Edisis12

La modellazione strutturale è basata su una modellazione FEM 3D dell'intero organismo spaziale. I nodi di collegamento, descritti da 6 componenti cinematiche (3 spostamenti e 3 rotazioni) per nodo, sono assunti di dimensione finita e si tiene conto degli eventuali disassamenti tra gli elementi ed il nodo stesso. Le platee sono modellate mediante discretizzazione in elementi finiti triangolari di piastra su suolo alla Winkler; travi e pilastri presentano deformabilità flessionale, assiale, tangenziale e torsionale, valutate sulle effettive lunghezze libere di inflessione e si basano su una descrizione cinematica arricchita da funzioni "bolla" controllate da variabili interne. Ne risulta una modellazione accurata, capace di descrivere in modo affidabile anche elementi tozzi, quali travi di forte spessore o pareti di taglio, con dimensioni trasversali non trascurabili rispetto alla luce.
Nella costruzione del modello, svolta in automatico sulla base dei dati forniti, il programma controlla la congruenza interna dei dati e segnala eventuali o sospette incompatibilità.

Analisi sismica

Il programma consente di effettuare l'analisi sismica in campo elastico secondo i due diversi metodi contemplati dalle norme vigenti :

• Analisi per forze statiche equivalenti,
• Analisi dinamica per sovrapposizione modale dello spettro di risposta,
• Analisi statica nonlineare (pushover), con verifica degli stati limite di operatività, danno salvaguardia vita e collasso.

Azioni di carico

Le azioni di carico considerate sono

• Azioni permanenti
• Azioni variabili
• Azioni termiche
• Azioni sismiche

Nell’analisi statica le azioni sismiche comprendono il sisma in direzione X, il sisma in direzione Y ed eventualmente una azione torsionale addizionale. Le diverse azioni sono combinate ai fini della valutazione delle sollecitazioni nelle sezioni secondo l’angolo d’incidenza sismico più restrittivo.

Nell'analisi dinamica le azioni sismiche sono messe in conto considerando i primi n modi di vibrazione del sistema, tenendo conto del fattore di partecipazione sul singolo modo, calcolato in base all’angolo di incidenza sismica più sfavorevole. E’ possibile mettere in conto un’azione sismica torsionale addizionale. A valle dell’analisi è fornita la percentuale della massa totale attivata dal sisma ai fini delle verifiche di normativa.

Le sollecitazioni da azioni sismiche sono combinate in modo probabilistico attraverso la legge SRSS (Square Root of Sum of Squares) oppure tramite la CQC (Complete Quadratic Combination)

Combinazioni delle azioni

Le combinazioni delle azioni considerate ai fini della verifica dipendono dal sistema normativo selezionato, secondo la seguente tabella.

Verifiche

Il programma esegue tutte le verifiche richieste dalle norme vigenti per il sistema normativo scelto. In particolare sono eseguite:

• Verifica delle punte tensionali                per s.l. di esercizio;
• Verifiche di resistenza                        per s.l. ultimi,
• Verifiche alla fessurazione,                per s.l. di esercizio;
• Verifiche alla deformazione o di rigidezza        per s.l. sismici di esercizio.

La verifica delle punte tensionali è effettuata per i diversi stati limiti di esercizio in funzione dei fattori di sicurezza sui carichi e sulle resistenze richieste dalla normativa.

La verifica di resistenza è effettuata in corrispondenza della combinazione allo stato limite ultimo. La verifica a fessurazione è svolta in funzione dell’aggressività ambientale e della sensibilità delle armature. Vengono considerate sette sezioni di verifica per le travi (a 0, 10, 35, 50, 65, 90, e 100 % della luce), due sezioni di verifica per i pilastri (in testa e al piede) mentre per le platee le verifiche vengono effettuate in due sezioni mutuamente ortogonali di centro campo e lungo ciascun lato del contorno.

La verifica a deformazione, chiamata anche di rigidezza nelle Ntc18, comprende il controllo dello scorrimento di interpiano tra gli elementi, ai fini della verifica di espulsione dei tramezzi e della funzionalità degli impianti, e il controllo dello spostamento totale degli elementi ai fini della verifica a martellamento.

Mediante l’analisi sismica nonlineare pushover è possibile, inoltre, condurre le verifiche per gli stati limite di operatività (Slo), di danno (Sld), di salvaguardia vita (Slv) e di collasso (Slc), mediante la costruzione delle curve di equilibrio e la valutazione delle accelerazioni di picco al suolo sostenibili dalla struttura (capacità in Pga).

Questo tipo di analisi può essere utilizzata in affiancamento all'analisi lineare per valutare il rapporto di sovraresistenza che interviene nelle espressioni del fattore di comportamento q e per sostituire le verifiche di duttilità negli elementi. Inoltre può costituire un metodo di calcolo autonomo ed alternativo all'analisi lineare, sia per edifici di nuova progettazione, sia per edifici esistenti, nei quali risulta molto competitivo per la capacità di tener conto di tutte le risorse disponibili in duttilità e resistenza.