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SCUOTIMENTO DEL TERRENO - Accelerogramma SCUOTIMENTO DEL TERRENO – Onde Sismiche.

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Presentazione sul tema: "SCUOTIMENTO DEL TERRENO - Accelerogramma SCUOTIMENTO DEL TERRENO – Onde Sismiche."— Transcript della presentazione:

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2 SCUOTIMENTO DEL TERRENO - Accelerogramma

3 SCUOTIMENTO DEL TERRENO – Onde Sismiche

4 Onde P Onde S Onde di Rayleigh Onde di Love Onde di profonditàOnde di superficie

5 MAPPA SISMICA a Categoria 2a Categoria 3a Categoria Non sismica

6 MAPPA SISMICA 2003

7 MAPPE SISMICHE Mappa Sismica 2008 – Reticolo di riferimento

8 NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI Mappa Sismica 2008 – Reticolo di riferimento

9 NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI Mappa Sismica 2008 – Reticolo di riferimento

10 MAPPA SISMICA INTERATTIVA INGV Reticolo di riferimento (distanza nodi 10 km)

11 CRITERI GENERALI DI PROGETTAZIONE (D.M. 2008) In ragione della necessità che la costruzione sia dotata di sistemi strutturali capaci, con costi accettabili, di soddisfare i requisiti di sicurezza nei confronti sia dei carichi verticali che dellazione sismica, in siti a sismicità significativa i criteri di progettazione nei confronti delle azioni sismiche devono essere considerati già nellimpostazione della progettazione strutturale. La costruzione deve essere dunque dotata di sistemi resistenti lungo almeno due direzioni e capaci di garantire unadeguata resistenza e rigidezza nei confronti sia dei moti traslazionari, sia dei moti torsionali dovuti alleccentricità tra il centro di massa ed il centro di rigidezza dellintera struttura o anche solo di una sua porzione. Tali moti torsionali tendono a sollecitare i diversi elementi strutturali in maniera non uniforme. A tal fine, sono da preferirsi configurazioni strutturali in cui i principali elementi resistenti allazione sismica sono distribuiti nelle zone periferiche della costruzione e al contempo limitano leccentricità tra centro di massa e centro di rigidezza a ciascun livello della costruzione. Per massimizzare la rigidezza torsionale conseguita nel modo suddetto è necessario che gli orizzontamenti funzionino da diaframma rigido ai fini della ripartizioni delle forze sugli elementi verticali che li sostengono, nei modi specificati al Cap delle Norme Tecniche per le Costruzioni.

12 CRITERI GENERALI DI PROGETTAZIONE (D.M. 2008) In ragione della necessità che la costruzione sia dotata di sistemi strutturali capaci, con costi accettabili, di soddisfare i requisiti di sicurezza nei confronti sia dei carichi verticali che dellazione sismica, in siti a sismicità significativa i criteri di progettazione nei confronti delle azioni sismiche devono essere considerati già nellimpostazione della progettazione strutturale. La costruzione deve essere dunque dotata di sistemi resistenti lungo almeno due direzioni e capaci di garantire unadeguata resistenza e rigidezza nei confronti sia dei moti traslazionari, sia dei moti torsionali dovuti alleccentricità tra il centro di massa ed il centro di rigidezza dellintera struttura o anche solo di una sua porzione. Tali moti torsionali tendono a sollecitare i diversi elementi strutturali in maniera non uniforme. A tal fine, sono da preferirsi configurazioni strutturali in cui i principali elementi resistenti allazione sismica sono distribuiti nelle zone periferiche della costruzione e al contempo limitano leccentricità tra centro di massa e centro di rigidezza a ciascun livello della costruzione. Per massimizzare la rigidezza torsionale conseguita nel modo suddetto è necessario che gli orizzontamenti funzionino da diaframma rigido ai fini della ripartizioni delle forze sugli elementi verticali che li sostengono, nei modi specificati al Cap delle Norme Tecniche per le Costruzioni.

