4.1 COSTRUZIONI DI CALCESTRUZZO ….. 7.4 ... - reluis.it · E. Cosenza– NORME TECNICHE – Costruzioni di calcestruzzo Strutture a pendolo inverso 1,5 2,0 Strutture deformabili

E. C

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NO

RM

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EC

NIC

HE

–C

ostru

zion

i di c

alce

stru

zzo Edoardo Cosenza

Dipartimento di Ingegneria Strutturale

Università di Napoli Federico II

4.1 COSTRUZIONI DI CALCESTRUZZO …..

7.4 COSTRUZIONI DI CALCESTRUZZO …..

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C32/40

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=0,175 %

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Elementi inflessi:Acciaio per cemento armato B450C

εuk≥7,5% 1,15≤(ft/fy)k≤1,35

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PGA max = 0.135

50mo 50mo percperc. . 50% in 50 anni50% in 50 anni

(T=72)(T=72)

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PGA max = 0.278


(T=475)(T=475)

MPS2004 !!!MPS2004 !!!

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PGA max = 0.403


(T=1000)(T=1000)

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PGA max = 0.625


(T=2500)(T=2500)

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39% 22%

5% 2%10%

50% Tr=72 Tr=100 Tr=200

Tr=475 Tr=1000 Tr=2500

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Nuova Norma: Spettro a Pericolosità Uniforme

Sa(

T) (g

)

Spettro per Rischio Uniforme (10% in 50 anni)

Spettro EC8, OrdinanzaLo spettro di EC8 tende ad approssimare lo spettro a pericolositàuniforme, ma spesso con grande sovrastima

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TC

ag dipende dal sito (5 Km x 5 Km)2,5 → Fo ≥ 2,2 dipende dal sitoTB and TC dipendono dal sitoTD dipendono dal sito = 2,2÷3,0 sec

TDTCTB

Foag

ag

AZIONE SISMICA (§ 3.2 e § C3.2) (Cortesia F. Braga)

975475

201140101725030

2475

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

10 100 1000TR (anni)

a g (g

)

Figura 3.2.1a – Variabilità di ag con TR:

andamento medio sul territorio nazionale (linea continua)

intervallo di confidenza al 95% (linee tratteggiate).


Figura 3.2.1b – Variabilità di FO con TR:



30 50 72 101 140 201 475 9752475

2.20

2.30

2.40

2.50

2.60

2.70

2.80

2.90

3.00

10 100 1000TR (anni)

F o (-

)


Figura 3.2.1c – Variabilità di TC* con TR:



30 50 72 101 140 201475 975 2475

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

10 100 1000TR (anni)

T C* (

s)

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zzo Perché usare la Nuova Norma ?

Perché è più semplice

Perché consente l’innovazione

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zzo Perché usare la Nuova Norma ?

Perché conviene economicamente

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zzo

SPOSTAMENTO

FOR

ZA

δy δu

DUTTILITA’ = δu/δy

Comportamento elastico-lineare (FRAGILE !!)

Comportamento elastico-plastico ( duttile)

ENERGIADISSIPATA

PLASTICAMENTE

ENERGIADISSIPATA

PLASTICAMENTE

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zzo

2,01,5Strutture a pendolo inverso

3,02,0Strutture deformabili torsionalmente o a nucleo

4,0 αu/α13,0Strutture a pareti non accoppiate

4,5 αu/α13,0 αu/α1Strutture a telaio, a pareti accoppiate, miste

CD”A”CD”B”

qoTipologia

Le strutture a pareti estese debolmente armate devono essere progettare in CD “B”. Strutture aventi i telai resistenti all’azione sismica composti, anche in una sola delle direzioni principali, con travi a spessore devono essere progettate in CD”B” a meno che tali travi non si possano considerare elementi strutturali “secondari”.

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zzo TELAIO PARETE TELAIO-PARETE

Strutture a telaioq0=4.5 ααuu //αα11q0=3.0 ααuu //αα11

ααuu //αα1 1 = 1,3= 1,3 ααuu //αα1 1 = 1,1= 1,1 ααuu //αα1 1 = 1,2= 1,2

q0=3,90-5.85

Strutture miste telaio-paretePareti accoppiateq0=4.5 ααuu //αα11q0=3.0 ααuu //αα11

q0=3,60-5.40

Strutture a pareteq0=4.0 ααuu //αα11q0=3.0

q0=3,00-4,40

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zzo

•Gerarchiadelle

resistenze

=+ =

Anello duttile meno

resistente

Anello fragile piu’resistente

Comportamento

GLOBALE DUTTILE

GERARCHIA DELLE RESISTENZE (CORRETTA !)

+

Forz

a

Spostamento

Forz

a

Spostamento

Forz

a

Spostamento

RESISTENZA GLOBALE CONDIZIONATA DALL’ANELLO DUTTILE

=+ =

Anello duttile piu’

resistente

Anello fragile meno

resistente

Comportamento

GLOBALE FRAGILE

GERARCHIA DELLE RESISTENZE (ERRATA!)

+

Forz

a

Spostamento

Forz

a

Spostamento

Forz

a

Spostamento

RESISTENZA GLOBALE CONDIZIONATA DALL’ANELLO FRAGILE

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7.4.3.1. Travi7.4.3.1.1. Sollecitazioni di calcolo

…Al fine di escludere la formazione di meccanismi inelasticidovuti al taglio, gli sforzi di taglio di calcolo VEd si ottengono sommando il contributo dovuto ai carichi gravitazionali agenti sulla trave, considerata incernierata agli estremi, allo sforzo di taglio corrispondente alla formazione delle cerniere plastiche nella trave e prodotto dai momenti resistenti MRb,i delle sezioni di plasticizzazione (generalmente quelle di estremità), amplificato del fattore di sovraresistenza γRd assunto pari, rispettivamente, ad 1,20 per strutture in CD”A”, ad 1,00 per strutture in CD”B”..

