Normativa e Progettazione antisismica: c’e’ del nuovo in ... · E. Cosenza– Normativa e...
Transcript of Normativa e Progettazione antisismica: c’e’ del nuovo in ... · E. Cosenza– Normativa e...
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Nor
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iva
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oget
tazi
one:
c’e
’del
nuo
vo in
Ital
ia
Edoardo CosenzaDipartimento di Ingegneria Strutturale
Università di Napoli Federico II
Salerno, 12 febbraio 2007
Normativa e Progettazione antisismica:
c’e’ del nuovo in Italia
vva ST
SS π=ω=
2
dda ST
SS 2
22 4π
=ω=
av STSπ
=2
ad STS 2
2
4π=
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡−⋅η⋅+⋅⋅=<≤ ).(
TTSaSTTB
gaB 15210
52.SaSTTT gaCB ⋅η⋅⋅=<≤
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡⋅⋅η⋅⋅=<≤TT.SaSTTT C
gaDC 52
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ ⋅⋅⋅η⋅⋅=≤ 252
TTT.SaSTT DC
gaD
tetancosSa =
Cgav T.SaSTSπ
η=π
=2
522 tetancosSv =
DCgad TT.SaSTS 22
2
452
4 πη=
π=
tetancosSd =
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
T [sec]
Se/a
g TC TD
TC
TC
E. C
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mat
iva
e pr
oget
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one:
c’e
’del
nuo
vo in
Ital
ia
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00
S De[m
]0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00T[s ]
S e[g
]
costante4
5.24 22
2
=== DCgad TTSaSTSπ
ηπ
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ ⋅⋅⋅⋅⋅=≤ 25.2
TTTSaSTT DC
gaD η
dda ST
SS 2
22 4π
=ω=
E. C
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c’e
’del
nuo
vo in
Ital
iaDCgad TT.SaSTS 22
2
452
4 πη=
π=
cm......TT.SaS DCgd 41902504
522519812504
5222 =⋅⋅
π⋅⋅⋅=
πη=
Terreno C
Zona 2
Se una struttura è in grado di sopportare spostamenti di 19.4 cmè in grado di superare in ogni caso il terremoto
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iaDCgad TT.SaSTS 22
2
452
4 πη=
π=
Assume la stessa importanza la valutazione di:
•Accelerazione di progetto del sito•Effetto del terreno•Smorzamento strutturale•Periodo spettrale TC•Periodo spettrale TD
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• Ordinanza 3274 e Eurocodice 8 già consentono l’approccio di progetto agli spostamenti
• Sorprendentemente nella valutazione degli spostamenti la valutazione di TC e TD assume un ruolo decisivo. Dunque il normatore deve valutare la forma spettrale di progetto con grande attenzione
Qualche considerazione
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nuo
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Park & Paulay
1975
CRITERIO DELLA STESSA ENERGIA
CRITERIO DELLO STESSO SPOSTAMENTO
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ia Comportamenti Comportamenti sismicamentesismicamente equivalentiequivalenti(criterio (criterio maxmax spostamento)spostamento)
M
u
M
e
FF
δδ
=
Riduzione forze: Fattore di Struttura q
= Duttilità
H
u
H
e
FF
δδ
=
Spostamento
Forza Fe
δU
FM
δM
FH
δH
Mu
eM
FFδδ /
=
Hu
eH
FFδδ /
=
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ia mTSSaF ege ⋅⋅⋅= )(μ
eed
FqFF ==
costante)( =⋅⋅⋅==⋅ mTSSaFF eged μ
μH
Fd,H
μM
Fd,M
RE
SIST
EN
ZA
DUTTILITA’
Nuove costruzioni
μM≈0.7μHFd,M≈1.43Fd,H
Esempio (Zona 2; Suolo B, T=0,4sec):ag=0.25g; S=1,25; Se(T=0.4)=2,5
Costante=0,25gx1,25x2,5xm=0,78mg
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iacostante)( =⋅⋅⋅==⋅ mTSSaFF eged μ
μE
FE
RE
SIST
EN
ZA
DUTTILITA’
Costruzioni esistenti
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• Per le strutture di nuova progettazione l’Ordinanza e EC8 fissano due punti di progetto fra gli infiniti possibili
Qualche considerazione
• Per le strutture esistenti il progettista ha disponibili infinite soluzioni
• Le scelte hanno conseguenze diverse per i sismi di periodo di ritorno 2475 anni e 72 anni
• Per il sisma con periodo di ritorno 475 anni conta il prodotto di
Resistenza per Duttilità
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0,20
Eduardo Miranda, Stanford University, USA
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00T(s)
Se(a
dim
)
Suolo A (222)
MEDIA (674) Terremoti europei
Suolo A
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00T(s)
Se(a
dim
)media adim (su 222)
spettro norma adim
+/- 10% spettro norma adim
0,315 0,545
pare
ti
tela
i
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• Le strutture a telaio possnoavere problemi progettuali per lo SLD, e dunque problemi di danni non strutturali per sismi di modesta entità
Qualche considerazione
• Le strutture a parete sono piùrigide e mediamente attirano piùaccelerazione
• Le strutture a parete in genere superano agevolmente le verifiche si SLU e di SLD, anche se le fondazioni sono un aspetto critico
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iaLe accelerazioni sono importanti !
