FAST FIND : CM1462

Analisi di vulnerabilità sismica con il software Muri Next

Procedura di valutazione della sicurezza di un muro esistente a tratti e con sezione variabile multiancorato
STACEC

LA SUITE MURI Next
La suite MURI Next è un ambiente integrato “modellazione-analisi-progettazione-verifica” che permette di calcolare varie tipologie di opere di sostegno, con diverse metodologie di calcolo e verifica. Il software consente analizzare le diverse tipologie di opere che si possono presentare nella pratica corrente. Oltre ai muri di sostegno, è possibile calcolare strutture miste quali muri in gabbioni, terre rinforzate etc.

IL MODELLO DI CALCOLO
Il modello di calcolo utilizza elementi finiti tipo beam Non-Linear Winkler Foundation (con leggi differenziate) e truss per modellazione di tiranti e rinforzi. Gli elementi beam nel caso di opere in c.a. possono prevedere la formazione di cerniere plastiche concentrate a pressoflessione e taglio.

LE TIPOLOGIE DI ANALISI
Le tipologie di analisi disponibili consentono la modellazione non lineare dell’interazione con il terreno sia per “combinazioni di carico” che per “fasi costruttive”. Per tutte le tipologie di analisi si rimanda alla pagina dedicata https://www.stacec.com/muri-next_pp133.aspx.

PECULIARITÁ (Valutazione vulnerabilità sismica)
Una particolarità del software è quella di poter effettuare la verifica di muri esistenti mediante la definizione del livello di conoscenza dei materiali e la definizione delle caratteristiche meccaniche, quali resistenza del calcestruzzo e dell’acciaio.
Muri Next per ogni tipologia di muro individua tutti gli stati limite quali GEO-STR-EQU etc. e rispetto a tutti gli elementi che costituiscono il muro, per cui, nota la pericolosità sismica di base e i parametri di amplificazione locale (stratigrafica e topografica), calcola le PGACLV di capacità e i relativi indicatori di sicurezza sismici in termini di accelerazione e periodo di ritorno.
Vediamo adesso un esempio applicativo prendendo come riferimento il caso di un muro a tratti con sezione variabile multi ancorato con altezza di 6 m, posto in sottostrada, riportato in figura 1.


Fig.1- sezione geotecnica muro a tratti multiancorato

Le caratteristiche meccaniche dei materiali, ai fini delle verifiche di sicurezza in condizioni statiche e sismiche, sono riportate in tabella 1 e sono determinati da prove in situ e laboratorio. Le resistenze di progetto sono calibrate in funzione del livello di conoscenza raggiunto LC2 con fattore di confidenza FC=1.20 e differenziati per meccanismi duttili e fragili dipendente dal coefficiente parziale del materiale

Tabella 1 – Caratteristiche meccaniche sezione geotecnica muro a tratti multiancorato

La distribuzione delle armature nel muro è rappresentata in figura 2: le armature principali sono costituite da barre fi16 ogni 20 cm di passo sia in elevazione che fondazione, mentre i ripartitori fi12/20 cm.


Fig.2 – Distribuzione delle armature nel muro

Le azioni sismiche sono state definite in funzione della pericolosità sismica di base (Bovalino RC) dipendenti dalla vita nominale e classe d’uso, dei fattori di amplificazione stratigrafica e topografica e della possibilità del muro di spostarsi.
In figura 3 si riportano gli spettri elastici SLV-SLD ed i relativi parametri sismici ai fini della determinazione dei coefficienti pseudostatici kh-kv.


Fig.3 - Parametri sismici e spettri stato limite SLV- SLD per determinazione azione sismica tramite coefficienti sismici pseudostatici kh-kv

La procedura generale per la valutazione delle PGACLV di capacità ed i relativi indicatori di sicurezza rischio  oppure in termini di periodo di ritorno viene effettuata secondo i seguenti punti:
1. Determinazione della domanda sismica in termini di accelerazione o periodo di ritorno allo stato limite SLV, 
2. Individuazione dei Meccanismi di collasso del sistema geotecnico con riferimento agli elementi strutturali e meccanismi di crisi strutturale STR, geotecnico GEO, di equilibrio EQU e stabilita globale;
3. Determinazione del valore di accelerazione critica per il quale fattore di sicurezza del generico meccanismo di collasso sia pari ad 1.00;
4. Valutazione delle PGAC di capacità per ogni meccanismo inerente al raggiungimento dello stato limite;
5. Valutazione dei corrispondenti periodi di ritorno, TrC, associati ai terremoti che generano tali accelerazioni. In assenza di più specifiche valutazioni, il passaggio dalle PGAC ai valori del periodo di ritorno può essere eseguito utilizzando la seguente relazione:

