Il volume, conforme agli Eurocodici e alle nuove NTC2018, tratta ampiamente la costruzione di edifici in zona sismica, fornendo regole e consigli per un approccio nuovo, consapevole e fermamente basato sui principi della moderna ingegneria antisismica.L'obiettivo è presentare una filosofia che consenta al progettista di prevedere in fase di progettazione il comportamento di una struttura durante un sisma per salvaguardare tanto la costruzione quanto le vite delle persone al suo interno.Fondamentale è il capacity design: la costruzione deve presentare opportune capacità di resistenza e distorsione, calibrate in modo che al crescere dell'azione sismica entrino in crisi prima le zone duttili e poi via via le zone più fragili, secondo la gerarchia delle resistenze. Alcune semplici indicazioni e le analisi delle catene tese e compresse interne alla struttura guidano la comprensione di quanto accade in occasione di un sisma. Segue una sistematica trattazione che corre parallela alle indicazioni delle nuovissime norme tecniche NTC2018, opportunamente commentate.Il testo, rivolto sia ai progettisti (ingegneri e architetti) sia a studenti universitari, è corredato da una serie di file Excel, disponibili su www.hoeplieditore.it/8271-1, che contengono utili indicazioni di calcolo.
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7.Costruzioni in calcestruzzo armato in zona sismica da NTC2018
8.Costruzioni in acciaio in zona sismica con le NTC2018
9.Costruzioni composte di acciaio-calcestruzzo
10.Costruzioni in legno
11.Costruzioni in muratura
12.Opere geotecniche
Capitolo 4
INTRODUZIONE ALLE VERIFICHE DI SICUREZZA
Introduzione al ’capacity design’
CAPACITY rappresenta un parametro di grande importanza in ambito strutturale.
Quando un elemento viene cimentato nello scenario sismico l’insieme delle sue parti muta il suo assetto interno e la sua forma esterna.
Una struttura deve essere progettata in modo che negli scenari probabili in cui essa potrà trovarsi i cimenti nelle sue varie parti non raggiungano le relative capacità.
In una struttura in generale al crescere del cimento si manifesteranno una serie di crisi, mano a mano che in ciascuna zona il livello di cimento raggiunge il livello di capacità.
L’analisi in termini di capacità viene effettuata in due ambiti: con attenzione alle energie in termini di forze e con attenzione ai mutamenti di assetto, ovvero in termini di distorsioni. Il progettista deve:
•progettare in capacità in modo che la capacità sia superiore al livello di cimento in ogni zona;
•impostare una gerarchia delle resistenze o delle crisi.
1. Progettare in capacità
Le nuove norme esplicitano finalmente il duplice aspetto della progettazione. La struttura deve essere progettata in base a due capacità:
•capacità resistente;
•capacità distorsiva.
Analisi in capacità resistente
E CIMENTO-FORZA è il livello di cimento in termini di forza E o ‘domanda’, ed è l’effetto in termini di forze imposto dalle combinazioni di calcolo, per cui esso è accompagnato dal pedice d ‘design’ o tradotto in italiano di progetto o di calcolo.
R CAPACITÀ IN TERMINI DI RESISTENZA O RESISTENZA LIMITE R è il cimento-forza al quale si verifica la crisi, è il massimo livello di cimento relativo a un dato effetto; dato che si riferisce a parametri dei materiali ridotti da coefficienti e trasformati in valori di calcolo si parla nelle norme di Rd, ovvero resistenze di calcolo.
Il livello di cimento relativo(1) in termini di forze
misura a che livello percentuale si trova a essere cimentato l’elemento strutturale; le norme si riferiscono al confronto tra i valori di calcolo.
La questione delle verifiche è abbastanza facilitata dalla normativa: le norme con le combinazioni di azioni forniscono lo scenario di progetto che ci porta a valutare il livello di cimento di progetto o domanda.
La struttura deve essere progettata in modo che le sue capacità resistenti e distorsive siano maggiori delle domande.
Analisi in capacità distorsiva
e effetto distorsivo: è il livello di cimento in termini di distorsioni e o ‘domanda’ e l’effetto in termini di distorsioni imposto dalle combinazioni di calcolo, per cui è accompagnato dal pedice d ‘design’ o tradotto in italiano di progetto o di calcolo.
r capacità in termini di distorsione o distorsione limite: è il cimento-distorsivo al quale si verifica la crisi e il massimo livello di distorsione, relativo a un dato effetto distorcente; dato che si riferisce a parametri dei materiali ridotti da coefficienti e trasformati in valori di calcolo si parla nelle norme di rd, ovvero resistenze di calcolo.
Il livello di cimento distorsivo relativo in termini di forze
misura a che livello di percentuale si trova a essere cimentato a distorsione l’elemento strutturale; le nor-me si riferiscono al confronto tra i valori di calcolo.
2. Gerarchia delle resistenze o dei livelli di cimento relativi
In una struttura in generale al crescere del cimento si manifesteranno una serie di crisi, mano a mano che in ciascuna zona il livello di cimento raggiunge il livello di capacità.
Al crescere del livello di cimento il progettista deve calibrare elementi e giunti in modo che entrino in crisi prima le zone più duttili e via via quelle più fragili così da incrementare il più possibile l’energia dissipata nella successione delle zone di crisi e nel contempo di evitare che il raggiungimento della capacità di una zona vitale possa mettere in crisi l’intero sistema strutturale, giungendo al collasso.
La questione riguarda soprattutto le capacità distorsive, per cui il termine gerarchie delle resistenze è un po’ forzato, anche se si traduce a livello strutturale nell’avere elementi fragili più resistenti e elementi duttili più deboli.
4.1Oggetto delle norme
Le norme presenti in questo testo disciplinano la progettazione e la costruzione di nuovi edifici soggetti ad azioni sismiche, nonché la valutazione della sicurezza e gli interventi di adeguamento su edifici esistenti soggetti al medesimo tipo di azioni.
In questo volume saranno affrontate solo le costruzioni di nuova progettazione essendo il tema dell’esistente un tema nevralgico che merita un’opera indipendente.
Lo scopo delle norme è di assicurare che in caso di evento sismico sia protetta la vita umana, siano limitati i danni e rimangano funzionanti le strutture essenziali agli interventi di protezione civile.
Le considerazioni di carattere generale, nonché le indicazioni relative all’azione sismi...
