Analisi non lineari con Straus7 ed EasyOver per la valutazione della vulnerabilità sismica di strutture in c.a.

G. Di Sciascio - Ingegnere Strutturista, Sviluppatore software, Libero Professionista 11/06/2018 488

INTRODUZIONE

Nel presente articolo si prende in considerazione un capannone industriale monopiano in cemento armato prefabbricato, adibito ad uso officina, sito in località Mirandola (MO) e colpito dal terremoto dell’Emilia del 2012. L’obiettivo del presente lavoro consiste nel confronto tra i danni riscontrati e i risultati di un’analisi Pushover multimodale adattiva sul modello FEM della struttura. Per la modellazione agli elementi finiti è stato adottato il codice di calcolo Straus7, [8], e il software EasyOver, [9], applicativo di Straus7 per le analisi statiche non lineari di edifici in cemento armato.

DESCRIZIONE DELLA STRUTTURA

L’unità strutturale, realizzata nel 2001 (normativa di riferimento DM 09/01/1996) e colpita dal terremoto dell’Emilia del 2012, presenta una pianta rettangolare di dimensioni pari a 31,9*44,2 m, altezza tamponamento 9,34 m, e una struttura portante a doppia campata, ciascuna di luce pari a 15,5 m, costituita da (Fig. 1):

  • copertura con tegoli di larghezza pari a 250 cm, altezza pari a 70 cm e luce pari a 14 m
  • n. 8 travi prefabbricate in c.a.p., di cui n. 2 a sezione rettangolare 50*60 (campata di testata lato est) e n. 6 a T rovescia di larghezza pari a 100 cm ed altezza pari a 120 cm, che sopportano i tegoloni di copertura, di luce pari a 15,5 m
  • n. 15 travi prefabbricate in c.a.p., di cui n. 12 a sezione rettangolare 40*60 e luce 7,25 m (allineamenti esterni) e n. 3 a T rovescia di larghezza pari a 100 cm, altezza pari a 100 cm e luce pari a 14,5 m, aventi la sola funzione di porta carriponte
  • pilastri prefabbricati in c.a. di dimensioni 50*50 (allineamenti esterni) e 60*70 (allineamento interno).

modello-struttura-straus7.jpg

Fig. 1 – Modello della struttura in Straus7

I parametrici meccanici dei materiali considerati nel modello strutturale sono: fcm = 40 MPa, resistenza a compressione media del calcestruzzo, e fym = 430 MPa, tensione media di snervamento delle barre d’armatura (Feb44k). Lo schema strutturale è del tipo a pendolo inverso e le travi e i tegoli di copertura, dotati di armatura precompressa e lavoranti in schema di semplice appoggio, non partecipano all’assorbimento delle azioni sismiche. La presenza degli elaborati progettuali depositati, il rilievo della geometria della struttura e dei dettagli costruttivi e le indagini diagnostiche eseguite sui materiali hanno permesso di raggiungere un livello di conoscenza LC3 (FC = 1).

La classe d’uso della struttura è la “Classe II”. Pertanto, lo Stato Limite di Salvaguardia della Vita (SLV) è associato ad una domanda sismica con tempo di ritorno TR,D pari a 475 anni (vedi Fig. 2), che corrisponde ad un’accelerazione orizzontale massima attesa (P.G.A.) pari a 0,136g (ag,D). Gli altri parametri che caratterizzano lo spettro di risposta elastico sono (categoria topografica T1, categoria di sottosuolo C): S = 1,489; TB = 0,145 s; TC = 0,436 s; TD = 2,144 s.

In Tab. 1 vengono riportati i carichi permanenti agenti sulla struttura.

spettri-di-risposta-elastici-straus7.JPG

Fig. 2 – Grafici Spettri di risposta elastici per SLO (TR = 30 anni), SLD (TR = 50 anni), SLV (TR = 475 anni) e SLC (TR = 975 anni) nel caso in esame

Tab. 1 – Carichi permanenti agenti sulla struttura

tabella-1-carichi-permanenti.JPG

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