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Olivia View HospitalSan Fernando earthquake
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Eduardo Miranda, Stanford University, USA
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Ital
ia Eduardo Miranda, Stanford University, USA
E. C
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ia
ProprietProprietàà Fondamentali Strutture Isolate alla BaseFondamentali Strutture Isolate alla Base
•• AllungamentoAllungamento PeriodoPeriodo & & IncrementoIncrementoSmorzamentoSmorzamento
•• AllungamentoAllungamento PeriodoPeriodo •• IncrementoIncremento SmorzamentoSmorzamento
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iaCalifornia: edificio (Policlinico Universitario) isolato
FORTISSIMA RIDUZIONE DEGLI EFFETTI !
Verifica “sperimentale”:
Il terremoto di Northridge
Distribuzione uniforme
(non triangolare) delle azion
Irregolarità
strutturale
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Ital
ia Spettri elastici
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
T [sec]
Se/a
g
Suolo A
Suolo B, C, E
Suolo D
0.35g
1.09g
0.875g
1.18g
zona 1
Aumento
smorzamento
Aumento Periodo
2.3 sec 0.13g
0.7 sec
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Ital
ia
Edifici Isolati
in
GIAPPONE
Da Martelli et al. ,Genova, ANIDIS 2004
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ia
Edifici Isolati
in
CINA
Da Martelli et al. ,Genova, ANIDIS 2004
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ia Nuovo insediamento Nato _ Lago Patria
299 isolatori
+ dissipatori
Grande struttura in cemento armato2-3 livelli 155 m x 104 m
Circa 17500 mq
Al di sopra 8 edifici in acciaio
Nuovo insediamento Nato _ Lago Patria
Tis=3,18 sec; massa partecipante 99,6%
Smorzamento conisolatori + dissipatori elastoplastici
Struttura 5% + isolatori 10% + dissipatori 15%
η= 0.577 (limite normativo 0.55)
Struttura non isolata:1,4x0.25=0,35 g da amplificare spettralmente
Struttura isolata:0,10 g contro 0,04x1,4 alle t.a. di progetto
Terreno B; Struttura incastrata T=0,6 sec1,09 g
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Ospedale del Mare, PonticellI , NAPOLI
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Analisi Prestazioni Strutturali
Device Diameter
(mm)
Number of
Devices
Horizontal Stiffness Kh
(kN/mm)
Vertical Stiffness Kv
(kN/mm)
Horizontal-to-Vertical
Stiffness Ratio
Primary Shape Factor
(S1)
Secondary Shape Factor
(S2) 600 115 1.51 1802 1195 24,58 3,93
650 124 2.98 2472 830 26,67 4,10
800 88 4.89 3949 808 24,69 5,49
HDRBsHDRBs
Mechanical Properties SI-N SI-H Compressive strength (N/mm2) 15.5 15.5 Ultimate elongation (%) 350 300 Shear modulus (N/mm2) 0.80±0.12 1.40±0.21 Equivalent viscous damping (%) 15 15
N=NormalN=NormalH=HardH=Hard
Rubber Compound Rubber Compound
> 12> 12 > 4> 4> 800> 800
TTtargettarget = 2.5 sec= 2.5 secFIP
TotaleTotale: 327: 327
DDmaxmax=24.3cm=24.3cm
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iaOSPEDALE DEL MARE
107.000 tonnellate di peso appoggiate su 327 isolatori in gomma e acciaio; circa 19.000 mq di superficie
ASTALDI 60%, GIUSTINO 30%, Altri 10%SIEMENS
CIRCA 200 MILIONI DI EURO DI OPERE
53% PUBBLICI47% PRIVATI
GESTIONE 25 ANNI
APERTURA: MARZO 2009
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Gennaio 2007
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