Presentazione di PowerPoint

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analisi sismica di edifici in muratura e misti
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INDICE
Le ipotesi di baseIl macroelementoLe pareti
resistentiIl modello 3DI diaframmiLanalisi
pushoverLa curva di capacitàLe fasi di
calcoloI risultati di 3MuriLe verifiche di
affidabilità del softwareConfronto metodo FME
con metodo POR e FEM
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Frame by Macro Elements
Autori motore di calcolo Prof. S. Lagomarsino,
Ordinario Tecnica delle Costruzioni - Università
di Genova Ing. A. Penna, Ricercatore presso
Eucentre - Pavia Ing. A. Galasco, collaboratore
Eucentre Pavia
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Ipotesi di base

• Caratteristiche meccaniche della muratura
• Buona resistenza a compressione
• 2. Resistenza trascurabile a trazione
• (la resistenza a trazione di un giunto
  malta-blocco, è circa 1/30 della resistenza a
  compressione ).
• 3. Il materiale è fortemente disomogeneo ed il
  comportamento è schematizzabile secondo precisi
  meccanismi di rottura

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Ipotesi di base Modalità di resistenza
La resistenza dei muri a forze agenti nel piano
del muro è molto maggiore rispetto a quella nel
caso di forze agenti ortogonalmente al piano, e
quindi è maggiore la loro efficacia come elementi
di controventamento.
Concezione strutturale a sistema scatolare con
cuciture dei solai
Resistenza massima per azioni nel piano
Resistenza trascurata per azioni fuori dal piano
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Ipotesi di base Meccanismi di collasso
Pressoflessione
Taglio
Scorrimento
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INDICE
Le ipotesi di baseIl macroelementoLe pareti
resistentiIl modello 3DI diaframmiLanalisi
pushoverLa curva di capacitàLe fasi di
calcoloI risultati di 3MuriLe verifiche di
affidabilità del softwareConfronto metodo FME
con metodo POR e FEM
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Il macroelemento definizione
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Analisi sismica di edifici in muratura e misti
Le ipotesi di baseIl macroelementoLe pareti
resistenti Il modello 3D I diaframmiLanalisi
pushoverLa curva di capacitàLe fasi di
calcoloI risultati di 3MuriLe verifiche di
affidabilità del softwareConfronto metodo FME
con metodo POR e FEM
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Le pareti resistenti Il comportamento
Ruolo dellaccoppiamento fornito dai cordoli e
dalle fasce murarie
il grado di accoppiamento influenza notevolmente
lentità dei momenti flettenti nei maschi murari
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Le pareti resistenti Il telaio equivalente
Parete come insieme di macroelementi MESH
elemento rigido
elemento fascia
elemento maschio
aperture
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Mesh delle pareti
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DECRETO MINISTERO DEI LAVORI PUBBLICI, 2 LUGLIO
1981 2.6. Edifici in muratura 2.6.1. Schema
strutturale Nel caso di pareti poco snelle e
quindi funzionanti prevalentemente a taglio,
edifici di limitata altezza (2 o 3 piani) e con
fasce di piano fra file di aperture contigue e
sovrapposte molto rigide e di sufficiente
resistenza, la verifica può essere condotta con
il procedimento esaurientemente illustrato in
appendice. (? METODO POR ) Quando invece le
ipotesi precedenti non sono soddisfatte per
edifici relativamente alti (4 piani ed oltre), o
per l'insufficiente rigidezza o resistenza delle
fasce di piano, il collasso si realizza in genere
con una preventiva rottura a taglio delle fasce
di piano, . La verifica dovrà allora condursi
con metodi di calcolo che tengano opportunamente
conto delle prevedibili modalità di collasso. A
favore della sicurezza e rinunciando alla
ridistribuzione delle forze in fase non lineare,
le pareti possono essere verificate
schematizzandole come telai elastici piani. (?
MODELLO A TELAIO )
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INDICE
Le ipotesi di baseIl macroelementoLe pareti
resistenti Il modello 3D I diaframmiLanalisi
pushoverLa curva di capacitàLe fasi di
calcoloI risultati di 3MuriLe verifiche di
affidabilità del softwareConfronto metodo FME
con metodo POR e FEM
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Modello 3D
Insieme di pareti piane - Solai ortotropi
deformabili Nodi 3D a 5 gdl per il collegamento
delle pareti Elementi lineari (travi, pilastri,
catene)
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Modello 3D
Definizione delle pareti disegno diretto o da
DXF
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Modello 3D
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Modello 3D
Creazione mesh (maschi, fasce, elementi rigidi)
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con metodo POR e FEM
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Modello 3D
Strutture miste travi e pilastri in c.a. -
acciaio
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Modello 3D
Assemblaggio tridimensionale con inserimento
diaframmi
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Modello 3D
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Definizione delle oggetti strutturali solai e
volte flessibili parametrici
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Analisi statica non lineare PUSHOVER
Statica
Non Lineare
Legge costitutiva non lineare dei materiali
Carico applicato staticamente
1. Applicare carichi sismici staticamente e far
incrementare lintensità
2. Degrado degli elementi strutturali che
costituiscono ledificio Stato elastico
plastico collasso (eliminazione)
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Nodo di controllo
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Analisi statica non lineare PUSHOVER
Eliminazione elementi al raggiungimento del drift
ultimo
Definizione del drift ultimo
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Analisi statica non lineare PUSHOVER
La risposta di un sistema a N gdl di libertà è
correlata alla risposta di un sistema equivalente
ad 1 gdl.
La curva di capacità è convertita nel sistema
bilineare equivalente
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Analisi statica non lineare PUSHOVER
Calcolo dello spostamento da normativa
(SPOSTAMENTO RICHIESTO)
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Definizione di SLU
SLD e SLU capacità di spostamento della
struttura valutata sulla curva globale. SLU
spostamento corrispondente ad una riduzione delle
forza pari al 20 del massimo, (80 Fmax) per
effetto della progressiva eliminazione dei
contributi dei maschi murari che raggiungono lo
spostamento ultimo.
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Definizione di SLD
SLD spostamento minore tra 1) e 2)
1) Spostamento relativo fra 2 piani consecutivi d
eccede i valori riportati in 4.11.2
2) Spostamento offerto relativo al raggiungimento
della massima forza rispetto al richiesto
Spostamento richiesto
Spostamento offerto
La verifica è di tipo globale sulla curva di
capacità e non sui singoli elementi!
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Verifica struttura
Asse X spostamento orizzontale delledificio a
livello del nodo di controllo Asse Y forza
orizzontale totale applicata.
LA STRUTTURA E VERIFICATA!
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Sequenza di calcolo
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calcoloI risultati di 3MuriLe verifiche di
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con metodo POR e FEM
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Presentazione dei risultati
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con metodo POR e FEM
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La verifica sperimentale del metodo(Università
di Pavia Magenes Calvi, 1997)
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La verifica sperimentale del metodo
Municipio di Castelnuovo Belbo Terremoto
Monferrato 2000
Simulazione del danno
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Le ipotesi di baseIl macroelementoLe pareti
resistenti Il modello 3D I diaframmiLanalisi
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affidabilità del softwareConfronto metodo FME
con metodo POR e FEM
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Confronto FME con POR
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Caratteristiche metodo POR