13 MODELLAZIONE STRUTTURALE Schema ERRATO – Plinti non collegati

14 MODELLAZIONE STRUTTURALE Schema CORRETTO – Plinti collegati

15 CRITERI GENERALI DI PROGETTAZIONE (D.M. 2008) In ragione della necessità che la costruzione sia dotata di sistemi strutturali capaci, con costi accettabili, di soddisfare i requisiti di sicurezza nei confronti sia dei carichi verticali che dellazione sismica, in siti a sismicità significativa i criteri di progettazione nei confronti delle azioni sismiche devono essere considerati già nellimpostazione della progettazione strutturale. La costruzione deve essere dunque dotata di sistemi resistenti lungo almeno due direzioni e capaci di garantire unadeguata resistenza e rigidezza nei confronti sia dei moti traslazionari, sia dei moti torsionali dovuti alleccentricità tra il centro di massa ed il centro di rigidezza dellintera struttura o anche solo di una sua porzione. Tali moti torsionali tendono a sollecitare i diversi elementi strutturali in maniera non uniforme. A tal fine, sono da preferirsi configurazioni strutturali in cui i principali elementi resistenti allazione sismica sono distribuiti nelle zone periferiche della costruzione e al contempo limitano leccentricità tra centro di massa e centro di rigidezza a ciascun livello della costruzione. Per massimizzare la rigidezza torsionale conseguita nel modo suddetto è necessario che gli orizzontamenti funzionino da diaframma rigido ai fini della ripartizioni delle forze sugli elementi verticali che li sostengono, nei modi specificati al Cap delle Norme Tecniche per le Costruzioni.

16 MODELLAZIONE STRUTTURALE

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20 ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE Baricentro delle Masse e delle Rigidezze

21 ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE Baricentro delle Masse e delle Rigidezze Struttura 1Struttura 2

22 ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE Baricentro delle Masse e delle Rigidezze Struttura 1Struttura 2

23 ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE Posizione del Baricentro delle Rigidezze Traslazione e rotazione dellimpalcato rigido Spostamento globale del singolo elemento Componenti dello spostamento globale

24 ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE Posizione del Baricentro delle Rigidezze Rigidezza del singolo elemento Aliquota della forza tagliante di piano che sopporta il singolo elemento Forza tagliante di piano totale

25 ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE Posizione del Baricentro delle Rigidezze Coordinate del baricentro delle rigidezze dellimpalcato

26 ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE Posizione del Baricentro delle Rigidezze

27 ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE Posizione del Baricentro delle Rigidezze

28 ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE Posizione del Baricentro delle Rigidezze

29 ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE Posizione del Baricentro delle Rigidezze

30 CRITERI GENERALI DI PROGETTAZIONE (D.M. 2008) In ragione della necessità che la costruzione sia dotata di sistemi strutturali capaci, con costi accettabili, di soddisfare i requisiti di sicurezza nei confronti sia dei carichi verticali che dellazione sismica, in siti a sismicità significativa i criteri di progettazione nei confronti delle azioni sismiche devono essere considerati già nellimpostazione della progettazione strutturale. La costruzione deve essere dunque dotata di sistemi resistenti lungo almeno due direzioni e capaci di garantire unadeguata resistenza e rigidezza nei confronti sia dei moti traslazionari, sia dei moti torsionali dovuti alleccentricità tra il centro di massa ed il centro di rigidezza dellintera struttura o anche solo di una sua porzione. Tali moti torsionali tendono a sollecitare i diversi elementi strutturali in maniera non uniforme. A tal fine, sono da preferirsi configurazioni strutturali in cui i principali elementi resistenti allazione sismica sono distribuiti nelle zone periferiche della costruzione e al contempo limitano leccentricità tra centro di massa e centro di rigidezza a ciascun livello della costruzione. Per massimizzare la rigidezza torsionale conseguita nel modo suddetto è necessario che gli orizzontamenti funzionino da diaframma rigido ai fini della ripartizioni delle forze sugli elementi verticali che li sostengono, nei modi specificati al Cap delle Norme Tecniche per le Costruzioni.

31 ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE Distribuzione degli elementi sismo-resistenti

32 ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE Distribuzione degli elementi sismo-resistenti

33 Doppia rottura diagonale per taglio su un nucleo in c.a..

34 CORREZIONE TORSIONALE VECCHIA NORMA - D.M. 96 A/B > 2.5 Analisi Sismica Statica

35 CORREZIONE TORSIONALE Metodo dellincremento delleccentricità (5% di d )

36 CORREZIONE TORSIONALE Metodo del coefficiente Per edifici aventi massa e rigidezza distribuite in modo simmetrico in pianta.

