Relazione Tecnica sismica Pushover

REGOLARE NON REGOLARE

11

CLASSE DI DUTTILITA’:

1.5.2.

La classe di duttilità è rappresentativa della capacità dell’edificio di dissipare energia in campo

anelastico per azioni cicliche ripetute. deformazioni anelastiche devono essere distribuite nel

maggior numero di elementi duttili, in particolare le travi, salvaguardando in tal modo i pilastri e

soprattutto i nodi travi pilastro che sono gli elementi più fragili. D.M. 2018 definisce due tipi di

comportamento strutturale:

a) comportamento strutturale non-dissipativo;

b) comportamento strutturale dissipativo.

Per strutture con comportamento strutturale dissipativo si distinguono due livelli di Capacità

Dissipativa o Classi di Duttilità (CD).

CD “A” (Alta);

- CD “B” (Media).

- classi risiede nell’entità delle plasticizzazioni cui ci si riconduce in fase di

La differenza tra le due

progettazione; per ambedue le classi, onde assicurare alla struttura un comportamento dissipativo

e duttile evitando rotture fragili e la formazione di meccanismi instabili imprevisti, si fa ricorso ai

procedimenti tipici della gerarchia delle resistenze.

La struttura in esame è stata progettata in classe di duttilità "MEDIA" (CD"B").

1.5.3. SPETTRI DI PROGETTO PER SLU E SLD:

L’edificio è stato progettato per una Classe d’Uso

Vita Nominale pari a 50 e per pari a 2.

In base alle indagini geognostiche effettuate si è classificato il suolo di fondazione di categoria D,

cui corrispondono i seguenti valori per i parametri necessari alla costruzione degli spettri di risposta

orizzontale e verticale: Parametri di pericolosità sismica

Stato a /g F T* C T T T S

g O c C B C D S

Limite [s] [s] [s] [s]

SLO 0.0603 2.449 0.250 2.50 0.208 0.625 1.841 1.80

SLD 0.0783 2.453 0.258 2.46 0.212 0.635 1.913 1.80

SLV 0.1990 2.414 0.280 2.36 0.220 0.661 2.396 1.68

SLC 0.2560 2.414 0.283 2.35 0.222 0.665 2.624 1.47

Per la definizione degli spettri di risposta, oltre all’accelerazione (a ) al suolo (dipendente dalla

g

classificazione sismica del Comune) occorre determinare il Fattore di Comportamento (q).

12

Il Fattore di comportamento q è un fattore riduttivo delle forze elastiche introdotto per tenere conto

delle capacità dissipative della struttura che dipende dal sistema costruttivo adottato, dalla Classe

di Duttilità e dalla regolarità in altezza.

Si è inoltre assunto il Coefficiente di Amplificazione Topografica (S ) pari a 1.00.

T

Per la struttura in esame sono stati utilizzati i seguenti valori:

Stato Limite di Danno

Fattore di Comportamento (q ) per sisma orizzontale in 1.00;

X

direzione X:

Fattore di Comportamento (q ) per sisma orizzontale in 1.00;

Y

direzione Y:

Stato Limite di salvaguardia della Vita

Fattore di Comportamento (q ) per sisma orizzontale in 2.333 (N.B.2);

X

direzione X:

Fattore di Comportamento (q ) per sisma orizzontale in 2.333 (N.B.2);

Y

direzione Y:

Di seguito si esplicita il calcolo del fattore di comportamento per il sisma orizzontale:

Dir. X Dir. Y

Tipologia A telaio, miste equivalenti a A telaio, miste equivalenti a

(§7.4.3.2 D.M. telaio telaio

2018)

Tipologia con più campate con più campate

strutturale

a /a 1.3 1.3

u 1

k - -

w

q 5.850 5.850

o

k 0.80

R

Il fattore di comportamento è calcolato secondo la relazione (7.3.1) del §7.3.1 del D.M. 2018:

q = q ·k ;

o R

13

Dove:

k è il coefficiente che riflette la modalità di collasso prevalente in sistemi strutturali con pareti.

w

q è il valore massimo del fattore di comportamento che dipende dal livello di duttilità attesa, dalla

o dell’azione sismica per il quale si verifica la

tipologia strutturale e dal rapporto a /a tra il valore

u 1

formazione di un numero di cerniere plastiche tali da rendere la struttura labile e quello per il

quale il primo elemento strutturale raggiunge la plasticizzazione a flessione.

k è un fattore riduttivo che dipende dalle caratteristiche di regolarità in altezza della costruzione,

R con valore pari ad 1 per costruzioni regolari in altezza e pari a 0,8 per costruzioni non regolari in

altezza.