1. Modello semplificato, di facile implementazione
   numerica
2. Ipotesi di solai infinitamente rigidi (non reale
   in edifici esistenti)
3. Non sono previsti meccanismi di danneggiamento
   delle fasce
4. Rigidezza strutturale sovrastimata
5. Duttilità strutturale fortemente sottostimata

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Confronto metodo FME con metodo elementi finiti
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Svantaggi del metodo ad elementi finiti

1. Dipendenza dellanalisi dalla mesh (mesh
   dependent)
2. Tempo di calcolo fortemente dipendente dalle
   dimensioni del modello
3. Definizione puntuale delle leggi costitutive del
   materiale di difficile reperimento
4. La normativa non contiene tutti i parametri
   necessari a definire il comportamento non lineare
   ed il degrado

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Svantaggi del metodo ad elementi finiti

1. Per lapplicazione dei criteri di resistenza a
   taglio e pressoflessione alla muratura è
   necessario integrare gli effetti nodali sui
   singoli elementi murari
2. La normativa non presenta riferimenti espliciti a
   modellazione con elementi di superficie ma
   propone una modellazione a telaio equivalente con
   maschi, travi in muratura ed eventuali altri
   elementi strutturali in c.a. ed acciaio

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Per ogni ulteriore informazione consultare il
sito www.stadata.com oppure telefonare al n.
verde 800 236 245