37 MODELLAZIONE STRUTTURALE Modellazioni sconsigliate 1 – Sbalzi 2 – Pilastri in falso 3 – Luci elevate 4 – Travi a spessore

38 ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE Ipotesi Fondamentali: - Nella pratica professionale non è necessario conoscere landamento nel tempo delle caratteristiche di sollecitazione in ogni sezione dellelemento strutturale, ma è sufficiente conoscerne il valore massimo. - Nelle strutture tipiche dellingegneria civile (ad esempio edifici per civile abitazione) le masse strutturali sono concentrate in massima parte in corrispondenza degli impalcati (solai). - In alcuni casi (edifici in c.a.) gli impalcati possono essere considerati elementi indeformabili nel proprio piano, e quindi in grado di connettere rigidamente tutti i nodi strutturali giacenti su di essi.

39 ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE Ipotesi Fondamentali: - Nella pratica professionale non è necessario conoscere landamento nel tempo delle caratteristiche di sollecitazione in ogni sezione dellelemento strutturale, ma è sufficiente conoscerne il valore massimo. - Nelle strutture tipiche dellingegneria civile (ad esempio edifici per civile abitazione) le masse strutturali sono concentrate in massima parte in corrispondenza degli impalcati (solai). - In alcuni casi (edifici in c.a.) gli impalcati possono essere considerati elementi indeformabili nel proprio piano, e quindi in grado di connettere rigidamente tutti i nodi strutturali giacenti su di essi.

40 LEFFETTO DEL SISMA SULLE STRUTTURE vengono sostituite da azioni statiche equivalenti le azioni dinamiche agenti nella struttura dovute allaccelerazione delle masse Ipotesi Fondamentali: - Nella pratica professionale non è necessario conoscere landamento nel tempo delle caratteristiche di sollecitazione in ogni sezione dellelemento strutturale, ma è sufficiente conoscerne il valore massimo. - Nelle strutture tipiche dellingegneria civile (ad esempio edifici per civile abitazione) le masse strutturali sono concentrate in massima parte in corrispondenza degli impalcati (solai). - In alcuni casi (edifici in c.a.) gli impalcati possono essere considerati elementi indeformabili nel proprio piano, e quindi in grado di connettere rigidamente tutti i nodi strutturali giacenti su di essi.

41 LEFFETTO DEL SISMA SULLE STRUTTURE Leffetto del sisma sulla struttura può essere considerato come lapplicazione al sistema di una forza di tipo sinusoidale Lapplicazione di questa forza instaurerà sul sistema un regime di oscillazioni forzate il quale, dopo una prima fase iniziale in cui saranno presenti anche le oscillazioni libere smorzate, assumerà un forma analoga a quella delle oscillazioni libere ma con un periodo che adesso sarà quello della forzante, con uno sfasamento rispetto ad essa ed unampiezza delle oscillazioni che dipende dal rapporto F/k (F = valore massimo della forza, k = rigidezza del sistema) e dal rapporto dei due periodi = T 0 /T (T 0 = periodo di vibrazione del sistema; T = periodo di oscillazione della forza). Tale dipendenza è espressa dalla relazione seguente:

42 LEFFETTO DEL SISMA SULLE STRUTTURE Smorzamento nullo e periodo della forzante uguale al periodo proprio della struttura, condizione detta di risonanza (condizione teorica). Caso 1 ( = 0 ; = 1) Smorzamento piccolo e periodo della forzante uguale al periodo proprio della struttura. Lamplificazione è grande, ma ha valore finito. Caso 2 ( piccolo ; = 1) Periodo della forzante molto più grande del periodo proprio della struttura. La massa segue la forza come se si trattasse di tante condizioni statiche in sequenza. Caso 3 ( = 0) Periodo della forzante molto più piccolo del periodo proprio della struttura. Il sistema oscillante, poiché la variazione della forzante e molto rapida, non risente delleffetto, comportandosi come se questa non fosse presente. Caso 4 ( grande)

43 LEFFETTO DEL SISMA SULLE STRUTTURE

44 ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE Ipotesi Fondamentali: - Nella pratica professionale non è necessario conoscere landamento nel tempo delle caratteristiche di sollecitazione in ogni sezione dellelemento strutturale, ma è sufficiente conoscerne il valore massimo. - Nelle strutture tipiche dellingegneria civile (ad esempio edifici per civile abitazione) le masse strutturali sono concentrate in massima parte in corrispondenza degli impalcati (solai). - In alcuni casi (edifici in c.a.) gli impalcati possono essere considerati elementi indeformabili nel proprio piano, e quindi in grado di connettere rigidamente tutti i nodi strutturali giacenti su di essi.

