Diagramma dello sforzo normale nella trave 22

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Concetti generali Sforzo normale nelle travi: Modellazione strutturale F Sd,E,2 q i =F Sd,1 /L F Sd,E,1 N Sd,E,2 β 2 β 1 N Sd,E,1 q 1 a + N Sd,2 cosβ 2 N Sd,E,1 cosβ 1 a Diagramma dello sforzo normale 23

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Concetti generali Gerarchia delle resistenze (.) Sd Valore di progetto della generica sollecitazione, determinato con un modello elastico, sottoposto alla combinazione sismica delle azioni di progetto (.) Sd, G Valore di (.) Sd dovuto ai carichi gravitazionali (.) Sd, E Valore di (.) Sd dovuto alle forze sismiche α = i γ ov sn N pl, Rd, i Sd, E, i Coefficiente di sovraresistenza locale (relativo all i-esima diagonale tesa) α γ sn ov pl, Rd, i = min N Sd, E, i q Coefficiente di sovraresistenza globale (relativo all intera struttura) 24

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Concetti generali Gerarchia delle resistenze Sollecitazioni di verifica dei collegamenti N Sd,G,c3 F Sd,E,3 N Sd,dg3 G + ψ Q k i 2i ki F Sd,E,2 N Sd,G,c2 + α i=1,2,3 x N Sd,dg2 F Sd,E,1 N Sd,dg1 N Sd,G,c1 α = i γ ov sn N pl, Rd, i Sd, E, i 25

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Concetti generali Gerarchia delle resistenze Sollecitazioni di verifica di travi e colonne F Sd,E,3 N Sd,G,c3 N Sd,dg3 N Sd,E,c3 G + ψ Q k i 2i ki F Sd,E,2 β 3 N Sd,G,c2 + α x N Sd,dg2 N Sd,E,c2 F Sd,E,1 β 2 N Sd,G,c1 N Sd,dg1 N Sd,E,c1 β 1 α γ sn ov pl, Rd, i = min N Sd, E, i q 26

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Concetti generali Strutture a duttilità bassa Gerarchia delle resistenze Verifiche basate su (.) Sd (.) + α (.) Sd, G i Sd, E Gerarchia solo per i collegamenti delle zone dissipative Strutture a duttilità alta (.) Sd (.) + α (.) Verifiche basate su Sd, G i Sd, E (.) + α(.) Sd, G Sd, E Gerarchia per tutti i collegamenti e le membrature non dissipative 27

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Esempio 1 Azione sismica: spettri di progetto Spettro delle accelerazioni di progetto: Accelerazione spettrale (g) 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 Spettro di progetto elastico Spettro di progetto per lo SLU Spettro di progetto per lo SLD 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2 Periodo (s) Categoria suolo S T B T C T D A 1,0 0,15 0,40 2,0 B, C, E 1,25 0,15 0,50 2,0 D 1,35 0,20 0,80 2,0 T 2.5 0 < T < TB... Sd ( T) = ags 1+ 1 TB q 2.5 TB < T < TC... Sd ( T) = ag S q 2.5 TC TB < T < TC... Sd ( T) = ag S q T 2.5 TC TD TD < T... Sd ( T) = ag S 2 q T Zona Valore di a g 1 0,35g 2 0,25g 3 0.15g 4 0,05g Zona 1 Suolo tipo A T = 0.67 s a g = 0.35g; S = 1.0; S a,e = 0.53g 28

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Esempio 1 Azione sismica: fattore di struttura q= q0kdkr q0 tipologia strutturale e criteri di gerarchia kd k risorse di duttilità locale regolarità strutturale R TIPOLOGIA STRUTTURALE CLASSE DI DUTTILITÀ BASSA ALTA Strutture intelaiate 4 5α u /α 1 Controventi reticolari concentrici 2 4 Controventi eccentrici 4 5α u /α 1 Strutture a mensola o a pendolo invertito 2 Strutture intelaiate controventate 4 4α u /α 1 zona dissipativa 'duttile' s 1.2 k = 1.0 zona dissipativa 'plastica' 1.0 s 1.2 k = 0.75 zona dissipativa 'snella' s 1.0 k = 0.5 regolare in elevazione k = 1.0 irregolare in elevazione k = 0.8 R R D D D q 0 = 4; k D = 1; k R = 1 q = 4 S a,d = 0.13g 29