La relazione di , valida come valore medio sul territorio nazionale, viene personalizzata dal software in riferimento all’intensità sismica di appartenenza del luogo oggetto dell’intervento (Allegato A, Linee guida per la classificazione del rischio sismico delle costruzioni).

6. Determinazione degli indicatori di sicurezza in termini di accelerazione e periodo di ritorno tramite le seguenti formulazioni:

Il calcolo viene effettuato mediante iterazioni. Dalle analisi e verifiche si possono presentare i seguenti casi:

Collasso in condizioni statiche
- Valori dei fattori di sicurezza inferiori a 1.00 per la combinazione statica comportano indicatori di sicurezza sismica nulli per il generico meccanismo;
Collasso in condizioni sismiche

  • Valori dei fattori di sicurezza sempre superiori a 1.00 per il generico meccanismo di collasso in combinazione sismica comportano indicatori di sicurezza sempre maggiori di >1.00, il valore può essere limitato dalla vita di riferimento e periodo di ritorno massimo ammesso dalle mappe di pericolosità;
  • Valori dei fattori di sicurezza inferiori ad 1.00 per il generico meccanismo di collasso ma con PGA di capacità superiore a quella di domanda comportano indicatori di sicurezza >1.00;
  • Valori dei fattori di sicurezza inferiori ad 1.00 per il generico meccanismo di collasso ma con PGA di capacità inferiore a quella di domanda comportano indicatori di sicurezza <1.00;

Con riferimento al muro oggetto di studio nella figura 4 e 5 vengono riportati rispettivamente:

  • Andamento dei fattori di sicurezza per i diversi meccanismi di collasso all’aumentare dell’accelerazione sismica e relativi coefficienti pseudostatici;
  • Calcolo degli indicatori di sicurezza sismica allo stato limite SLV per i diversi meccanismi di collasso inerenti al sistema geotecnico muro tirantato terreno.

Fig.4 – Andamento dei fattori si sicurezza per i diversi meccanismi di collasso all’aumentare
dell’accelerazione sismica e relativi coefficienti pseudostatici


Fig.5– Calcolo degli indicatori di sicurezza sismica allo stato limite SLV per i diversi meccanismi di collasso inerenti al sistema geotecnico muro tirantato terreno

Dai risultati in figura si può osservare quali meccanismi hanno indicatori di sicurezza inferiori ad 1.00. In questo caso sono la resistenza a flessione del muro in elevazione e fondazione e la resistenza a trazione dell’armatura. Il software permette di inserire interventi ad hoc per adeguare o migliorare la sicurezza del muro.
Si riportano per maggiore completezza, nelle figure 5-6, lo stato tenso-deformativo nel muro e nel terreno con il modello FEM in condizioni sismiche con valori di PGA pari alla domanda sismica.


Fig.6– Spostamenti globali del muro in condizioni sismiche di inviluppo

Fig.7– Diagramma spostamenti, sollecitazioni e pressioni elevazione e fondazione muro

Fig.8 – Verifica di stabilita – Mappa dei fattori di sicurezza e cerchio critico – Fsmin=1.87
 


 

 

 

Corso Umberto I, 358 - 89034 BOVALINO (RC)

Telefono : 0964.67211 - Fax 0964.61708
 stacec@stacec.com | www.stacec.com

 

Dalla redazione

  • Edilizia e immobili

Le nuove tolleranze del Salva Casa

Il D.L. 69/2024 detto “Salva Casa” ha introdotto delle nuove tolleranze costruttive rispetto a quelle che erano già state introdotte dal D.L. 76/2020 unitamente al concetto di Stato Legittimo di una unità immobiliare.
A cura di:
  • Graziano Castello

