Strutture deformabili torsionalmente: le novità della Circolare 2019

Come valutare se le strutture sono deformabili torsionalemente

La norma identifica una serie di tipologie strutturali classificandole principalmente in base alla tipologia degli elementi verticali che contribuiscono maggiormente alla resistenza rispetto alle azioni orizzontali.

Le strutture dotate di bassa resistenza e rigidezza torsionale sono definite deformabili torsionalmente, questo significa che la marcata eccentricità tra il baricentro della massa e quello della rigidezza può provocare amplificazioni significative degli effetti legati alle azioni sismiche.

Questo si traduce in una riduzione del fattore di comportamento q e nel conseguente incremento dell’azione sismica di progetto. Pertanto diventa fondamentale essere in grado di determinare se la struttura possa essere classificata come deformabile torsionalmente o meno, ed eventualmente intervenire modificando la geometria o la disposizione degli elementi strutturali.

In questo articolo vedremo come valutare questo aspetto ai sensi delle nuove NTC18 e della relativa circolare applicativa del 21 Gennaio 2019.

Cosa cambia con la nuova normativa tecnica

Rispetto alle NTC08 è cambiato il metodo per identificare se una struttura è deformabile torsionalmente o meno, si osserva infatti che, mentre il calcolo dei fattori r2 e ls2 è rimasto sostanzialmente invariato, nelle nuove NTC18 il confronto viene fatto confrontando che r2/ls2 ≥ 1, mentre con la precedente NTC 2008 era sufficiente che r/ls > 0.8 rendendo molto più gravoso rispettare questa prescrizione, con

ntc18-strutture-deformabili-torsionalmente-1.JPG

La circolare applicativa del 21 Gennaio 2019 modifica parzialmente questo aspetto introducendo un metodo alternativo per la determinazione del comportamento torsionale della struttura, attraverso il rapporto tra i periodi dei modi di vibrare T e Tθ:

ntc18-strutture-deformabili-torsionalmente-2.JPG

Attraverso alcuni casi prova è facile verificare come questo metodo alternativo consenta nelle situazioni cosiddette “border line”, ovvero quando il rapporto r2/ls2 è di poco inferiore all’unità, di poter considerare la struttura non deformabile torsionalmente, mentre in casi più estremi i due metodi forniscono risultati concordanti.

Applicazione dei due metodi alternativi 

Nell'articolo integrale l’applicazione di questi due metodi alternativi proposti dalla normativa attraverso il software di calcolo PRO_SAP.

CASO 1

Il primo caso di studio è una struttura deformabile torsionalmente con un nucleo ascensore inserito in posizione eccentrica rispetto al baricentro delle masse, come si può osservare sia il rapporto r2/ls2 che T/Tθ indicano un comportamento fortemente torsionale.

CASO 2

Il secondo caso studio è stato ottenuto dal primo inserendo una parete sismica nella posizione opposta al vano ascensore, in modo da riequilibrare la posizione del baricentro delle rigidezze. Anche in questo caso i due metodi forniscono risultati concordanti, ma vedremo come i risultati ottenuti con il secondo metodo siano molto meno marcati rispetto al caso precedente, mentre il rapporto r2/ls2 indichi che la struttura sia abbondantemente non deformabile torsionalmente.

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