prof.ssa Marisa Pecce - Università del Sannio

FACOLTA’ DI INGEGNERIA
UNIVERSITA’ DEL SANNIO
27 ottobre 2009
I danni negli edifici in c.a. e le nuove
norme tecniche
Marisa Pecce
Professore Ordinario di Tecnica delle Costruzioni
Università del Sannio, Benevento, ITALY

periodo T (s)
1.20
1.00
0.80
0.60
0.40
0.20
L’evento sismico e le costruzioni
c.a.
muratura
0.00
0 5 10 15 20 25
altezza (m)
30 35
DM 2008
T=C 1 H 3/4

STATO LIMITE ULTIMO
I meccanismi duttili si devono attivare
prima di quelli fragili
Gerarchia delle resistenze
dettagli costruttivi, duttilità dei
materiali,regolarità
strutturale,sovraresistenza
duttilità locale, tipo di
meccanismo globale
fattore di struttura q
Capacità di dissipare energia
in campo plastico
riduzione delle azioni sismiche

H
Regolarità in pianta
C R
C M
eccentricity
Openings
B
Regolarità in elevazione
Irregolarità in pianta dovuta non solo alla geometria ma alla
discontinuità di elementi strutturali sismo-resistenti.
DM 14 gennaio 2008

Irregolarità in altezza: piano soffice
fino al danneggiamento delle
tamponature, l’energia in
ingresso viene dissipata solo
dalle colonne del piano
soffice, che quasi
immediatamente si rompono
alle estremità.
Pettino (AQ)
Foto di Bursi, Dusatti, Pucinotti
PRIMA
DOPO

PRIMA
DOPO
Pettino (AQ)
Foto di Bursi, Dusatti, Pucinotti

Il piano porticato non ha funzionato neanche per gli ospiti
dell’Hotel Duca degli Abruzzi dell’Aquila.
PRIMA DOPO

PRIMA
DOPO
Non ha funzionato neanche per l’Hotel Duca degli Abruzzi

PRIMA
piano soffice intermedio
DOPO

Il meccanismo di piano Il meccanismo globale
PUO’ ESSERE DETERMINATO
DALL’ASSENZA DI TOMPAGNI AD UN PIANO
presenta un numero limitato di zone
plasticizzato e un minore rapporto
α u /α 1 (sovraresistenza)
Le cerniere dei pilastri hanno
generalmente una minore capacità di
rotazione per la presenza di sforzo
normale
che può essere incrementata mediante
confinamento (staffatura)
presenta un numero elevato di zone
plasticizzato e un elevato rapporto
α u /α 1 (sovraresistenza)
Le cerniere delle travi hanno
generalmente una elevata capacità di
rotazione soprattutto se sono snelle
(elevato rapporto Momento/taglio) e
con sezioni a debole armatura

Indicazioni del DM per evitare il meccanismo di piano

ALTRE IRREGOLARITA’
DM 14 gennaio 2008

Irregolarità locali

Effetto del parapetto delle finestre

Sono stati numerosi i crolli di tompagni e tramezzi

indicazioni del DM 2008

Frequenti i danni alle controsoffittature e agli impianti

Facoltà di Ingegneria Edificio nuovo

Facoltà di Ingegneria edificio vecchio

La duttilità globale dipende dalla duttilità locale che può essere
concentrata in zone critiche dove si formano quindi le cosiddette
cerniere plastiche, la cui duttilità è legata alla capacità rotazionale in
campo plastico.
tompagno
(flessione/taglio)
trave
nodo
interno colonna
nodo esterno
zona di base della colonna

gerarchia delle resistenze
(materiali, dettagli costruttivi, regolarità, sovraresistenza)
1- si devono amplificare le resistenze relative a crisi di tipo
fragile per avere sempre modalità di crisi duttili
es. la resistenza a taglio deve essere maggiore della
resistenza a flessione
2- si devono amplificare le resistenze di alcuni elementi
strutturali per ottenere un meccanismo globale di
collasso con molte zone di plasticizzazione
es. nelle strutture a telaio la resistenza dei pilastri deve
essere amplificata per indurre la plasticizzazione delle
travi, i nodi devono essere i più resistenti per spostare la
crisi negli elementi

pilastro debole – trave forte
DM 2008
pilastro forte – trave debole

Gerarchia delle resistenze

La rottura a taglio non consente lo sviluppo della duttilità flessionale

Amplificazione sollecitazioni taglianti nei pilastri

amplificazione del taglio nelle travi
Per le travi il taglio di progetto non è quello che discende dall’analisi
strutturale bensì il massimo possibile sulla trave. Quest’ultimo è dato dal
carico distribuito sulla trave e dai momenti di plasticizzazione delle
sezioni di estremità della trave, amplificati da un coefficiente γ Rd
V
A
= γ
Rd
M
+
+
b,
RdA b,
RdB Gk
trave
l
+
trave
M
+
⋅l
2

Poca armatura

Pilastri Vecchia normativa min 0,3%
Travi
Vecchia normativa min 0,15%
DM 2008
Aumento dei minimi di armatura
DM 2008
circa 0,35%

Rottura dei nodi e instabilità della barre
L’Aquila
attenzione anche ai nodi interni
Kocaeli, Turchia (1999)

Gerarchia resistenze – nodi più resistenti di travi e pilastri
La resistenza deve essere
verificata sia lungo la
diagonale tesa che lungo la
diagonale compressa:
compressa
N
Ag

martellamento
Importanza dei giunti

dettagli scale

La sperimentazione e i terremoti hanno ormai consolidato le conoscenze
e gli strumenti normativi e di calcolo
L’importante è comprendere il comportamento strutturale in presenza di sisma e
curare i calcoli ma soprattutto i dettagli costruttivi