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Esempio 1 Forze sismiche di piano z i (m) Impalcato Masse (m i ) m i z i Fi-X (T 1X =0.67s) (kn) Fi-Y (T 1Y =0.67s) (kn) SLU SLD SLU SLD 18.00 5 204.79 3686.22 368.55 592.39 368.55 592.39 14.50 4 218.54 3168.83 316.82 509.23 316.82 509.23 11.00 3 218.62 2404.82 240.43 386.46 240.43 386.46 7.50 2 223.21 1674.08 167.37 269.03 167.37 269.03 4.00 1 227.09 908.36 90.82 145.98 90.82 145.98 Totale 1092.25 11842.31 1184.00 1903.09 1184.00 1903.09 F i = F h mz i j i mz j F = λms ( T ) = λw S ( T ) g h d 1 d 1 λ = 0.85 30

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Esempio 1 Forze sismiche di piano 7.35m V y = 1188.66 kn ( 11% W ) 14.30m V x = 1256.67 kn ( 11% W ) 10.20m 20.40m 31

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Esempio 1 Forze sismiche sui controventi più sollecitati regolare in pianta, eccentricità accidentali δ = 1+ 0.6 x L e 7.35 δ x = 1+ 0.6 = 1.31 14.3 10.2 δ y = 1+ 0.6 = 1.30 20.4 Piano F x,i (kn) F y,i (kn) SLU SLD SLU SLD 5 254.26 406.82 240.50 385.35 4 218.57 349.71 206.74 331.25 3 165.86 265.38 156.89 251.37 2 115.48 184.77 109.23 175.01 1 62.66 100.26 59.27 94.97 Taglio alla base 816.83 1306.93 772.63 1237.96 32

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Concetti generali Verifica delle diagonali direzione (+) direzione (-) α1 α2 α1 α2 A1 A2 + A = A1 cos α1 A = A2 cos α2 α1 α2 A A A + v v A + v v 005. 33

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Concetti generali Verifica delle diagonali V f A cosα V Sd y d i 2χ f A cosα Sd y d i Verifica della diagonale tesa Verifica della diagonale compressa λ > 1.3 χ < 0.5 (per profili europei) è condizionante la verifica della diagonale compressa (i controventi a X sono sempre condizionati dalla diagonale compressa, per i controventi a diagonale semplice dipende dalla snellezza adottata) 34

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Esempio 1 Controventi a diagonale singola Verifica delle diagonali Controventi a croce di S.Andrea 35

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Esempio 1 Verifica delle diagonali Direzione X Direzione Y 3.50m HEB 140 3.50m IPE 200 3.50m HEA 180 3.50m IPE 220 3.50m HEB 160 3.50m IPE 240 3.50m HEB 180 3.50m IPE 270 4.00m HEB 180 4.00m IPE 270 3.80m 3.80m 5.50m 36

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Esempio 1 Verifica delle diagonali Direzione X Sezione λ λ λ * λ ** χ N b,rd Direzione Y N Sd N N b,rd N pl,rd (kn) (kn) Sd (kn) (kn) HEB 140 103.2 169.9 1.10 1.81 0.25 190.07 172.84 1.10 961.49 345.68 2.20 399.58 321.42 1.24 642.84 1.57 HEB 160 76.7 128.4 0.82 1.37 0.40 1204.10 500.40 434.17 1.15 868.33 1.46 HEB 180 67.9 113.8 0.72 1.21 0.47 688.96 512.67 1.34 1025.33 1.42 1460.36 HEB 180 70.5 118.2 0.75 1.26 0.45 653.46 592.98 1.10 1185.97 1.23 2N Sd N 2N pl,rd Sd Sezione λ λ λ * λ ** χ N b,rd N Sd N N b,rd N pl,rd 2N Sd (kn) (kn) Sd (kn) (kn) IPE 200 78.7 145.1 1.03 1.90 0.20 193.84 142.53 1.36 963.57 285.07 3.38 IPE 220 71.35 131.05 0.93 1.72 0.24 265.31 265.06 1.00 1128.22 530.11 2.13 IPE 240 65.2 120.8 0.85 1.58 0.26 367.62 358.03 1.03 1388.76 716.07 1.94 IPE270 58.0 107.6 0.76 1.41 0.31 482.59 422.77 1.14 845.54 1.84 1551.86 IPE270 60.7 113 0.79 1.47 0.35 546.44 482.89 1.13 965.79 1.61 N 2N pl,rd Sd 37

