Katia Annunziata, Elide Nastri, Vincenzo Piluso
University of Salerno, Dept. Civil Engineering, Italy
Rosario Montuori
University of Salerno, Department of Pharmacy, Italy
Questo articolo presenta un importante miglioramento nella progettazione sismica di strutture basate sull’applicazione della Teoria del Controllo del Meccanismo plastico (TPMC). La TPMC è stata originariamente proposta negli anni ‘90 e richiedeva un algoritmo di tipo iterativo. Successivamente è stata aggiornata nel 2015 portando alla cosiddetta soluzione in forma chiusa. Negli ultimi anni, la TPMC ha dimostrato il suo valore come procedura di progettazione efficace che può essere applicata a qualsiasi tipologia strutturale. Inoltre, è stata utilizzata, nel corso di importanti progetti di ricerca RFCS, come strumento di progettazione concorrente a quella riportata all’interno delle norme confermandone l’efficacia, la semplicità e l’idoneità a qualsiasi tipologia strutturale. L’obiettivo della TPMC è la progettazione di strutture in grado di sviluppare al collasso un meccanismo di tipo globale. Essa era originariamente basata sull’estensione del teorema cinematico del collasso plastico al concetto di curva di equilibrio del meccanismo, lavorando nel piano α − δ (essendo α il moltiplicatore delle forze sismiche e δ lo spostamento in sommità della struttura). Il punto di novità del presente lavoro riguarda un miglioramento della procedura di progettazione che viene elaborata nell’ambito del piano α − θ , dove θ la rotazione plastica. Questo nuovo approccio denominato TPMC( θ ), si è dimostrato affidabile quanto il precedente, portando così a strutture in grado di sviluppare un meccanismo di collasso di tipo globale ma con colonne più leggere. L’efficacia della nuova procedura è stata confermata sia dalle analisi pushover che dinamiche non lineari.
1. INTRODUZIONE
Il controllo del meccanismo di collasso è di primaria importanza nella progettazione sismica delle strutture per assicurare un’adeguata duttilità globale e capacità di dissipazione dell’energia. È noto che le strutture che presentano meccanismi di piano soffice o parziali non sono in grado di sfruttare le loro riserve plastiche. Per questo motivo, le prestazioni sismiche ottimali si ottengono quando si verifica un meccanismo di collasso di tipo globale. Le moderne norme sismiche [1]-[2] forniscono regole di progettazione semplificate per prevenire meccanismi di collasso insoddisfacenti. Nel caso dei telai sismoresistenti (MRFs), si suggerisce l’uso del cosiddetto criterio della gerarchia trave-colonna. Tuttavia, è stato ampiamente dimostrato che questo criterio è generalmente in grado di prevenire meccanismi di piano soffice, ma non assicura lo sviluppo di un meccanismo di collasso di tipo globale. La teoria del controllo del meccanismo plastico (TPMC) ha lo scopo primario di stabilire regole di progettazione finalizzate ad assicurare lo sviluppo di un meccanismo di collasso di tipo globale. La TPMC non è una novità nel panorama delle metodologie progettuali poiché fa la sua prima apparizione nel 1996 [3] e successivamente nel 1997[4]. L’algoritmo di progettazione originale era iterativo e, per questo motivo, spesso liquidato frettolosamente dai normatori perché considerato troppo complicato. Nel 2015 [5] la TPMC ha sperimentato un rivoluzionario “make over” essendo impostata in soluzione in forma chiusa, che la ha resa semplice e più adatto anche alla risoluzione mediante calcoli manuali. Di conseguenza, negli ultimi anni, la Teoria del Controllo del Meccanismo Plastico (TPMC) ha stabilito il suo ruolo di competitor dei codici sismici, guadagnando sempre più popolarità, ed è stata ampiamente utilizzata nell’ambito di progetti RFCS europei [6]-[9], ispirando così numerosi ricercatori in tutto il mondo [10]-[13]. Inoltre, è stata estesa a diverse tipologie strutturali sia in acciaio che in cemento armato [14]-[21]. Recentemente è stato proposto anche un approccio probabilistico rigoroso [22].[…]
Leggi l’articolo completo su Costruzioni Metalliche n. 6/2023.