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Progettazione a collasso controllato di sistemi sismo-resistenti accoppiati telaio- controvento eccentrico

Lo scopo del presente lavoro è lo sviluppo di una metodologia di progetto, del resto già messa a punto per i telai sismo-resistenti (Mazzolani e Piluso 1997b), per i controventi eccentrici (Mastrandrea et al. 2001b; Mastrandrea et al. 2002) ed in questa sede estesa ai sistemi sismo-resistenti accoppiati telaio-controvento eccentrico, che consenta di dimensionare la struttura in modo che essa, per forze orizzontali sismiche crescenti, evolva cinematicamente secondo un meccanismo di collasso di tipo globale.
Assumendo che le sezioni delle membrature orizzontali siano note, in quanto progettate in funzione dei carichi verticali e dei taglianti sismici di progetto, le incognite di progetto sono costituite dalle sezioni delle colonne e delle diagonali, progettate in modo che sia il meccanismo globale a caratterizzare il collasso.
In particolare, il metodo di progettazione presentato include anche l’influenza degli effetti del secondo ordine. Questi ultimi, giocano un ruolo non trascurabile nella progettazione delle strutture in acciaio, e sono tenuti in conto a mezzo delle curve di equilibrio dei meccanismi di collasso analizzati.

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Motivazioni del lavoro 1 “Progettazione a collasso controllato di sistemi sismo-resistenti accoppiati telaio-controvento eccentrico” Contaldo Gerardo mat. 163000122 Anno Accademico 2008/09 MOTIVAZIONI DEL LAVORO Il lavoro svolto si propone di individuare una metodologia di progettazione per sistemi sismo- resistenti accoppiati telaio-controvento eccentrico finalizzata al conseguimento di un meccanismo di collasso di tipo globale sotto l’azione di forze sismiche orizzontali. Tale metodologia definita a collasso controllato, segue il filo logico scandito dalla teoria del calcolo a rottura, e dunque trova le sue radici su rigorose basi teoriche. Un simile approccio risulta quanto mai utile per la considerazione che per tale tipologia sismo-resistente le normative non illustrano nessun criterio di progettazione specifico. A tale scopo, lo strumento operativo che viene utilizzato è il calcolo a rottura. Tale metodo di calcolo, infatti, focalizzando l’attenzione sulla situazione in cui la struttura viene a trovarsi al momento del collasso, permette di cogliere alcune caratteristiche comportamentali che altrimenti non potrebbero essere valutate. Il primo risultato è la possibilità di un confronto diretto, in termini di prestazioni offerte, tra i diversi meccanismi di collasso che possono attivarsi per una struttura. Ciò pone in evidenza che alcune tipologie di meccanismo di collasso sono decisamente sconvenienti poichØ responsabili di capacità dissipative ridotte rispetto a quelle che potenzialmente la struttura potrebbe offrire. Una modalità di collasso di tipo globale è caratterizzata dalla plasticizzazione di tutte le zone dissipative e del numero di zone non dissipative necessarie ad attivare il cinematismo. Con riferimento a un sistema accoppiato telaio-controvento eccentrico le zone dissipative sono rappresentate dalle estremità di tutte le travi e dai link, mentre le zone non dissipative necessarie ad attivare il cinematismo sono costituite dalle sezioni di base delle colonne e delle diagonali del primo livello (Figura 1). Questo è certamente da preferirsi in quanto massimizza il numero delle zone dissipative; inoltre la capacità di dissipazione della singola cerniera plastica su trave, a causa dell’assenza di sforzi normali, è certamente superiore rispetto a quella che si manifesterebbe nel caso di colonne. Al contrario il caso limite è il meccanismo di piano, cioè il meccanismo di collasso che si manifesta completamente a livello di un singolo piano, che nel caso di un sistema accoppiato è rappresentato in (Figura 1). In questa circostanza, il numero di zone che ciclicamente dissipano energia è ridotto ai minimi termini, e in piø, poichØ le cerniere plastiche interessano le colonne, le rotazioni plastiche sono affette da valori ingenti degli sforzi normali, i quali inficiano l’ampiezza e la stabilità dei cicli di isteresi, e conseguentemente la capacità dissipativa.

Laurea liv.I

Facoltà: Ingegneria

Autore: Gerardo Contaldo Contatta »

Composta da 96 pagine.

 

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