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Esempio 1 Gerarchia delle resistenze Calcolo del coefficiente α per i controventi a diagonale semplice: Determinati sullo schema a diagonale singola Piani N pl,rd (kn) N Sd (kn) N Sd γ α = 5 961.49 345.68 3.30 4 1204.10 642.84 2.24 3 1204.10 868.33 1.75 2 1460.36 1025.33 1.78 1 1460.36 1185.97 1.54 * γ ov = 1.2 (acciaio S235), s i =1.25 (membrature di classe duttile) Calcolo del coefficiente α per i controventi a croce di S. Andrea: Piani N pl,rd γ α i = (kn) (kn) 5 963.57 285.07 4.65 4 1128.22 530.11 2.93 3 1388.76 716.07 2.54 2 1551.86 845.54 2.52 1 1551.86 965.79 2.21 * γ ov = 1.1 (acciaio S355), s i =1.25 (membrature di classe duttile) i sn N ov i sn N ov i * pl,rd,i Sd,i * pl,rd,i Sd,i α = 1.54 α= 2.21 38

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Esempio 1 Verifica delle travi Calcolo dello sforzo normale Direzione X 4.79kN/m 1579.02kN 46.47 42.65 1826.39kN 1168.33kN 39

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Esempio 1 Verifica delle travi Calcolo dello sforzo normale 10.91kN/m Direzione Y 1868.64kN 32.47 1677.03kN 36.87 2134.40kN 40

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Esempio 1 Verifica delle travi Dominio N-M semplificato (per profili a doppio T laminati a caldo M M N M Sd N,Rd = 1.11 pl,rd 1 pl,rd N pl,rd L interazione con il taglio è trascurabile se quest ultimo è inferiore alla metà del taglio plastico Direzione Trave Forza di piano Carico distribuito N Sd V Sd M Sd in del sisma amplificata con α equivalente in mezzeria mezzeria (kn) (kn/m) (kn) (kn) (knm) X 13-14 96.32 4.79 1168.33 14.33 13.61 -Y 7-13 130.95 10.91 1677.03 24.58 41.44 Direzione Trave Sezione Acciaio V pl,rd M pl,rd N pl,rd Verifica in del sisma (kn) (knm) (kn) mezzeria X 13-14 0.36 IPE 330 S355 601.46 271.93 2116.81 -Y 7-13 0.78 41

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Esempio 1 Verifica delle colonne HEB 300 HEB 300 HEB 300 (.) + α(.) Sd, G Sd, E HEB 300 HEB 300 HEM 300 α γ sn min N ov pl, Rd, i = Sd, E, i q HEB 300 HEM 300 HEM 300 HEM 300 Direzione Sisma X Y N b,rd Colonna Sezione Acciaio λ λ χ N pl,rd N Sd,G+ αn Sd,E N (kn) (kn) (kn) N Interna 4673.84 1.53 Esterna 2781.13 2.85 HEM 300 S275 40.0 0.46 0.90 7935.71 7142.14 Interna 4429.91 1.61 Esterna 2602.21 3.05 b,rd Sd 42

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Esempio 1 Collegamenti Collegamento diagonale trave colonna Sezione A-A Sezione B-B A B A B 43

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Esempio 1 Collegamenti Collegamento diagonale trave colonna γov s Npl,Rd γov s Npl,Rd γov s Npl,Rd Lv a1 a2 a) b) a3 Resistenza a taglio F V, Rd = 0.5 f ub A b γ mb Resistenza a rifollamento F brd, = 2.5α fudt γ mb e1 p1 1 f ub α = min ; ; ;1 3do 3do 4 fu Block tearing f f F A A u y Rd = nt + nv γ M2 γ M0 3 44

