Sicurezza strutturale

SICUREZZA STRUTTURALE

• NTC 2018 + circolare esplicativa 617/2009

Nome Funz. delle costruzioni

ultimo decreto ministeriale

deforma i principi di progetti, esecuzione, collaudo delle costruzioni

eurocodici: mi dondola fuori della conoscenza strutturale

lo sviluppo dei codici non è banale, è lento.

precedenti mondiali - es. Model Code

Model Code 20/20

Model Code 30/30

Mondo Fibo

Sulle strutture straordinarie le responsabilità sono a carico del progettista.

• STATICHE - tutti gli elementi non strutturali; (es. la rottura possa essere il tetto, la neve)
• DINAMICHE - es. il sisma

verifiche

per via _{DETERMINISTICA} - con operando per determinare tensioni ammissibili

calcolo a rottura

per via _{PROBABILISTICA}: quanto una costruzione è affidabile

• _AFFIDABILITA - statica per azioni orizzontali; per azioni verticali;
• dinamica per il sisma

3 tempi varianta

Le strutture costruite - preferibilmente non con una vita normale (detta anche vita utile o di riferimento) – esempio 50 anni.

Non posso garantire la sicurezza strutturale per 500 anni;

se progetto una struttura che dura soli infiniti palaei nel corso degli anni si può essere dei riguardo dei materiali.

Conforme dei sistemi di monitoraggio che mi permette di monitorare le strutture nel corso degli anni, di vita dell'opera e fare…

Rispetto necessità dei rischi economici; e quindi nella sicurezza si parla; parlare faccia dei patti con la società? (quindi nel es. non si parlano alle strutture) i piani anche armazenamento.

SICUREZZA STRUTTURALE

NTC 2018 + circolare esplicativa 617/2009

• Nome/Finalità delle istruzioni
• definiscono i principi di progetti, esecuzione, collaudi delle costruzioni

eurocodici - mi dotano beni della conoscenza strutturale.

lo sviluppo dei codici non è banale, è lento.

precedenti mondiali → es. Model Code 20/20

Model Code 30/30

Mondo Fibo

• Sulle strutture tradizionali le responsabilita’ sono a carico del progettista.

azione: STATICHE → tutti gli elementi non strutturali DINAMICHE → es. il sisma

coefficente parziale di sicurezza

per via DETERMINISTICA → TENSIONI AMMISSIBILI da superando per determinare se resistenza strutturale

verifiche CALCOLO A ROTTURA

per via PROBABILISTICA : quando una struttura è affidabile e non AFFIDABILITA’ → | statica per azioni orizzontali, per azioni verticali. | dinamica per il sisma | a tempi variabile

La struttura costruita-progettata non avrà una vita infinita (dettata anche vita utile o di riferimento) → esempio 50 anni;

Non posso garantire la resistenza strutturale per 500 anni;

non progetto una struttura che dura all'infinito piu di una degli anni in cui puo essere il degrado dei materiali.

Gestione del sistema di monitoraggio che mi permettono di mantenere la struttura nel corso degli anni, di vita dell'opera.

Erogare rispettare dei vincoli economici e quindi nella maniera in quale periodo stabil-Fatti con la società. (quindi nel es. non so padrone da costruzione, i puoi avere commissione).

Incertezze

• Aleatorie
• Epistemiche

Noi progettiamo assumendo delle opzioni, i quali ha sempre delle incertezze. Considerare un evento normale è impossibile.

La NTC 2018 Italiana è paragonabile a quella degli Stati Uniti e del Giappone. Esistono 3 metodi per via probabilistica. Esistono 3 metodologie probabilistiche per determinare la resistenza strutturale:

• Metodo 3 - metodi più avanzati - probabilistico (è più complesso)
• Metodo 2 - indice di affidabilità β (indice di Cornell)
• Metodo 1 - semiprobabilistico (il più semplice)

Funzioni di stato limite (SL)

• SLU
• SLE

SLU → p_f

SLE → p_f

Metodo 3

Funzioni di densità di probabilità f_x(x) (PDF)

• Gaussiana
• Lognormale
• Uniforme
• Gumbel
• Beta
• Weibull
• Triangolare
• Binomiale

• funzione di distribuzione cumulata di probabilità

F_X(x) = ∫_-∞^x f_X(x) dx

F_X(x) = ∫_-∞^x f_X(x) dx =

F_X(x < x̄) = P (X < x̄)

• μ_X = media
• σ_X = dispersione/deviazione standard
• σ_X² = varianza o scarto quadratico medio

C.O.V = ^δ_X/_μX < 1

∫_-∞^∞ vale 1 -> x ∼

Quanto la mia funzione è disposta rispetto al valore iniziale

• COV2 >> COV1
• GAUSS -> simmetrico

Percentile "k^simma" X_K di una distribuzione è quel valore della variabile casuale

cui corrisponde una probabilità di

essere minori pari a K, (p_m. es 5%)

Su 100 campioni hanno resistito in laboratorio

95 "maggiore"

distribuzione simmetrica: il valore mediano coincide con il valore modale e coincide con il percentile al 50% (0,5).

distribuzione antisimmetrica: c’è scombinazione tra valore mediano, valore modale e percentile al 50%.

Gauss

logaritmo log(x)

Funzione NORMALE STANDARD

funzione bimodaleefficienza -> tempo variante

modello stocastico -> modelli probabilistici che dipende dal tempo.

• "distanza" -> stato vicino (es. resti, falla, ecc...)