45 ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE Analisi Sismica ClassicaAnalisi Sismica Nodale

46 ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE Modello di calcolo

47 ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE Modello di Calcolo

48 ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE Analisi Sismica Classica

49 ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE Analisi Sismica Classica

50 ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE Analisi Sismica Nodale

51 ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE Analisi Sismica Nodale

52 ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE Analisi Sismica Nodale

53 ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE Ipotesi Fondamentali: - Nella pratica professionale non è necessario conoscere landamento nel tempo delle caratteristiche di sollecitazione in ogni sezione dellelemento strutturale, ma è sufficiente conoscerne il valore massimo. - Nelle strutture tipiche dellingegneria civile (ad esempio edifici per civile abitazione) le masse strutturali sono concentrate in massima parte in corrispondenza degli impalcati (solai). - In alcuni casi (edifici in c.a.) gli impalcati possono essere considerati elementi indeformabili nel proprio piano, e quindi in grado di connettere rigidamente tutti i nodi strutturali giacenti su di essi.

54 MODELLI DI CALCOLO STRUTTURALE IMPALCATI RIGIDI O DEFORMABILI

55 MODELLI DI CALCOLO STRUTTURALE IMPALCATI RIGIDI O DEFORMABILI Modello strutturale ad impalcato rigido

56 MODELLI DI CALCOLO STRUTTURALE IMPALCATI RIGIDI O DEFORMABILI Modello strutturale ad impalcato deformabile

57 IMPALCATI RIGIDI O DEFORMABILI Schema telaio

58 IMPALCATI RIGIDI O DEFORMABILI Deformata del telaio: Quota 3 = Piano Rigido

59 IMPALCATI RIGIDI O DEFORMABILI Diagramma del Momento Flettente del telaio: Quota 3 = Piano Rigido

60 IMPALCATI RIGIDI O DEFORMABILI Diagramma del Taglio del telaio: Quota 3 = Piano Rigido

61 IMPALCATI RIGIDI O DEFORMABILI Deformata del telaio: Quota 3 = Piano Deformabile

62 IMPALCATI RIGIDI O DEFORMABILI Diagramma del Momento Flettente del telaio: Quota 3 = Piano Deformabile

63 IMPALCATI RIGIDI O DEFORMABILI Diagramma del Taglio del telaio: Quota 3 = Piano Deformabile

64 IMPALCATI RIGIDI O DEFORMABILI Piano RigidoPiano Deformabile Deformata

65 IMPALCATI RIGIDI O DEFORMABILI Piano RigidoPiano Deformabile Diagramma del Momento Flettente

66 IMPALCATI RIGIDI O DEFORMABILI Piano RigidoPiano Deformabile Diagramma del Taglio

67 ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE - Analisi sismica Statica Lineare - Analisi sismica Dinamica Lineare - Analisi sismica Statica Non Lineare - Analisi sismica Dinamica Non Lineare

68 ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE Con il nome di analisi PUSH-OVER si indica una analisi sismica statica incrementale NON LINEARE effettuata per forze orizzontali monotonamente crescenti.

