Vincenzo PILUSO | Progetti

PROGETTAZIONE A COLLASSO CONTROLLATO DI SISTEMI ACCOPPIATI TELAIO ' CONTROVENTO CONCENTRICO

La metodologia di progetto che ci si propone di mettere a punto è basata sul teorema cinematico del collasso plastico e sull’analisi plastica del secondo ordine. Il metodo parte dalla considerazione che per la tipologia in esame i meccanismi di collasso possibili sotto l’azione sismica possono raggrupparsi in tre principali tipologie. Il controllo del meccanismo di collasso può essere effettuato mediante l’analisi di 3ns meccanismi (con ns numero di piani).Il meccanismo globale è ottenuto quando le cerniere plastiche si sviluppano all’estremità di tutte le travi e alla base delle colonne del primo ordine e contemporaneamente, tutte le diagonali tese sono plasticizzate e quelle compresse sono instabilizzate.Il metodo parte dall’assunzione che le sezioni delle travi e delle diagonali siano note in quanto dimensionate per sopportare i carichi verticali e le azioni sismiche, rispettivamente. Pertanto, le uniche incognite della metodologia di progetto sono rappresentate dalle sezioni delle colonne. Queste sono ottenute dall’applicazione del teorema cinematico del collasso plastico imponendo che il moltiplicatore delle forze orizzontali corrispondenti al meccanismo globale sia il più piccolo tra tutti i moltiplicatori cinematicamente ammissibili corrispondenti ai meccanismi indesiderati. Pertanto, in accordo con il teorema del limite superiore, il più piccolo tra i moltiplicatori cinematicamente ammissibili corrisponde al vero moltiplicatore di collasso e, di conseguenza, il meccanismo di collasso globale è il vero meccanismo che si attiva.Tale condizione è sufficiente ad assicurare il meccanismo desiderato a patto che il materiale strutturale si comporti in modo rigido-plastico, essendo in tale caso gli spostamenti orizzontali uguali a zero fino al completo sviluppo del meccanismo di collasso. Tuttavia, essendo il comportamento strutturale reale di tipo elasto-plastico, prima del completo sviluppo del meccanismo di collasso si hanno significativi spostamenti orizzontali. Pertanto, nell’algoritmo di progetto non possono trascurarsi gli effetti del secondo ordine. A tal scopo si utilizza la curva di equilibrio linearizzata del meccanismo. In particolare, tenendo conto degli effetti del secondo ordine, la curva di equilibrio del meccanismo globale deve trovarsi al di sotto di tutte quelle corrispondenti ai meccanismi indesiderati. Il soddisfacimento di tale condizione è necessaria solo fino allo spostamento di progetto δu che è funzione della capacità di deformazione plastica degli elementi dissipativi. La prima fase della ricerca sarà rivolta alla corretta scrittura delle equazioni necessarie a risolvere il problema e alla implementazione in un codice di calcolo che ne permetta una agevola e facile utilizzazione. La seconda fase della ricerca sarà rivolta alla analisi delle strutture progettate mediante analisi statiche e dinamiche non lineari con lo scopo di controllare la procedura messa a punto. La terza fase della ricerca sarà dedicata ad un confronto prestazionale fra le strutture progettate in accordo alla metodologia proposta e le stesse strutture progettate in accordo alla normativa italiana ed europea attualmente in vigore.