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Come funzionano gli edifici antisismici?

Come funzionano gli edifici antisismici?

Per saper progettare è necessario conoscere come funziona un edificio antisismico. Ve lo illustriamo proprio in questo articolo.

Tutti gli edifici sono considerati come dei “contenitori”, quando subiscono un terremoto, reagiscono così come nella figura.

Delle strutture orizzontali rigide e resistenti, chiamate diaframmi, fanno si che le forze orizzontali a ciascun piano si distribuiscano nelle strutture resistenti verticali; i collegamenti al telaio verticale devono essere progettati in modo da trasferire le forze di piano.

Le strutture verticali resistenti nelle direzioni x e y attraggono le forze orizzontali e le trasmettono alle fondazioni.

edifici antisismici

Struttura primaria – struttura secondaria

La struttura resistente al carico verticale può comprendere un sistema principale o “primario” destinato a sopportare l’effetto totale del sisma, e una struttura “secondaria” che deve sostenere solo i carichi gravitazionali (figura sotto).

La realtà fisica del telaio deve rispecchiare questa distinzione; l’apporto della struttura secondaria alla resistenza e rigidità laterale non deve superare il 15% di quello della struttura primaria.

Inoltre, gli elementi della struttura secondaria e i loro collegamenti devono essere in grado di adattarsi agli spostamenti della struttura primaria a seguito di un terremoto, rimanendo nello stesso tempo in grado di portare il carico gravitazionale.

L’obiettivo principale di una buona progettazione degli edifici antisismici

Un buon progetto permette di sviluppare un sistema strutturale resistente al sisma con un basso costo aggiuntivo rispetto ad un progetto non antisismico. I principi di una buona progettazione di edifici antisismici di concetto valgono solo per il sistema resistente “primario” ( in quanto è l’unico ad essere sismo – resistente), e permettono una libertà molto maggiore nel creare la forma architettonica dell’edificio.

In particolare, la libertà è quasi completa nel progettare una struttura secondaria, la quale può essere la  più importante dal punto di vista dell’aspetto esteriore della costruzione.

I principi fondamentali di una buona progettazione di concetto di edifici antisismici

I principi fondamentali per una buona progettazione di edifici antisismici sono:

  • Semplicità strutturale
  • Uniformità
  • Simmetria
  • Ridondanza
  • Resistenza e rigidezza bidirezionali
  • Uso di diaframmi resistenti e rigidi a livello dei piani
  • Uso di fondazioni adeguate

SEMPLICITA’ STRUTTURALE

Essa è caratterizzata dalla presenza di percorsi chiari e diretti per la trasmissione delle forze sismiche.

Si tratta di un principio importante, perché la modellazione, l’analisi, il disegno, la progettazione di dettaglio e la costruzione delle strutture semplici sono soggette a molte meno incertezze, e quindi la previsione del comportamento sismico strutturale è molto più attendibile.

UNIFORMITA’

L’uniformità in pianta si ottiene grazie ad una distribuzione equa degli elementi strutturali, la quale permette una trasmissione rapida e diretta delle forze inerziali create dalle masse distribuite dell’edificio.

Se necessario, è possibile realizzare una condizione di uniformità suddividendo l’intero edificio in unità dinamicamente indipendenti, per mezzo di giunti antisismici.

L’uniformità in altezza previene il verificarsi di zone sensibili in cui la concentrazione di sollecitazioni e una grande richiesta di duttilità possono portare ad un collasso prematuro.

RESISTENZA E RIGIDEZZA

Gli elementi strutturali, devono garantire resistenza e rigidezza simili in ambedue le direzioni principali. Nel valutare la rigidezza della struttura, si deve trovare un punto di equilibrio.

Le sollecitazioni in termini di forze possono essere minori in una struttura più flessibile, e possono essere derivate direttamente dallo spettro di risposta in termini di accelerazione.

USO DI DIAFRAMMI RESISTENTI E RIGIDI

La presenza di diaframmi di solaio e di copertura  è particolarmente importante in caso di disposizione complessa e non uniforme dei sistemi strutturali verticali, oppure quando si combinano sistemi con diverse caratteristiche di deformazione.

E’ necessaria particolare attenzione quando vi siano forme planimetriche molto allungate e aperture dei solai di grandi dimensioni, soprattutto se posizionate vicino agli elementi strutturali verticali.

USO DI FONDAZIONI ADEGUATE

Le fondazioni devono assicurare che l’intero edificio sia oggetto ed eccitazione sismica uniforme.

Devono anche essere progettate in modo da ridurre i problemi in caso di assestamento differenziale sotto azione sismica.

Una fondazione rigida, scatolare o alveolare, contenente una soletta di base ed una di completamento, permette di raggiungere questo obiettivo.

Se vengono utilizzati elementi di fondazione di edifici antisismici come pali, questi devono essere legati assieme dalla soletta di fondazione o da travi di collegamento.

Studio Pulga è da anni specializzato nella progettazione di costruzioni antisismiche nel pieno rispetto delle NTC08, con strutture che assicurano la massima sicurezza di fronte ad un evento sismico: abitazioni, capannoni industriali, capannoni agricoli, e molto altro.

Per qualsiasi richiesta o informazione, siamo a tua completa disposizione:

Riguardo A Studio Pulga Team

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Studio Pulga ha costituito dagli inizi degli anni 70 un patrimonio progettuale articolato ed esteso nei settori dell’ingegneria civile, industriale dei ponti e delle strutture in vari materiali. Ci avvaliamo dei più moderni ed efficaci strumenti operativi e siamo in grado di svolgere progettazioni esecutive, opere di elevato impatto e impegno tecnico. Collaboriamo con società di costruzioni leader nel territorio dando vita a partnership importanti nei settori dell'ingegneria strutturale e civile, soprattutto per quanto riguardano le costruzioni in acciaio.

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