69 VERIFICA EDIFICI ESISTENTI Questo tipo di analisi è in pratica la via obbligata nel caso di verifiche di edifici esistenti progettati solo per i carichi verticali, in questo caso una verifica elastica risulta troppo penalizzante e di scarso interesse tecnico, solo unanalisi non lineare è in grado di valutare in maniera realistica il grado di sicurezza della struttura nei confronti del sisma VERIFICA NUOVI EDIFICI La nuova normativa sismica prevede esplicitamente tale tipo di analisi per : valutare i rapporti di sovraresistenza valutare il reale fattore di struttura delledificio; come metodo di progetto per gli edifici di nuova costruzione sostitutivo dei metodi di analisi lineari ANALISI SISMICA STATICA NON LINEARE PUSH- OVER

70 - D.M. 14 Gennaio VERIFICHE DEGLI ELEMENTI STRUTTURALI IN TERMINI DI DUTTILITA E CAPACITA DI DEFORMAZIONE Dovrà essere verificato che i singoli elementi strutturali e la struttura nel suo insieme possiedano una duttilità coerente con il fattore di struttura q adottato. […] […] Alternativamente, e coerentemente con modello e metodo di analisi utilizzato, si deve verificare che la struttura possieda una capacità di spostamento superiore alla domanda. ANALISI SISMICA STATICA NON LINEARE PUSH- OVER

71 FATTORE DI STRUTTURA PER STRUTTURE IN C.A. q 0 = parametro funzione della tipologia strutturale e del livello di duttilità attesa K R = parametro funzione della regolarità delledificio q0q0 Tipologia StrutturaleCD BCD A Strutture a telaio, a pareti accoppiate, miste 3.0 u / u / 1 Strutture a pareti non accoppiate u / 1 Strutture deformabili torsionalmente Strutture a pendolo inverso Tipologia Edificio u / 1 Strutture a telaio o miste equivalenti a telaio Strutture a telaio di un piano1.1 Strutture a telaio multipiano ad una campata1.2 Strutture a telaio multipiano a più campate1.3 Strutture a pareti o miste equivalenti a pareti Strutture con solo due pareti non accoppiate per direzione orizzontale 1.0 Altre strutture a pareti non accoppiate1.1 Strutture a pareti accoppiate o miste equivalenti a pareti 1.2 KRKR Tipologia Strutturale 1.0Edifici Regolari in Altezza 0.8Edifici Non Regolari in Altezza

72 ANALISI NON LINEARE PUSH-OVER - Domanda: moto sismico del terreno - Capacità: abilità della struttura di resistere alla domanda sismica - Prestazione: misura in cui la capacità assorbe la domanda L'esperienza fatta negli USA dal FEMA (la protezione civile americana) ha ormai consolidata l'utilizzo nel campo dell'ingegneria civile della pushover analysis ovvero la più semplice delle analisi non lineari possibili in quanto di tipo statica e con percorsi di carico di tipo monotonamente crescente.

73 ANALISI SISMICA DELLE STRUTTURE - Analisi sismica Statica Equivalente - Analisi sismica Dinamica Modale - Analisi sismica Dinamica Completa (Time History)

74 PERIODO DELLA STRUTTURA Se si impone alla testa del piedritto uno spostamento orizzontale u 0 (rispetto la posizione di riposo verticale) e successivamente lo si lascia libero, sul sistema si instaurerà un regime di oscillazioni libere caratterizzate da una andamento sinusoidale nel tempo con un periodo di oscillazione T 0, questo è il tempo che intercorre per permettere al traverso di compiere unoscillazione completa e ritornare nella posizione iniziale. Tale periodo, detto anche periodo proprio delloscillatore è legato alle due grandezze m e k (massa e rigidezza) dalla seguente relazione:

75 LEFFETTO DEL SISMA SULLE STRUTTURE Oscillazione ideale (smorzamento nullo) Oscillazione reale (smorzamento non nullo)

76 ANALISI SISMICA STATICA EQUIVALENTE Le forze statiche equivalenti sono quelle che applicate alla struttura producono gli stessi spostamenti indotti dal sisma

77 ANALISI SISMICA STATICA EQUIVALENTE D.M Wi = massa del piano i-esimo delledificio C = coefficiente di intensità sismica = coefficiente di struttura R (T) = coefficiente di risposta = coefficiente di fondazione I = coefficiente di protezione sismica i = coefficiente di distribuzione

78 ANALISI SISMICA STATICA EQUIVALENTE D.M z i, z j = altezze dei piani i-esimo e j-esimo dalla fondazione W i, W j = pesi delle masse ai piani i-esimo e j-esimo S d (T 1 ) = ordinata dello spettro di progetto in corrispondenza del valore T 1 del periodo H = altezza delledificio, espressa in metri, a partire dal piano di fondazione C l = coefficiente funzione della tipologia strutturale W = peso complessivo della struttura

