Criteri prestazionali adottati nelle analisi

Per le analisi lineari si sono considerati pilastri e travi composti esclusivamente da materiale elastico-lineare resistente sia a trazione che a compressione con un modulo elastico pari al modulo elastico di un calcestruzzo.

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Il valore di deformazione ultima (εcu) è stato fissato in maniera convenzionale pari al 3.5‰ su tutte le fibre appartenenti al nucleo confinato delle sezioni (si è ammesso che il copriferro possa superare tale deformazione εcu). Tale valore è del tutto convenzionale, infatti considerare il c.l.s. con tale comportamento elastico- lineare non ha alcun senso fisico. Si è considerato un materiale di questo tipo semplicemente per avere una struttura a comportamento elastico-lineare, si poteva considerare anche un materiale dalle caratteristiche elastiche del tutto diverse, non ci sarebbe stata alcuna differenza, se non quella di avere una struttura dalle caratteristiche modali diverse nel campo lineare ed in quello non-lineare. Per tale motivo nelle analisi in campo lineare si è deciso di adottare un materiale che avesse parametri elastici pari a quelli tangenti iniziali del c.l.s. modellato come non-lineare.

Per le analisi in campo non-lineare tutte le sezioni degli elementi strutturali sono state suddivise in tre zone (il nucleo con c.l.s. confinato, il copriferro con c.l.s. non confinato e le barre d‟armatura con acciaio), in ognuna sono state impiegate fibre dalle caratteristiche reologiche diverse.

Nella zona centrale della sezione, dove il c.l.s. è confinato dalle staffe, sono state utilizzate delle fibre di c.l.s. con comportamento meccanico descritto nel

paragrafo 4.4.1 con un fattore di confinamento (kc) pari a 1.2; per la zona non confinata dalle staffe (il copriferro) si è utilizzato lo stesso materiale con un

fattore di confinamento (kc) pari a 1.02.

Nelle zone coperte dalle barre d‟armatura sono state impiegate fibre in acciaio dal comportamento meccanico descritto nel paragrafo 4.4.3.

Si veda la figura 4.12 per comprendere la suddivisione in zone della sezione proposta dal software SeismoStruct e come vengono applicati i vari materiali alle diverse zone.

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Figura 4.12 – Pannello di input delle proprietà della sezione. Software SeismoStruct.

In figura 4.12 si nota che la zona di c.l.s. confinato è evidenziata con un grigio scuro, mentre la zona non confinata assume una colorazione chiara. Le barre d‟armatura sono rappresentate con dei tondini neri.

Ad ognuna di queste tre zone sono state applicate fibre di materiale a diverso comportamento reologico.

Per le analisi non-lineari sono stati impiegati diversi criteri prestazionali per ogni materiale: tre per il c.l.s. e due per l‟acciaio.

Criteri prestazionali adottati per il c.l.s. confinato:

 fessurazione del c.l.s., è stato fissato un criterio locale sulla deformazione raggiunta nelle fibre di c.l.s. confinato, quando una qualunque fibra di c.l.s. confinato raggiunge una deformazione pari a 0.0001 il software notifica l‟avvenuta fessurazione indicando di quale fibra si tratta;

 raggiungimento della deformazione ultima del c.l.s. (εcu), quando una qualunque fibra di c.l.s. confinato raggiunge una deformazione pari a - 0.0035 il software notifica l‟avvenuto raggiungimento indicando di quale fibra si tratta; per tale valore di εcu si considera la rottura del c.l.s., anche se è possibile proseguire il caricamento della struttura se il c.l.s. è ben confinato;

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 schiacciamento del c.l.s., quando una qualunque fibra di c.l.s. confinato raggiunge una deformazione pari a -0.006 il software interrompe l‟analisi notificando l‟esplosione del c.l.s. e indicando di quale fibra si tratta, oltre tale valore di ε non è possibile proseguire le analisi, anche il c.l.s. meglio confinato non potrebbe resistere a tali deformazioni.

Criteri prestazionali adottati per le barre d‟armatura:

 snervamento dell’acciaio, è stato fissato un criterio locale sulla

deformazione raggiunta nelle fibre delle barre d‟armatura, quando una qualunque fibra d‟acciaio raggiunge una deformazione pari a 0.0025 il

software notifica l‟avvenuto snervamento indicando di quale fibra si tratta;  frattura dell’acciaio, quando una qualunque fibra d‟acciaio raggiunge una

deformazione pari a 0.06 il software interrompe l‟analisi notificando l‟avvenuta rottura dell‟acciaio e indicando di quale fibra si tratta, oltre tale valore di ε non è possibile proseguire le analisi, i comuni acciaio d‟armatura si spezzano compromettendo la stabilità della struttura.

Per quanto riguarda il c.l.s. non confinato (quello che riempie le zone del copriferro) non sono stati impiegati dei criteri prestazionali, questo perché è ammesso che il copriferro possa andare in crisi ed esplodere durante un evento sismico.

Come riportato in precedenza, per le analisi lineari il criterio prestazionale è unico: quello sul raggiungimento della deformazione ultima εcu = -0.0035 di una qualunque fibra di materiale appartenente al nucleo confinato.

In ogni caso (sia nel campo lineare che in quello non-lineare) il criterio principe che ha governato tutte le scelte e i confronti è stato quello sul raggiungimento della deformazione ultima del c.l.s. confinato.

Le analisi numeriche della struttura sono sempre state spinte fino al raggiungimento della deformazione εc = -0.006, questo per vedere fino a che punto una struttura superconfinata potrebbe giungere; però tutti i confronti fra le analisi di pushover e le IDA sono state effettuate al primo raggiungimento della deformazione ultima (εcu = -0.0035) di una qualunque fibra di del c.l.s. confinato.

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In tutte le analisi le bielle equivalenti che schematizzano il solaio sono state considerate esenti da fenomeni di crisi, su di esse non è stato imposto alcun criterio prestazionale, ciò è dovuto all‟ipotesi che il solaio sia così rigido e robusto che durante un evento sismico si mantenga sempre lontano da fenomeni di crisi anche solo locale. Oltre a ciò, rimarrebbe comunque impossibile con delle bielle comprendere come il solaio possa interagire a livello locale con travi e i pilastri e dove possano innescarsi rotture nel solaio.