Capacity Design

CAPACITY DESIGN

In italiano: i limiti gerarchia delle resistenze ed è alla base delle progettazioni antisismiche. Nella progettazione tradizionale ci si basa nelle sollecitazioni realmente agenti nella struttura, ma in chiave sismica si eccedere troppo l'incidenza sulla deformazione/rotazione. Con il capacity design le resistenze degli elementi sono calcolate a prescindere dalle azioni utilizzando la struttura in elementi a meccanismi dissipativi e non.

Nei meccanismi dissipativi si fa in modo che la resistenza sia superiore alla domanda (cuanime in campo elastico), per i meccanismi non dissipativi le resistenze si calcola in relazione a quella dei meccanismi dissipativi adiacenti.

Per meccanismi dissipativi si usano spettri di progetto con ordinati ridotti per q. Ciò serve per ottenere un collasso duttile tramite un meccanismo di plasticizzazione distribuito.

Struttura intelaiata (gerarchia resistenze)

1. Flessione travi
2. Taglio travi
3. Presso-flessione pilastri
4. Taglio pilastri
5. Robustezza nodi
6. Collasso solai
7. Collasso fondazioni

Le zone dissipative sono le travi a flessione mentre quelle non dissipative sono tutte le altre con ordini crescenti.

Bisogna avere anche cura nei dettagli costruttivi perché ci sono una serie di fenomeni che non vengono verificati (cofficie spunto, inflettibilità delle lavorie campabile) per evolversi in nome delle regole pratiche. Col capacity design, generalmente, facciamo in modo i dettagli costruttivi formissino il vero comportamento ciliare vincolato.

Dal un punto di vista pratico, dopo avere trovato le dimensioni delle

sollecitazioni. L’unica sollecitazione che si usa per la verifica è il momento che si genera nella trave le altre possono essere trascurate. Dopo aver proiettato le sezioni col momento si risolvono dettagli costruttivi corrispondenti le opportune piastre mettendo nuova armatura o legature ecc. I momenti flettenti di calcolo (M_Rd) sono quelli ottenuti dalle condizioni globali dello strutture verificandosi che M_A ≥ M_ED. Il taglio (V_Ed) ottenuto dalle analisi strutturali non viene più considerate, ma la trave viene considerata incemierata dagli estremi ed è curvata dei carichi agenti e dalle sollecitazioni di taglio che cerucchiamo le cerucure flottula amplificato di un certo coefficiente. Queste è una condizione estrema, il taglio viene ricalcolato minore. Per il calcolo del taglio si devono avere le aderenze in cui condizioni momento degli estremi ed i carichi. Sulle disquerire ci sono le formuli e le verififa fra alcuni la domino V_Rd ≥ V_Ed e si ha risapper V_Rd-min (V_BC, V_BS). Questa verifica vale per le strutture di classi B, mentre per le strutture di classe A si deve imporre cost.β < 1, mentre se in reclistor di condizione di V_Wmin/V_Comax < 0.5 si devono mettere le armature orizontali alle quise si deve affichare molte delle sollecitazione.

PILASTRIPer quanto riguarda le presso flessione si si osclivono il momento flettente percia le forza normale rimuova quella di calcolo. Si impone che

• ∑M_Rd ≥ ∄Ω∑M_{B1, Rd} ∑M_{B1, Rd}

M_{c, Rd} Monento resistente dei ― paltro convergente ∃nodo

2≈∄Ω∑M_CR0 ad1 ―――― ∃2 M_{B0, Rd} Mom.res delle travi convergente n'al nodo

Con il coefficiete ∄ che è ≥1 si osorm er invo pllofishiere i momenti de cheles dei pilastri. Avremre 2 niber di i sperti si devono conleceie il verso di noteruna dei momentie egli estremi delle travi. Siczioni di alles >>quesi con il>solverie rinascie i niosre ormm convoisini le oro regu dei momenti e csij affudissare alle deformata didi imodo che loro.