79 Le forze statiche equivalenti, secondo il D.M. 2008, si determinano graficamente a partire dallo spettro di risposta. ANALISI SISMICA STATICA EQUIVALENTE

80 TIPI DI ANALISI SISMICA Analisi Sismica Statica - Distribuzione delle forze sismiche equivalenti sulla struttura

81 CRITERI DI SCELTA DEL TIPO DI ANALISI SISMICA Requisito primario di applicabilità dellanalisi sismica statica è la regolarità della struttura. regolarità geometrica in pianta: intendendo con essa sia la regolarità geometrica della pianta i cui elementi strutturali devono essere posti a distanze regolari, e sia la regolarità della distribuzione delle rigidezze (ossia delle inerzie) degli stessi elementi. regolarità in elevazione: intesa come la proprietà da parte di tutti gli elementi verticali che abbiano resistenza significativa allazione sismica di estendersi senza interruzione dalle fondazioni fino alla sommità delledificio, mantenendosi il rapporto tra masse e rigidezze degli impalcati pressoché costante per tutta laltezza. distribuzione regolare dei pesi e dei carichi: assenza quindi di pannelli di tamponamento, o di carichi sia permanenti che accidentali distribuiti sugli impalcati in maniera asimmetrica.

82 CRITERI DI SCELTA DEL TIPO DI ANALISI SISMICA REQUISITO DI APPLICABILITA DELLANALISI SISMICA STATICA (D.M. 96) H = massima altezza delledificio a partire dal piano di fondazione B = massima dimensione in pianta delledificio

83 CRITERI DI SCELTA DEL TIPO DI ANALISI SISMICA REQUISITO DI APPLICABILITA DELLANALISI SISMICA STATICA (Norme Tecniche 2005) H = massima altezza delledificio a partire dal piano di fondazione C l = coefficiente moltiplicativo funzione della tipologia strutturale, il cui valore è riportato nel prospetto seguente:

84 CRITERI DI SCELTA DEL TIPO DI ANALISI SISMICA REQUISITO DI APPLICABILITA DELLANALISI SISMICA STATICA (Norme Tecniche 2005) Categoria del suoloC A 1.0 B 1.10 (T C *) C 1.05 (T C *) D 1.25 (T C *) E 1.15 (T C *) -0.40

85 CRITERI DI SCELTA DEL TIPO DI ANALISI SISMICA Allegato A: Parametri spettrali di pericolosità sismica

86 Si considerano solo i contributi dovuti alla prima forma modale. Non può essere applicata a strutture non regolari in pianta o particolarmente deformabili. La distribuzione in altezza delle forze è determinata in forma approssimata. Non può essere applicata a strutture non regolari in altezza. Il periodo fondamentale del sistema è solo unapprossimazione, a volte grossolana, di quello reale. Si considerano i massimi valori delle forze. Non può essere applicata a strutture a comportamento non lineare. ANALISI SISMICA STATICA EQUIVALENTE

87 ANALISI SISMICA DINAMICA MODALE Schema Strutturale Modo n.1 Modo n.3 Modo n.7 1) Determinazione dei modi di vibrare della costruzione (analisi modale). 2) Calcolo degli effetti dellazione sismica, rappresentata dallo spettro di risposta di progetto, per ciascuno dei modi di vibrare individuati. 3) Combinazione degli effetti relativi a ciascun modo di vibrare.

88 La risposta è data dalla sovrapposizione di più deformate semplici (forme modali) che oscillano con periodi differenti ANALISI SISMICA DINAMICA MODALE

89 Nello spirito dellanalisi modale si ha: interessano i valori massimi della risposta indotti dal sisma che devono poi essere combinati fra loro: ANALISI SISMICA DINAMICA MODALE Radice della somma dei quadrati (SRSS) Combinazione Quadratica Completa (CQC)

90 TIPI DI ANALISI SISMICA Analisi Sismica Dinamica Radice della somma dei quadrati (SRSS) Combinazione Quadratica Completa (CQC) Lutilizzo dello spettro di risposta consente di calcolare gli effetti massimi del terremoto sulla costruzione associati a ciascun modo di vibrare. Poiché durante il terremoto, tuttavia, gli effetti massimi associati ad un modo di vibrare non si verificano generalmente nello stesso istante in cui sono massimi quelli associati ad un altro modo di vibrare, tali effetti non possono essere combinati tra di loro mediante una semplice somma ma con specifiche regole di combinazione, di natura probabilistica, che tengono conto di questo sfasamento temporale.