Transizione green degli edifici: materiali e soluzioni innovative

Migliorare le prestazioni energetiche all’interno degli appartamenti e ridurre l’impatto ambientale oggi è possibile attraverso una serie di interventi. Le pareti umide e la presenza di muffa nelle nostre case possono avere effetti negativi sul nostro organismo impattando negativamente sulla nostra salute fisica e psicologica. Parte II
A cura di:
  • Osservatorio Prezzi Edilizia

La nuova norma sulle diagnosi energetiche

Quest’articolo si ricollega al precedente (FAST FIND AR1817) che analizzava le variazioni intervenute sulla norma riguardante UNI CEI EN 16247-1 del novembre 2022 rispetto alla versione precedente. Si conferma così la piena vitalità ed aderenza dello strumento della Diagnosi Energetica al contesto in continuo mutamento ove opera il miglioramento delle prestazioni energetiche di ogni organizzazione
A cura di:
  • Sandro Picchiolutto

L’ausilio del BIM alle frontiere "mobili" dell'ingegneria economica e del project construction management. Parte sesta: L’approccio per i complessi edilizi e architettonici in tessuti insediativi (risanamento, ristrutturazione, recupero): appunti di viaggio

Nel caso del patrimonio storico-architettonico, in particolare, sono sempre più frequenti le applicazioni del BIM, denominato, in via generale, H-BIM, dove H sta per Heritage (patrimonio), da intendere, nel senso più ampio, storico-architettonico-culturale.
A cura di:
  • Francesco Guzzo
  • Giuseppe Funaro
  • Massimo Micieli

Transizione green degli edifici: materiali e soluzioni innovative

Gli edifici di nuova costruzione dovranno essere a emissioni zero a partire dal 1º gennaio 2028, perlomeno per quanto riguarda i fabbricati di proprietà di enti pubblici, e a partire dal 1º gennaio 2030 per tutti gli edifici di nuova costruzione. Parte I
A cura di:
  • Osservatorio Prezzi Edilizia

Dalle Aziende

Cedimento dei terreni di fondazione

Notare crepe sui muri della propria abitazione può essere un evento allarmante. Tra le possibili cause, una delle più serie è il cedimento del terreno di fondazione. Capiamo insieme quali sono le cause, le conseguenze e le possibili soluzioni al problema.
  • Informatica

Guida teorica e pratica per affrontare le novità della patente a crediti nei cantieri

Pubblicata la guida per la patente a crediti nei cantieri: scopri come adeguarti al nuovo sistema con l’e-book di ACCA software e il supporto della tecnologia usBIM.cantieresicuro
  • Materiali e prodotti da costruzione
  • Norme tecniche
  • Edilizia e immobili
  • Edilizia residenziale

Condominio Viale Martiri del 1799 con murature di tamponamento realizzate con blocchi POROTON®

L’intervento è consistito nella demolizione dell’edificio preesistente, quasi totalmente abbandonato, e nella successiva ricostruzione con ampliamento di un nuovo edificio residenziale integrato con spazi dedicati al terziario.
  • Informatica

Vieni a trovarci al SAIE 2024 in Piazza ISI

Quest’anno la fiera di riferimento per le costruzioni è a Bologna ed ha nome SAIE 2024.
  • Norme tecniche
  • Costruzioni
  • Costruzioni in zone sismiche

SismoShock, nuovo dispositivo antisismico targato Sismocell per collegamenti dissipativi

SismoShock una nuova soluzione Sismocell per la sicurezza sismica delle strutture prefabbricate. Semplice da installare, riduce i danni alle strutture per la protezione delle persone e del patrimonio aziendale.
  • Edilizia e immobili

Progettazione Ponteggi: quando serve e come gestirla

Nel settore delle costruzioni, la progettazione dei ponteggi è un aspetto fondamentale per garantire la sicurezza nei cantieri temporanei o mobili.

Analisi di vulnerabilità sismica con il software Muri Next

Procedura di valutazione della sicurezza di un muro esistente a tratti e con sezione variabile multiancorato
  • Edilizia e immobili

Unimetal-Pods: L’innovazione delle Cellule Bagno Prefabbricate

Dalle moderne strutture alberghiere agli istituti sanitari, passando per soluzioni per studentati e strutture correttive, le nostre cellule bagno sono ideali per un’ampia gamma di applicazioni.