PRINCIPIO DELLA GERARCHIA DELLE RESISTENZE

Favorire l’insorgere di meccanismi duttili sovradimensionando i meccanismi fragili a tutti i livelli di progettazione

• gerarchia flessione \ taglio in travi e pilastri
  • V_sd = γ_Rd [M_RS + M_Ru ± (G_k + [0.3 Q_k])] / 2
  • V_rd ≥ V_sd γ_Rd = 1.2 CDA
  • γ_Rd = 1.0 CDB
• gerarchia travi \ pilastri
  • ∑M_RP ≥ γ_Rd ∑M_Rt
    • γ_Rd = 1.3 CDA
    • ∑M_RI / ∑M_PI
    • α = γ_Rd
    • γ_Rd = 1.1 CDB

LIMTI DIMENSIONALI - TRAVI

• Larghezza minima della trave: bw ≥ 20cm – bw/h ≥ 0.25
• Larghezza minima della trave a spessore in funzione della larghezza del pilastro

Par.7.4.3.2 - Strutture aventi i telai resistenti all’azione sismica composti, anche in una sola delle direzioni principali, con travi a spessore devono essere progettate in “CDB” a meno che tali travi non si possano considerare elementi strutturali “secondari” (vedi par.7.2.3)

• Assenza di eccentricità fra l’asse delle travi che sostengono pilastri in falso e l’asse dei pilastri che le sostengono

NON SONO AMMESSE PARETI IN FALSO!!

AMMESSO

NON AMMESSO

NB in presenza di pilastri in falso occorre considerare anche la componente verticale dell’azione sismica

TRAVI

ARMATURA A TAGLIO

STEP2 - CALCOLO ARMATURA TRASVERSALE A TAGLIO

Esame dell'armatura:

armatura a taglio delle travi

• Le staffe nelle travi servono per
• Evitare rotture a taglio fragili
• Consentire un comportamento flessionale duttile

Consentire un comportamento flessionale duttile:

• L'effetto cerchiante delle staffe aumenta la deformazione ultima del calcestruzzo ed evita l'instabilità delle barre compresse

Nota: questo effetto dipende dal passo delle staffe ma anche dalla presenza di legature; è inutile infittire molto le staffe se è grande la distanza tra i bracci delle staffe (in senso trasversale)

STEP2 -CALCOLO ARMATURA TRASVERSALE A TAGLIO

Calcolo della resistenza a taglio delle travi

• Per le strutture in CD "B", la resistenza a taglio nei confronti delle sollecitazioni determinate come indicato nel § 7.4.4.1.1 è calcolata come indicato nel § 4.1.2.1.3.
• Per le strutture in CD "A", vale quanto segue: la resistenza a taglio si calcola come indicato in § 4.2.1.3 assumendo nelle zone critiche cotgθ=1;

In presenza di staffe cotgα=0

STEP2 -CALCOLO ARMATURA TRASVERSALE A TAGLIO

All'interno delle zone critiche:

• In CD A occorre assumere cotgθ=1 → Asw/s =136.48*10/(0.9*0.48*391*1) = 8.08cma/m ↔ ⌀8/12.5
• In CD B è possibile assumere cotgθ=2 → Asw/s =136.48*10/(0.9*0.48*391*2) = 4.04cma/m ↔ ⌀8/25

IN ENTRAMBI I CASI OCCORRE TUTTAVIA RISPETTARE I LIMITI DI NORMA!

avendo ⌀14: 6x14=84mm in CD A ↔ ⌀8/7.5 8x14=112mm in CD B ↔ ⌀8/10

Al di fuori delle zone critiche sia in CD A che in CD B occorre rispettare i minimi previsti per la progettazione in zona non sismica (par.4.1.6.1.1)

• 1) 10*3.Asw/(1.5*30)=22.34cm;
• 2) 0.33cm;
• 3) 0.8*48=38.4cm

Si adotta 20cm

STEP3 - CALCOLO ARMATURA A PRESSOFLESSIONE PILASTRI

Per tutte le strutture, la sollecitazione di compressione non deve eccedere rispettivamente il 65% in CD"B" e il 55% in CD"A" della resistenza massima a compressione della sezione di solo calcestruzzo.

N_Ed/(b·h) ≤ 0.65·f_cd in CD"B"

N_Ed/(b·h) ≤ 0.55·f_cd in CD"A"

La verifica a presso-flessione deviata può essere condotta in maniera semplificata effettuando, per ciascuna direzione di applicazione del sisma, una verifica a presso-flessione retta nella quale le sollecitazioni vengono determinate come indicato nel § 7.4.4.2.1 e la resistenza, calcolata come indicato nel § 4.1.2.1.2, viene ridotta del 30%.

PILASTRI

ARMATURA A TAGLIO