Valori massimi del valore di base q del fattore di comportamento allo SLV per costruzioni

0

di calcestruzzo (§ 7.4.3.2 D.M. 2018), (cfr. Tabella 7.3.II D.M. 2018). q

0

Tipologia strutturale CD“A” CD“B”

Strutture a telaio, a pareti accoppiate, miste (v. §7.4.3.1) 4,5 a /a 3,0 a /a

u 1 u 1

Strutture a pareti non accoppiate (v. §7.4.3.1) 4,0 a /a 3,0

u 1

Strutture deformabili torsionalmente (v. §7.4.3.1) 3,0 2,0

Strutture a pendolo inverso (v. §7.4.3.1) 2,0 1,5

Strutture a pendolo inverso intelaiate monopiano (v. §7.4.3.1) 3,5 2,5

Gli spettri utilizzati sono riportati nella successiva figura.

Grafico degli Spettri di Risposta

9.50

9.00

8.50

8.00

7.50

7.00

6.50

6.00

5.50

[m/s²] 5.00

4.50

Ag 4.00

3.50

3.00

2.50

2.00

1.50

1.00

0.50

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00

Periodo [s]

Spettro Elastico SLO X Spettro Elastico SLO Y Spettro Elastico SLO Z

Spettro Elastico SLD X Spettro Elastico SLD Y Spettro Elastico SLD Z

Spettro Elastico SLV X Spettro Elastico SLV Y Spettro Elastico SLV Z

Spettro Elastico SLC X Spettro Elastico SLC Y Spettro Elastico SLC Z

Spettro Progetto SLV X Spettro Progetto SLV Y Spettro Progetto SLV Z

Spettro Progetto SLC X Spettro Progetto SLC Y Spettro Progetto SLC Z

14

1.6. AZIONE DELLA NEVE:

Il carico da neve è stato calcolato seguendo le prescrizioni del §3.4 del D.M. 2018 e le

integrazioni della Circolare 2019 n. 7. Il carico da neve, calcolato come di seguito riportato, è stato

combinato con le altre azioni variabili definite al §2.5.3, ed utilizzando i coefficienti di

combinazione della Tabella 2.5.I del D.M. 2018. Il carico da neve superficiale da applicare sulle

coperture è stato stimato utilizzando la relazione [cfr. §3.4.1 D.M. 2018]:

∙μ ∙C ∙C

q = q

s sk i E t

dove:

- 2

q è il valore di riferimento del carico della neve al suolo, in [kN/m ]. Tale valore è calcolato

sk

in base alla posizione ed all’altitudine (a ) secondo quanto indicato alla seguente tabella;

s

Valori di riferimento del carico della neve al suolo, q (cfr. §3.4.2 D.M. 2018):

sk

≤

Zona a 200 m a > 200 m

s s

– 2 2

I Alpina q = 1,50 kN/m q = 1,39 [1+(as/728) ]

sk sk 2

kN/m

– 2 2

I Mediterranea q = 1,50 kN/m q = 1,35 [1+(as/602) ]

sk sk 2

kN/m

2 2

II q = 1,00 kN/m q = 0,85 [1+(as/481) ]

sk sk 2

kN/m

2 2

III q = 0,60 kN/m q = 0,51 [1+(as/481) ]

