Valutazione dell’influenza della variabilità meccanica del materiale sul comportamento sismico di telai in acciaio con controventi eccentrici
Ultima modifica: 2011-07-05
Sommario
Le strutture in acciaio con controventi eccentrici (EBF) si configurano come soluzione strutturale altamente performante per la realizzazione di costruzioni duttili in zona sismica. Le moderne norme progettuali, quali, ad esempio, Eurocodice 8 o Norme Tecniche per le Costruzioni 2008, forniscono diverse soluzioni costruttive, tra cui strutture resistenti a momento (MRF) e strutture con controventi concentrici (CBF), ma solo gli EBF risultano in effetti le uniche in grado di combinare l’elevata capacità di plasticizzazione degli MRF con il buon livello di rigidezza nei confronti degli spostamenti laterali tipica dei CBF. La capacità dissipative delle strutture con controventi eccentrici è affidata a particolari porzioni di trave, definite link, nelle quali si localizzano le deformazioni, sotto forma di deformazioni a taglio o a momento in relazione alle caratteristiche geometriche dell’elemento stesso. L’uniforme distribuzione delle plasticizzazioni e quindi una dissipazione efficiente dell’energia sismica introdotta all’interno della struttura, in accordo agli approcci progettuali normativi, si raggiunge attraverso un controllo dei coefficienti di sovraresistenza Ω relativi agli elementi preposti ad assorbire le deformazioni plastiche. La variazione tra gli Ωi degli elementi dissipativi ai vari piani non deve superare il 25%.
Diversi parametri possono tuttavia influire sull’effettivo comportamento globale della struttura: la variabilità delle proprietà meccaniche del materiale, tenuta in conto in sede di progettazione attraverso l’impiego del coefficiente di sovraresistenza γov, può alterare l’attivazione dei meccanismi di collasso imposti in sede di progettazione compromettendo la globale dissipazione dell’energia sismica. La mancata correlazione tra norme di prodotto (EN10025) e norme tecniche per le costruzioni (EC8, NTC2008), specie in relazione alla mancanza di un limite superiore allo snervamento dell’acciaio, non controllato in sede di produzione, può provocare il capovolgimento dei criteri del capacity design.
Nel presente lavoro, al fine di individuare l’effettivo comportamento delle strutture e l’influenza che la variabilità del materiale può provocare a livello di attivazione dei meccanismi di collasso, sono state eseguite Analisi Dinamiche Incrementali (IDA) su telai tipo EBF, precedentemente progettati in accordo con le attuali norme di costruzione, utilizzando 500 diversi valori delle proprietà meccaniche dei materiali, calibrate sulla base dell’effettiva produzione Europea di acciaio, analizzandone l’influenza sulle modalità di attivazione del collasso.
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