Analisi sismica delle strutture murarie

A. Galasco

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DESCRIZIONE

Calcoli strutturali secondo le NTC08 e Circ. 617/09 - Nuova progettazione e ristrutturazione - Software 3Muri di S.T.A. DATA versione Demo

Negli anni, terremoti ed evoluzione normativa hanno condotto ad una progettazione più consapevole ma più complessa, esplicata all'interno delle nuove Norme Tecniche delle Costruzioni (NTC08) e della Circolare esplicativa 617/09. Il volume è concepito per aiutare a comprendere i diversi aspetti della nuova normativa, non solo dal punto di vista teorico ma anche da quello pratico; infatti, sono riportati al suo interno numerosi esempi relativi alla progettazione sismica sugli edifici in muratura, dove vengono spiegati i passaggi che il progettista è tenuto seguire per una buona progettazione in linea con quanto espresso dalla norma. Gli esempi evidenziano problemi progettuali ricorrenti nella pratica quali l'inserimento di nuove aperture nel perimetro strutturale, il miglioramento e l'adeguamento sismico delle costruzioni esistenti mediante opportuni interventi di consolidamento. Il volume, tra l'altro, affronta il calcolo della risposta strutturale di insieme ad un evento sismico. Lo strumento più efficace, a tal scopo, è l'analisi statica non lineare, descritta in dettaglio in questo volume, da condursi su un modello numerico che simuli il comportamento meccanico della costruzione, cogliendo appieno il comportamento anelastico della muratura. Nel testo si propone, passo passo, lo studio della risposta sismica di un edificio esempio, completando il calcolo con possibili opere di consolidamento. Seguono altri casi progettuali ricorrenti; a conclusione, è proposto l'esempio di compilazione della Scheda di II Livello della Protezione Civile inerente a un edificio sensibile/strategico e il calcolo di vulnerabilità richiesto per la compilazione delle schede predisposte dalla Protezione Civile (SchedaDPCLiv1-2 DM 2008). Con il CD-Rom allegato è possibile scaricare il software 3Muri di S.T.A.DATA versione PROVA.

Indice
PREFAZIONE
INTRODUZIONE
Capitolo 1
LA RISPOSTA SISMICA DI EDIFICI IN MURATURA
1.1 Introduzione
1.2 Tipologie di muratura
1.2.1 Muratura in pietra
1.2.2 Muratura in mattoni
1.2.3 Muratura in blocchi AAC
1.3 Comportamento sismico degli edifici in muratura
1.4 I meccanismi di primo modo e l'analisi dell'ambiente
1.4.1 Calcolo moltiplicatore di collasso per un blocco rigido soggetto a un'azione di ribaltamento
1.4.2 Ribaltamento di una facciata per un edificio multipiano
1.4.3 Instabilità di una parete tra due vincoli consecutivi
1.5 Dall'osservazione del danno reale al modello a telaio equivalente
1.6 Meccanismi di risposta dei pannelli murari
1.6.1 Pressoflessione-ribaltamento (rocking)
1.6.2 Taglio-scorrimento
1.6.3 Taglio-fessurazione diagonale

Capitolo 2
NUOVE NORME TECNICHE PER LE COSTRUZIONI
2.1 Introduzione
2.2 Peculiarità della progettazione antisismica
2.3 Quadro normativo italiano
2.4 Le norme tecniche 2008 e la Circolare 617
2.4.1 Vita nominale (VN), classe d'uso (CU) e periodo di riferimento per l'azione sismica (VR)
2.4.2 Stati limite e relative probabilità di superamento
2.4.3 Valutazione dell'azione sismica
2.4.4 Combinazione dell'azione sismica con le altre azioni
2.4.5 Progettazione di edifici (nuovi) in muratura soggetti ad azioni sismiche
2.4.6 Modellazione strutturale
2.4.7 Metodi di analisi strutturale
2.4.7.1 Analisi statica lineare
2.4.7.2 Analisi dinamica lineare
2.4.7.3 Analisi dinamica non lineare
2.4.7.4 Analisi statica non lineare
2.4.8 Verifiche di sicurezza
2.4.8.1 Pressoflessione nel piano
2.4.8.2 Taglio
2.4.8.3 Pressoflessione fuori piano
2.4.9 Edifici semplici
2.4.10 Verifica edifici esistenti
2.4.11 Interventi di consolidamento di edifici in muratura