sk sk 2

kN/m

Zone di carico della neve

I - Alpina: Aosta, Belluno, Bergamo, Biella,

Bolzano, Brescia, Como, Cuneo,

Lecco, Pordenone, Sondrio,

Torino, Trento, Udine, Verbano‐

Cusio‐Ossola, Vercelli, Vicenza

I - Mediterranea: Alessandria, Ancona,

Asti, Bologna, Cremona,

Forlì‐Cesena, Lodi,

Milano, Modena, Monza

Brianza, Novara, Parma,

Pavia, Pesaro e Urbino,

Piacenza, Ravenna,

Reggio Emilia, Rimini,

Treviso, Varese

II: Arezzo, Ascoli Piceno, Avellino, Bari,

Mappa delle zone di carico della neve Barletta‐Andria‐Trani, Benevento,

[cfr. Fig. 3.4.1 D.M. 2018]. Campobasso, Chieti, Fermo, Ferrara,

Firenze, Foggia, Frosinone, Genova,

15 Gorizia, Imperia, Isernia, L’Aquila, La

Spezia, Lucca, Macerata, Mantova,

Massa Carrara, Padova, Perugia,

Pescara, Pistoia, Prato, Rieti, Rovigo,

Savona, Teramo, Trieste, Venezia,

Verona

III: Agrigento, Brindisi, Cagliari,

Caltanissetta, Carbonia‐Iglesias,

Caserta, Catania, Catanzaro, Cosenza,

Crotone, Enna, Grosseto, Latina, Lecce,

Livorno, Matera, Medio Campidano,

Messina, Napoli, Nuoro, Ogliastra,

Olbia‐Tempio, Oristano, Palermo, Pisa,

Potenza, Ragusa, Reggio Calabria,

Roma, Salerno, Sassari, Siena,

Siracusa, Taranto, Terni, Trapani, Vibo

Valentia, Viterbo

- μ è il coefficiente di forma della copertura, funzione dell’inclinazione della falda (a) e della

i

sua morfologia (vedi tabelle seguenti);

Valori dei coefficienti di forma per falde piane (cfr. Tab. 3.4.II D.M. 2018 e Tab. C3.4.I

Circolare 2019 n. 7): ≤ ≤ ≥

Coefficiente di 0° a 30° 30° < a < 60° a 60°

forma

μ 0,8 0,8∙(60-a) / 30 0,0

1

μ 0,8 + 0,8∙ a / 30 1,6 -

2

Valori dei coefficienti di forma per coperture cilindriche (cfr. §C3.4.3.3.1 Circolare 2019 n.

7): Angolo di tangenza delle coperture μ

Coefficiente di forma, 3

β

cilindriche,

β μ

per > 60° = 0

3

β ≤ μ ≤

per 60° = 0.2 + 10 h / b 2.0

3

I coefficienti di forma definiti nelle tabelle precedenti sono stati utilizzati per la scelta delle

combinazioni di carico da neve indicate nelle seguenti figure.

16

(a) (b)

(c) (d)

Coefficienti di forma e relative combinazioni di carico per la neve: (a) coperture ad una

falda [cfr. 3.4.5.2 D.M. 2018], (b) coperture a due falde [cfr. 3.4.5.3 D.M. 2018], (c)

coperture a più falde [cfr. C3.4.3.3 Circolare 2019 n. 7], (d) coperture cilindriche [cfr.

C3.4.3.3.1 Circolare 2019 n. 7].

- C è il coefficiente di esposizione, funzione della topografia del sito (si veda la seguente

E

tabella);

Valori di C per diverse classi di esposizione (cfr. Tab. 3.4.I D.M. 2018)

E

Topografi Descrizione C

E

a

Battuta dai Aree pianeggianti non ostruite esposte su tutti i lati, senza costruzioni o 0,

venti alberi più alti 9

Aree in cui non è presente una significativa rimozione di neve sulla 1,

Normale costruzione prodotta dal vento, a causa del terreno, altre costruzioni o 0

alberi

Aree in cui la costruzione considerata è sensibilmente più bassa del 1,

Riparata circostante terreno o circondata da costruzioni o alberi più alti 1

- C è il coefficiente termico, cautelativamente posto pari ad 1 (cfr. §3.4.4 D.M. 2018).

t 17

CAPITOLO 2:

PRE-DIMENSIONAMENTO DELLE SEZIONI E DEFINIZIOE DELLE SOLLECITAZIONI

2.1. ANALISI DEI CARICHI:

Verrà qui svolta l’analisi dei carichi che andranno a gravare in maniera permanente e

variabile sulla struttura, trascurando in prima fase il peso portati di travi e pilastri poiché non

se ne conoscono anticipatamente le dimensioni. Il peso di questi ultimi sarà aggiunto alla

fine del pre-dimensionamento.

La struttura presenta 4 piano, 3 dei quali riferiti ad un solaio tipo che si ripeter&agr