Luca Bomben, Marco Fasan, Claudio Amadio, Chiara Bedon
Università degli Studi di Trieste, Dipartimento di Ingegneria e Architettura – Trieste, Italy

Il presente articolo tratta lo studio dell’effetto delle sequenze sismiche su edifici industriali monopiano in acciaio con controventi concentrici a croce di Sant’Andrea (a X), allo scopo di stimare eventuali modifiche normative necessarie a tenere in debito conto questo problema. Il fenomeno delle sequenze sismiche, come noto, non è considerato dalle vigenti normative tecniche, per cui le strutture vengono progettate per resistere ad un singolo evento sismico, senza tenere in conto il possibile accumulo di danneggiamento causato dagli aftershocks. Nel lavoro di ricerca alla base del presente articolo, si dimostra invece come questo fenomeno dovrebbe essere adeguatamente considerato e valutato. A tale scopo, viene inizialmente analizzato un caso studio preliminare, rappresentato da un edificio industriale monopiano controventato con controventi ad X. Vengono quindi costruite le corrispondenti curve di fragilità sia per sequenze sismiche che per singoli mainshock, ottenendo un significativo confronto di tipo quantitativo e qualitativo. Successivamente,lo studio si concentra sul comportamento del solo controvento concentrico ad X, facendo riferimento ad un modello numerico opportunamente validato attraverso prove sperimentali da letteratura. Il sistema così calibrato, quando assoggettato sia a sequenze sismiche che ai corrispondenti mainshock, consente di eseguire analisi parametriche considerando diversi profili per la diagonale di controvento. I risultati finali così ottenuti mostrano una significativa influenza delle sequenze in termini di incremento di richiesta di duttilità alla struttura. Conseguentemente, per poter adeguatamente rappresentare l’effetto delle sequenze, si ritiene necessario imporre una riduzione del fattore di struttura disponibile, sulla base di alcune prime stime cautelative. Tale operazione, come mostrato, fornisce una valutazione preliminare dell’incremento di rischio sismico solo dal punto di vista della vulnerabilità sismica di questa particolare tipologia strutturale. Tuttavia, rappresenta un’importante risultato verso sviluppi futuri.

1 INTRODUZIONE
Come noto, gli eventi sismici non sono in generale eventi isolati. Spesso, infatti, possono essere seguiti da aftershocks, con intensità anche comparabile a quella del mainshock. Ruiz Garcia in [3] ha sottolineato che, mentre il mainshock sia sempre da considerare come l’evento con magnitudo massima, in un determinato sito un aftershock può essere caratterizzato da PGA anche superiore a quella del mainshock. Questo può condurre ad un progressivo accumulo di danneggiamento, se il tempo che intercorre tra gli eventi non è sufficiente a permettere la riparazione della struttura.
Le vigenti normative tecniche [1], [2] non considerano il possibile accumulo di danneggiamento in presenza di eventi ripetuti. L’obiettivo del lavoro è dunque quello di valutare quali modifiche normative possano essere adottate per tenere in conto di questa problematica su strutture controventate con controventi concentrici ad X.
Diversi studi hanno recentemente investigato sui possibili effetti negativi delle sequenze sismiche sulle strutture in acciaio. In [4] sono stati analizzati gli effetti di eventi ripetuti sulla risposta di sistemi SDOF con comportamento non-lineare e su telai con un comportamento prevalente a flessione; in esso si è sottolineato come il ripetersi in un tempo sufficientemente breve di eventi sismici possa comportare un significativo accumulo di danno ed una conseguente riduzione del fattore di struttura disponibile. In per tenere in conto degli effetti negativi del fenomeno, è stato proposto uno spettro di risposta a duttilità costante per sistemi SDOF assoggettati a eventi multipli, lontani e vicini alla sorgente, esaminando sequenze artificiali generate da combinazioni di reali eventi sismici.[…]

Leggi l’articolo completo su Costruzioni Metalliche n. 2/2023.

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