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PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Dott. Ing. CARMINE LIMA Dipartimento di Ingegneria Civile Università

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Presentazione sul tema: "PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Dott. Ing. CARMINE LIMA Dipartimento di Ingegneria Civile Università"— Transcript della presentazione:

1 PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Dott. Ing. CARMINE LIMA Dipartimento di Ingegneria Civile Università degli Studi di Salerno – url: PROGETTO DI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB MODULO E – ESEMPIO PROGETTUALE Salerno, 18 febbraio 2010

2 18 febbraio Modulo 4 E ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE 1.Modellazione Strutturale i.Cenni Normativi ii.Modellazione FEM iii.Metodi di Analisi iv.Modellazione in Edilus 2.Risultati dellanalisi i.Modellazione Incastrata e con fondazioni ii.Stato Fessurato o non Fessurato iii.Analisi Dinamica e Statica PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA

3 18 febbraio Modellazione Strutturale ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Cenni Normativi Cenni Normativi (§ 7.2.6)

4 18 febbraio Modellazione Strutturale ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Problemi di schematizzazione Connessione Travi-ColonnaLarghezza collaborante

5 18 febbraio Modellazione Strutturale ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Problemi di schematizzazione

6 18 febbraio Modellazione Strutturale ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Modellazione di Solai e Tamponature

7 18 febbraio Modellazione Strutturale ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Modellazione di Solai e Tamponature Per limitare le deformazioni anelastiche per forti sollecitazioni, i solai devono essere in grado di trasmettere le forze tra diversi elementi verticali: forze di calcolo amplificate del 30%. I solai rigidi nel proprio piano permettono di: -ottenere adeguate ridistribuzioni degli sforzi tra gli elementi verticali; -semplificazioni di calcolo. Se il diaframma non è infinitamente rigido deve essere modellato con la sua reale rigidezza.

8 18 febbraio Modellazione Strutturale ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Valutazione della rigidezza del solaio

9 18 febbraio Modellazione Strutturale ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Influenza dei tamponamenti

10 18 febbraio Modellazione Strutturale ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Stato Fessurato Negli edifici in cemento armato le azioni sismiche (reversibili) possono causare fessurazioni più o meno accentuate negli edifici. Validità dellipotesi di stato fessurato: Allo SLU, elevati fattori di struttura q permettono elevati spostamenti sotto lazione del sisma (con conseguenti fessurazioni); Allo SLD, alcuni elementi possono già essere fessurati (per effetto dei carichi gravitazionali o di precedenti eventi sismici) Si può considerare una significativa perdita di rigidezza (30-70%) già nelle fasi iniziali del sisma

11 18 febbraio Modellazione Strutturale ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Stato Fessurato Libertà di considerare le sezioni fessurate o integre.

12 18 febbraio Modellazione Strutturale ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Stato Fessurato

13 18 febbraio Modellazione Strutturale ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Stato Fessurato Libertà di considerare le sezioni fessurate o integre*** (par ) Si può procedere in due modi alternativi: -Riduzione del momento di inerzia delle sezioni in modo da ottenere un momento di inerzia equivalente al variare del tipo di sezione (travi) e del carico assiale (pilastri). Adatto in fase di progettazione. -Relazioni di tipo sperimentali tra rigidezza e resistenza flessionale al variare del carico assiale e della percentuale di armatura. Adatto in fase di verifica.

14 18 febbraio Modellazione Strutturale ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Stato Fessurato

15 18 febbraio Modellazione Strutturale ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Stato Fessurato

16 18 febbraio Modellazione Strutturale ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Modellazione della risposta non lineare La risposta di tipo non lineare in una struttura dipende essenzialmente da due fattori: NON LINEARITA DI TIPO GEOMETRICO NON LINEARITA DI TIPO MECCANICO

17 18 febbraio Modellazione Strutturale ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Non Linearità di tipo geometrica Una struttura sotto azioni sismiche subisce in generale grandi deformazioni e grandi spostamenti. Il manifestarsi di significative deformazioni determina la perdita di validità dellipotesi della teoria elastica lineare di poter considerare uguali la configurazione iniziale e finale. La presenza di non linearità geometrica implica che il modello strutturale non rimane invariato durante lanalisi, ma si modifica in funzione delle deformazioni intervenute.