91 TIPI DI ANALISI SISMICA Analisi Sismica Dinamica

92 TIPI DI ANALISI SISMICA Analisi Sismica Dinamica - Distribuzione delle forze sismiche equivalenti sulla struttura

93 richiede la determinazione di frequenze e forme modali del sistema, con conseguente incremento dei tempi di calcolo i picchi massimi delle risposte associate ad ogni singola forma modale sono combinati fra loro in forma approssimata, fornendo solo una stima della risposta massima si considerano i massimi effetti indotti dal sisma alla struttura. Non può essere applicata a strutture a comportamento non lineare ANALISI SISMICA DINAMICA MODALE

94 E eseguire analisi dinamiche al passo applicando alla base della struttura, nelle tre direzioni principali, accelerogrammi a tre componenti opportunamente selezionati. Il risultato, per ogni analisi, è una time-history degli spostamenti nei nodi, indicando anche i massimi spostamenti relativi di interpiano registrati durante lanalisi e lo stato di danneggiamento dei singoli elementi al termine del sisma. ANALISI SISMICA DINAMICA COMPLETA (Time History)

95 Consiste nel determinare le storie temporali delle risposte associate alle varie forme modali come soluzioni delle equazioni: Si utilizzano accelerogrammi spettro-compatibili ANALISI SISMICA DINAMICA COMPLETA (Time History)

96 CATEGORIA DEL SUOLO Oscillatori differenti reagiscono in modo diverso ad uno stesso terremoto Tolmezzo, Friuli, 1976

97 Si può diagrammare il valore della massima accelerazione ottenendo lo spettro di risposta dellaccelerogramma SPETTRI DI RISPOSTA

98 Si può diagrammare il valore della massima accelerazione ottenendo lo spettro di risposta dellaccelerogramma

99 SPETTRI DI RISPOSTA

100 Si può diagrammare il valore della massima accelerazione ottenendo lo spettro di risposta dellaccelerogramma SPETTRI DI RISPOSTA

101 Si può diagrammare il valore della massima accelerazione ottenendo lo spettro di risposta dellaccelerogramma SPETTRI DI RISPOSTA

102 Si può diagrammare il valore della massima accelerazione ottenendo lo spettro di risposta dellaccelerogramma SPETTRI DI RISPOSTA

103 Si può diagrammare il valore della massima accelerazione ottenendo lo spettro di risposta dellaccelerogramma SPETTRI DI RISPOSTA

104 Si può quindi definire una curva che inviluppa tutti gli spettri di risposta, o che viene superata solo occasionalmente Si può diagrammare il valore della massima accelerazione ottenendo lo spettro di risposta dellaccelerogramma SPETTRI DI RISPOSTA

105 CATEGORIA DEL SUOLO

106 richiede la generazione di accelerogrammi spettrocompatibili richiede lintegrazione di sistemi di equazioni differenziali (non lineari) linterpretazione dei risultati risulta non immediata e può essere fatta solo su basi statistiche ANALISI SISMICA DINAMICA COMPLETA (Time History)

107 COMBINAZIONI SISMICHE

108 SISMA VERTICALE - presenza di elementi pressoché orizzontali con luce superiore a 20 m - presenza di elementi precompressi (eccetto solai con luce < 8m) - presenza di elementi a mensola (con luce > 4m) - presenza di strutture di tipo spingente - presenza di pilastri in falso - edifici con piani sospesi Nel caso di analisi non lineare statica (ad es, pushover analisys) non si applica la combinazione delle due componenti orizzontali dellazione sismica: lanalisi della risposta strutturale è svolta considerando lazione sismica applicata separatamente secondo ciascuna delle due direzioni orizzontali. - ponti - edifici isolati (con rapporto tra la rigidezza verticale del sistema di isolamento K v e la rigidezza equivalente orizzontale K esi inferiore a 800)

109 COMBINAZIONI SISMICHE D.M. 96 D.M. 08

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