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Protezione sismica di strutture in c.a.: progetto di un edificio con isolatori a pendolo scorrevole

Informazioni tesi

  Autore: Gianvito Di Stefano
  Tipo: Tesi di Master
Master in Università degli Studi di Enna “Kore”
Anno: 2014
Docente/Relatore: Marinella Fossetti
Istituito da: UKE - Università Kore di Enna
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 151

Il presente lavoro riguarda lo studio e l’uso della tecnica innovativa dell’isolamento alla base per la protezione sismica di nuovi edifici in conglomerato cementizio armato.
Nella prima parte del presente lavoro viene trattata in generale la tecnica dell’isolamento sismico e le modalità per realizzare tale sistema, vengono inoltre trattati gli aspetti fondamentali per un buon controllo di tutte le fasi di progetto e la scelta del sistema di isolamento più idoneo. Vengono descritti i dispositivi di isolamento maggiormente utilizzati approfondendo la tipologia di isolatori a pendolo scorrevole e infine vengono trattati gli aspetti normativi con particolare riferimento a quanto prescritto dal D.M. del 14.01.2008 (NTC2008).
Nella seconda parte viene riportato l’intero percorso progettuale da seguire in riferimento a un esempio d’applicazione relativo ad un edificio da costruire ex-novo, nel quale la resistenza della struttura viene progettata sulla base delle caratteristiche del sistema di isolamento. In particolare viene studiato il comportamento della struttura attraverso l’uso di isolatori a pendolo scorrevole con legame costitutivo non lineare riproducendone il comportamento ciclico. Inizialmente viene svolta un’analisi lineare semplificata per il predimensionamento del sistema di isolamento e per la verifica dei risultati ottenuti con l’analisi più avanzata. In seguito, infatti, per la verifica degli isolatori, viene effettuata un’analisi dinamica non lineare con l’uso di accelerogrammi spettrocompatibili generati da spettri elastici ottenuti da un’analisi di risposta sismica locale sulla zona in cui verrà realizzata la costruzione. Per la verifica della sovrastruttura e della sottostruttura è stata utilizzata un’analisi dinamica lineare con spettro di risposta elastico. Infine è stato svolto un confronto tra il comportamento dinamico della struttura a base fissa e a base isolata.
Nello svolgere l’esempio di progettazione si fa riferimento agli articoli della nuova norma D.M. del 14.01.2008 (NTC2008) e della relativa circolare esplicativa n. 617 del 02.02.2009, questi ultimi preceduti dalla lettera C.

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1 Introduzione Il presente lavoro riguarda lo studio e l’uso della tecnica innovativa dell’isolamento alla base per la protezione sismica di nuovi edifici in conglomerato cementizio armato. Le tecnologie antisismiche di maggiore interesse, con maggiore possibilità di sviluppo e più recentemente introdotte sono quelle dell’isolamento sismico e della dissipazione energetica. Queste metodologie, la cui applicabilità è da verificare di volta in volta in funzione delle peculiarità architettoniche e strutturali, possono presentare, quando consapevolmente e correttamente utilizzate, indubbi vantaggi rispetto alle tradizionali modalità costruttive, potendo anche risultare fortemente convenienti anche dal punto di vista economico-prestazionale. In genere con l’isolamento si opera in modo di ridurre drasticamente le forze sismiche applicate alla sovrastruttura, mentre con la dissipazione energetica si cerca di aumentare gli effetti di smorzamento mediante la localizzazione delle deformazioni in appositi dispositivi. Nonostante tali indubbie potenziali favorevoli caratteristiche, le tecniche di isolamento e dissipazione sono scarsamente utilizzate e conosciute a livello nazionale, applicate in pochissimi casi sugli edifici nuovi, ed in maniera ancora minore negli edifici esistenti. Alcune statistiche dimostrano che l’Italia, pur essendo il paese che nel mondo ha il maggior numero di opportunità di applicazione di tali tecnologie al patrimonio monumentale, è quello che in misura minore le utilizza. La strategia tradizionalmente impiegata nel nostro paese si basa sul Capacity Design o “gerarchia delle resistenze”: sostanzialmente lo scopo è quello di evitare danni strutturali in presenza di sismi di media intensità, mentre per terremoti di entità severa si ritiene sufficiente scongiurare la perdita di vite umane, evitando il collasso strutturale anche se l’edificio si rivela non più agibile e/o destinato alla demolizione per via di un danno strutturale diffuso causato dalla progressiva plasticizzazione degli elementi portanti dell’edificio. È previsto quindi che la struttura possieda una certa duttilità che evita che la struttura crolli, anche se

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