18 18 febbraio Modellazione Strutturale ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Non Linearità di tipo geometrica Effetti del 2° Ordine Configurazione indeformata e deformata coincidenti - Il carico verticale V produce unazione assiale - La forza orizzontale H produce un momento alla base pari a M=Hh Configurazione indeformata e deformata NON coincidenti - Il carico verticale V produce unazione assiale, ma contribuisce anche al taglio ed al momento M=Hh+V δ

19 18 febbraio Modellazione Strutturale ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Non Linearità di tipo geometrica

20 18 febbraio Modellazione Strutturale ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Modellazione FEM Travi e pilastri: elementi asta a 2 nodi i j xy Pareti: elementi shell NO OK

21 18 febbraio Modellazione Strutturale ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Metodi di Analisi Metodi di Analisi (§ 7.3) = 3.6

22 18 febbraio Modellazione Strutturale ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Metodi di Analisi Metodi di Analisi (§ 7.3) : Analisi Dinamica Lineare

23 18 febbraio Modellazione Strutturale ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Metodi di Analisi Metodi di Analisi (§ 7.3) : Analisi Statica Lineare = sec H = 28.8 m

24 18 febbraio Modellazione Strutturale ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Metodi di Analisi Metodi di Analisi (§ 7.3) : Analisi Statica Lineare T = 0.62 sec S d (T) = g modale T = 0.66 sec

25 18 febbraio Modellazione Strutturale ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Metodi di Analisi Metodi di Analisi (§ 7.3) : Analisi Statica Lineare Masse associate al sisma = kN

26 18 febbraio ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Modellazione della sola parete, il programma in automatico in fase di calcolo genera le sezioni confinate di estremità.

27 18 febbraio Risultati dellAnalisi ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Modellazione Tridimensionale Incastrata alla base

28 18 febbraio Modellazione Strutturale ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Modellazione Tridimensionale con fondazione

29 18 febbraio Modellazione Strutturale ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Analisi Modale: Modo 1 Modellazione con fondazione Modo 1: T = s Modellazione incastrata alla base Modo 1: T = s

30 18 febbraio Modellazione Strutturale ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Analisi Modale: Modo 2 Modellazione con fondazione Modo 2: T = s Modellazione incastrata alla base Modo 2: T = s

31 18 febbraio Modellazione Strutturale ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Analisi Modale: Modo 3 Modellazione con fondazione Modo 3: T = s Modellazione incastrata alla base Modo 3: T = s

32 18 febbraio Modellazione Strutturale ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Modellazione a sezioni fessurate o non fessurate Elementi non Fessurati Ec,calc = Ec Elementi non Fessurati Ec,calc = 50% Ec Considerare uninerzia degli elementi al 50% equivale ad eseguire un calcolo con modulo elastico del materiale ridotto al 50%

33 18 febbraio Confronti ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA

34 18 febbraio Confronto Periodo di Vibrazione ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA

35 18 febbraio Confronto Tagliante allo SLV ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA

36 18 febbraio Confronto Spostamento allo SLD ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA

37 18 febbraio Confronto Spostamento allo SLD ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA Dir. XDir. Y Risultante

38 18 febbraio NTC 2008 – Par Analisi elastica lineare ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI SALERNO PROGETTODI UNA STRUTTURA INTELAIATA CON PARETI IN CDB – MODULO E - ESEMPIO PROGETTUALE PROGETTAZIONE STRUTTURALE DI EDIFICI IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO ARMATO IN ZONA SISMICA


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