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Esempio 1 Meccanismo block tearing f f F A A u y Rd = nt + nv γ M2 γ M0 3 A nt A nv area netta soggetta a trazione area netta soggetta a taglio 45

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Esempio 1 Collegamento flangia colonna Collegamenti γ ov s Npl,Rd γ ov s Npl,Rd senθ θ γ ov s Npl,Rd cosθ e γ ov s Npl,Rd cosθ e N = 0 46

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Esempio 1 Collegamenti Collegamento diagonale - diagonale Saldatura a completa penetrazione di prima classe 47

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Esempio 1 Collegamento colonna - colonna Collegamenti HEB 300 spessore di riempimento piatto coprigiunto HEM 300 piatti coprigiunto 48

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Esempio 1 Collegamenti Collegamento colonna - fondazione HEM 300 a Fazzoletti per le diagonali Dima per il posizionamento a Tirafondi M24 Classe 10.9 Piastra di ancoraggio 49

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Esempio 1 Connettori (per forze sismiche) Collegamento trave - solaio Sollecitazione di progetto dei connettori F sd = 1,3F n c max Resistenza a taglio dei connettori (tipo pioli Nelson) Connettori M16/50 P Rd, V = 2 0,8 f ( π d / 4) u γ v Resistenza locale del contatto con il cls P Rd, cls = 2 0,29d fck Ecm γ v n F Sd = = P Rd 2,46 3 γ v = 1.25 50

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Esempio 1 Stato limite di danno controllato Tamponature rigidamente collegate alla struttura principale dr 0.005h 4.1cm 4.4cm dr,max = 0.0026h< 0.005h d,max = 0.0028h< 0.005h r 51

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Riflessioni Principali novità della nuova Normativa: Prescindendo da considerazioni di carattere generale (migliore zonazione sismica, considerazione esplicita delle tipologie strutturali in acciaio, impostazione moderna e razionale della Norma, ) nel caso specifico in pratica Gerarchia delle resistenze: Per qualunque tipo di struttura I collegamenti (elementi non dissipativi) devono essere dimensionati con sollecitazioni maggiorate rispetto a quelle che derivano da un analisi elastica con forze di progetto Per strutture dissipative La prescrizione precedente si applica anche a colonne e travi Conseguenze progettuali molto importanti dimensioni degli elementi non dissipativi in genere più grandi di quelle che si ottenevano con la pre-esistente Normativa. Conviene progettare a bassa duttilità? 52

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Riflessioni Confronto tra Normative schema di carpenteria del piano tipo 53

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Riflessioni Confronto tra Normative D.M. 16/01/1996 HEB 260 HEB 260 HEB 260 HEB 260 HEB 260 HEB 260 HEB 300 HEB 260 HEB 260 HEB 300 54 152,4 x 3 152,4 x 3 152,4 x 3 152,4 x 5 152,4 x 5 152,4 x 5 152,4 x 6 152,4 x 6 152,4 x 6 152,4 x 7 152,4 x 7 152,4 x 7 152,4 x 8 152,4 x 8 152,4 x 8 152,4 x 8 152,4 x 8 152,4 x 8

Edifici di Acciaio in Zona Sismica: Controventi concentrici Riflessioni HEB 340 OPCM 3274 Confronto tra Normative HEB 280 OPCM 3431 55 152,4 x 5 152,4 x 5 127 x 5 127 x 5 127 x 5 152,4 x 5 HEB 340 HEB 280 152,4 x 7 152,4 x 7 127 x 9 127 x 9 127 x 9 152,4 x 7 HEB 340 HEB 280 139,7 x 7 139,7 x 7 139,7 x 7 159 x 9 159 x 9 159 x 9 139,7 x 8 139,7 x 8 159 x 8 139,7 x 8 193,7 x 7 168,3 x 10 168,3 x 10 193,7 x 7 193,7 x 7 168,3 x 10 HEB 340 HEB 340 HEB 280 HEB 280 159 x 8 159 x 8 HEB 340 HEB 280 159 x 8 159 x 8 159 x 8 193,7 x 7 193,7 x 7 193,7 x 7 HEM 280 HEM 260 HEM 280 HEM 280 CA 490 x 490 HEB 280 HEB 300 HEB 300