• "distanza" -> stato resistenza

2 variabili correnti e delle dipendenze:

• "non correlate" -> "indipendenti"

Probability density function

joint

- Resistenza "R"

- Sollecitazione "S"

G = funzione margine o stato limite = R - S > 0

Metodi di 3° livello (detti metodi libitti)

SL = stati limite

Simulazioni tipo Monte Carlo

piano

safe

unsafe

Metodo Monte Carlo

N_SAFE

N_totale

N _eventi ∞

Metodo di II livello "B_u"

fa uno processo di standardizzazione delle variabili aleatorie,

μ_R, σ_R

μ_S, σ_S

SL non centrata

β =

margine di sicurezza

FORM (First order reliability method) = funzione di Taylor di I^o ordine.

SORM (second " " " " " " " " " " " " " " " " " ) I^o ordine = ho bisogno di più informazioni utilizz. la SORM.

per calcolare i coeff. parziali di sicurezza.

classi di conseguenza = Curve di rischio o si adotta un'analogia e si

valutano delle probabilità, ci sono il numero min di membri sopra soglia...

Rischi P(V)_E

Rischio simmico P(V)_E mun.

di v demandi

La vulnerabilità è l'inverso del numero attitudine, per un fattore stoc-idi di std).

L'pposizione è numeri pari su 1.

Nei funzionamento della vulnerabilità trasfoma strutturale non è più riassa

profittà.

PV = affidabilità

Metodo 3 - probabilistico (è metodo complesso)

Metodo 2 - indice di affidabilità β = _μR - _μS/στ

Metodo 1 - semiprobabilistico - coefficienti parziali di sicurezza " " (eppure sono i coseni intotlotti)

Funzione di stato limite "margine"

G = R - S > 0 ^Pf (probabilità di Euleri operatori)

gνN (_μm, _σm)

± si iscrive a numeri di studenti post greche e

X^R i poteri di osservazione (materiali)

±P_R variabile aleatoria resistenza

±P_S " " sollecitazioni

- P_f = probab. eventi avv.

R_d = ^R_k/_γR

R_d valut. delle capacità nei luoghi d'incontro

Valori caratteristici (detti primitivi)

R_k; R_X = R_yx

S_k; S_X = S_gx

• R_S = resistenza strutturale (pedice "s")
• R_d = sicurezza strutturale (pedice "d")

N.B. I cosmi diretti, si riferiscono sui valori caratteristici, non sui valori strutturali (detti valori medi)

Esercizio:

Resistenza a compressione del calcestruzzo

R_c[Kg/cmsup] R_c 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

250 260 235 278 285 287 292 290 283 345

• R_mc ¹⁰ Σ_i=1 R_ci = 286,7 Kg/cm²

Somma quadratica

10 Σ_i=1 (R_ci - R_mc)² = 20,59 Kg/cm²

• C.O.V = σ_Rc / R_mc = 0,07 = 7%

Modello di distribuzione Normale (Gauss)

f_Rc(R_c) = 1 / √2π σ_Rc

→ espressione in forma chiusa

R_Ck = -1.64 · σ_Rc + R_mc = 251,83 Kg/cm²

CLASSI DI CLS

• C 8/10
• C 12/15
• C 16/20
• C 20/25
• C 25/30
• C 28/35

[M_Pa] = [N/mm²]

Rck: valuta il secondo numero

per strutture ordinarie

Azioni Permanenti

(strutturali) G₁ favorevoli 1.0

sfavorevoli

L’altezza è considerata in questi coefficienti.

Tra 1.5 e 1.3 ho una differenza di costi (+15%). Sta dando più nell’imparo e meno intanto di preliminary.

- ROBUSTEZZA STRUTTURALE → SICUREZZA STRUTTURALE

Una struttura __ definire robusta dal punto di vista strutturale __ in grado di limitare un danno progressivo deve evitare che un danno locale diventi poi danno globale, assunto essiil collasso della struttura → questo il requisito progettuale.

Ridondanza: una struttura è ridondante se per lo __ si __ più modalità __ __ ai comprovanti delle azioni (ossia di trasferire delle azioni esterne).

Una struttura iperstata tipicamente è più ridondante di una struttura isostatica la propria configurazione per gradi di vincolo e non al suo interno,

Se nel tempo una stesa struttura è progettata deve consentire un'azione esterno lavorandosu elementi rigidi oppure lavorando in modo normale i.e., lavorando ha le modalità di assorbimento delle azioni esterne,

Non serve aumentare il grado di iperstaticità nel devi aumentare la ridondanza strutturale (non c'è differenza a livello di ridondanza strutturale).

tipo di incastramento della struttura

• vincolo collegato internamente
• vincolo collegato al vincolo estremo
• ma non maggiore coerenza

– Resilienza : se la struttura viene danneggiata essa c'è un grado di recuperare le sue proprietà di resistenza (di capacità strutturale)? Se sì è resiliente, altrimenti NO. Entra un altro parametro in gioco : la velocità di recupero delle proprietà strutturali. Un sistema è tanto più resiliente quanto più velocemente c'è un grado di recuperare le sue capacità di resistenza.

σ_y ε

Un utilizzo a taglio deve sempre entrare.Devo prediligere un comportamento flessionale, perchéè più duttile.

^μ = ^ε_u/_εy → duttilità

• livelli di duttilità:
• materiali
• sezioni strutturali
• elemento strutturale
• struttura
• basso daduttilità localia duttilità globali

- Contravventi di Sant'Andrea → tipo di rinforzamento della struttura.