Capitolo 3
ANALISI CINEMATICA
3.1 Introduzione
3.2 L'analisi dei meccanismi locali di collasso negli edifici esistenti in muratura
3.2.1 Analisi cinematica lineare
3.2.2 Analisi cinematica non lineare
3.2.3 Verifiche di sicurezza
3.3 Valutazione del livello di sicurezza
3.4 Interventi di consolidamento per i modi locali
3.5 Esempi applicativi
3.5.1 Esempio 1: meccanismo locale di ribaltamento di un singolo blocco scarico
3.5.2 Esempio 2: meccanismo di ribaltamento di un singolo blocco caricato
3.5.3 Esempio 3: meccanismo di ribaltamento di un edificio a più livelli
3.5.4 Esempio 4: meccanismo di ribaltamento ed inserimento di tiranti
3.5.5 Esempio 5: flessione intermedia di una parete muraria (senza il carico dei livelli superiori)
3.5.6 Esempio 6: flessione intermedia di una parete muraria (con il carico dei livelli superiori)
3.5.7 Esempio 7: flessione intermedia di una parete muraria (calcolo per iterazione)
3.5.8 Esempio 8: Calcolo mediante cinematica non lineare
3.5.9 Esempio 9: Calcolo con livello di conoscenza 2
3.5.10 Considerazioni conclusive

Capitolo 4
ANALISI STATICA NON LINEARE
4.1 Introduzione
4.2 L'Analisi statica non lineare
4.3 Rappresentazione della struttura
4.4 Caratteristiche meccaniche dei pannelli murari
4.5 Capacità deformativa dei pannelli murari
4.6 Curva di capacità, Curva della domanda e definizione del performance point
4.7 Distribuzione di forze
4.8 Scelta del nodo di controllo
4.9 Definizione degli stati limite sulla curva di capacità
4.10 Valutazione diretta del coefficiente di struttura q dalla curva di capacità
4.11 Esempi di calcolo di dominio resistente
4.11.1 Esempio 1: Pannello murario esistente
4.11.2 Esempio 2: Pannello murario di nuova progettazione

Capitolo 5
CALCOLO DELLA VULNERABILITÀ SISMICA - RISPOSTA GLOBALE
5.1 Introduzione
5.2 Descrizione del caso studio ed interventi applicati
5.3 Parametri di calcolo
5.4 Implementazione del modello numerico
5.5 La verifica sismica secondo la NTC08
5.5.1 Curva di capacità derivante da un'analisi pushover
5.5.2 La domanda sismica
5.5.3 Quantificazione del livello di sicurezza
5.5.4 La verifica a stato limite di danno
5.5.5 Verifica secondo NTC08
5.6 Confronto tra lo stato di fatto e quello di progetto
5.7 Strategie di consolidamento
5.7.1 Inserimento del cordolo sommitale
5.7.2 Consolidamento delle muratura
5.7.3 Aumento del livello di conoscenza
5.8 Conclusioni

Capitolo 6
ESEMPI PROGETTUALI E TIPOLOGIE DI INTERVENTI
6.1 Introduzione
6.2 Impostazioni generali del progetto sismico
6.2.1 Riconoscimento qualitativo della tecnologia costruttiva prevalente
6.2. 2 Individuazione della classe d'uso (CU)
6.2. 3 Inquadramento tipologia di intervento
6.2. 4 Acquisizione delle informazioni preliminari
6.2.5 Redazione di un modello numerico fedele all'edificio reale
6.2.6 Analisi strutturale dell'edificio esistente (stato di fatto)
6.2.7 Analisi strutturale dell'edificio esistente su cui sono stati applicati gli interventi (stato di progetto)
6.2.8 Conclusioni e sintesi circa la strategia di intervento da eseguire
6.3 Esempio di calcolo di miglioramento sismico
6.3.1 Analisi stato di fatto
6.3.2 Analisi stato di progetto
6.4 Esempio di edificio in schiera con parziale demolizione (adeguamento sismico)
6.3.1 Il giunto sismico
6.5 Esempio di intervento locale (cerchiatura di aperture)
6.6 Esempio di compilazione di scheda della protezione civile e calcolo dei moltiplicatori di collasso
6.6.1 Excursus normativo
6.6.2 Esempio di compilazione scheda della Protezione Civile
6.6.3 Calcolo degli indici di vulnerabilità
6.7 Conclusioni

APPENDICI
Allegato 1
Allegato 2
Premessa
Martinetti piatti
Rilievo dello stato di sollecitazione (martinetto singolo)
Analisi del comportamento tenso deformativo (martinetto doppio)
Allegato 3
Allegato 4
Allegato 5
3MURI©
Analisi strutture in muratura
Il metodo FME
La duttilità strutturale
Il comportamento scatolare
Il comportamento della pareti al sisma
Il modello teorico del macroelemento
Solai rigidi e deformabili
Strutture non regolari
Le fasi di calcolo
Fase 1: input della struttura
Fase 2: l'analisi
Fase 3: i risultati
Le verifiche del metodo FME
Il software allegato al volume
RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

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