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zzo

2travek

trave

uBuARdA

lGl

MMV

⋅+

+=

++

γ

+uARd Mγ

+uARd Mγ

+uBRd Mγ

Rotture flessionale duttile Rottura per taglio fragile

γRd pari ad 1,20 per strutture in CD”A” e ad 1,00 per strutture in CD”B”.

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γRDMiRb γRDMj

Rb

MhRc

MkRc

∑ ∑≥pilastri travi

RbRdRc MM γ

γRd pari ad 1,30 per strutture in CD”A” e ad 1,10 per strutture in CD”B”.

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zzo GERARCHIA DELLE RESISTENZE

Struttura - Fondazione

Struttura verticale - Impalcato

Flessione – Taglio

SEZIONI

Acciaio - Calcestruzzo

NODI nonconfinati

TravePilastro PANNELLO

Trave - Pilastro

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SEZIONI


NODI nonconfinati


Trave - Pilastro

7.2.1 CRITERI GENERALI DI PROGETTAZIONE

… La sovraresistenza è valutata moltiplicando la resistenza nominale di calcolo delle zone dissipative per un opportuno coefficiente di sovraresistenzaγRd, assunto pari, ove non diversamente specificato, ad 1,3 per CD”A” e ad 1,1 per CD”B”.…

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7.3.6.1. Verifiche degli elementi strutturali in termini di resistenza

… In particolare gli orizzontamenti devono essere in grado di trasmettere le forze ottenute dall’analisi, aumentate del 30 %.

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SEZIONI


7.2.5 REQUISITI STRUTTURALI DEGLI ELEMENTI DI FONDAZIONE

… Per le strutture progettate sia per CD “A”che per CD “B”il dimensionamento delle strutture di fondazione e la verifica di sicurezza del complesso fondazione-terreno devono essere eseguiti assumendo come azioni le resistenze degli elementi strutturali soprastanti.

…. Si richiede tuttavia che le sollecitazioni di progetto risultino non maggiori delle sollecitazioni trasferite dagli elementi soprastanti, amplificate con un γRD pari a 1,2 in CD “B” e 1,4 in CD “A”, e comunque non maggiori di quelle derivanti da una analisi elastica della struttura eseguita con un fattore di struttura pari a 1.

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SEZIONI


NODI nonconfinati


Trave - Pilastro


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975475

201140101725030

2475

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

10 100 1000TR (anni)

a g (g

)

Figura 3.2.1a – Variabilità di ag con TR:



Le accelerazioni sono importanti !

0,20

Eduardo Miranda, Stanford University, USA

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00T(s)

Se(a

dim

)

Suolo A (222)

MEDIA (674) Terremoti europei

Suolo A

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00T(s)

Se(a

dim

)media adim (su 222)

spettro norma adim

+/- 10% spettro norma adim

0,315 0,545

pare

ti

tela

i

Olivia View HospitalSan Fernando earthquake

Eduardo Miranda, Stanford University, USA

Eduardo Miranda, Stanford University, USAAccelerazione al piano

Accelerazione al piano Accelerazione al piano

Accelerazione nel componente





Accelerazione al piano + dinamica componente

NUOVE TECNOLOGIE: ISOLAMENTO alla Base

Spettri elastici

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4

T [sec]

Se/a

g

Suolo A

Suolo B, C, E

Suolo D

0.35g

1.09g

0.875g

1.18g

zona 1

Aumento

smorzamento

Aumento Periodo

2.3 sec 0.13g

0.7 sec

Ospedale del mareInquadramento Territoriale: Area Nord-Est Napoli

Edificio ospedaliero isolatoAlbergo

Edificio impianti

Possibile futura stazione ferroviaria

Sovrappasso pedonale

Edificio direzionale

Sottopasso impianti 107.000 ton.327 IsolatoriRecord Europeo

Caso studio: Ospedale del mareDati generali

Struttura intelaiata in c.a.2 blocchi di altezza 12.6 m e 32.6 m Pianta quadrata di lati 150 x 148 m

Appalto = Concessione + Project Finance

Costo totale = 187 milioni di euroConsegna lavori = primavera 2009

Corpo basso(3 piani)

YY

XX

Corpo alto (8 piani)

Solai con ampie aperture per zone giardino

Marzo 2006

Settembre 2007

Caso studio: Ospedale del mare

Febbraio 2007

Caso studio: Ospedale del mare

Diametro isolatore

(mm)

Numero di isolatori

Rigidezza orizzontale Kh

(kN/mm)

Rigidezza verticale Kv

(kN/mm)

Rapporto di rigidezza

Kv/Kh

600 122 1.51 1802 1195650 108 2.98 2472 830800 97 4.89 3949 808

Sistema di isolamento sismico

0.00

0.40

0.80

1.20

1.60

2.00

0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20

Shear deformation (γ)

Shea

r Stre

ss (M

Pa)

HDRB φ600

HDRB φ650

HDRB φ800

Proprietà meccaniche

Mescola normale

Mescola dura

Resistenza a compressione

(N/mm2)15.5 15.5

Deformazione ultima

(%)350 300

Modulo di taglio (N/mm2)

0.80±0.12 1.40±0.21

Smorzamento viscoso

equivalente (%)15 15

600 mm650 mm800 mm

Modalità posizionamento Isolatori e relative connessioni

Impianti tecnologici

Baricentro

Esterno:

4 -29 °C

Interno:

8 -25 °C

Oscillazioni

giorno-notte

minime nel cls

Andamento a farfalla minimo nel cls

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