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Ingegneria Edile, Strutturale & Geotecnica => .:Strutture:. => Topic started by: Drucker on 26 July , 2012, 15:58:47 PM

Title: VALUTAZIONE DEL FATTORE DI STRUTTURA PER EDIFICI IN C.A. + FRP
Post by: Drucker on 26 July , 2012, 15:58:47 PM
Salve a tutti, vi espongo subito il mio problema:

Ho una struttura in c.a. su cui dover effettuare un adeguamento sismico. Successivamente all'analisi pushover, all' individuazione e rafforzamento con FRP e Acciao di travi e pilastri vorrei ricaricare sul software la struttura e rieseguire nuovamente la pushover.

Vorrei ora sapere come faccio a determinare il valore del fattore di struttura "q" da adottare per considerare la presenza dell'FRP e delle camice in acciaio. Qualcuno potrebbe indicarmi qualche libro, testo, prova sperimentale eseguita?

Grazie.
Title: Re:VALUTAZIONE DEL FATTORE DI STRUTTURA PER EDIFICI IN C.A. + FRP
Post by: Cris on 26 July , 2012, 16:39:08 PM
Salve a tutti, vi espongo subito il mio problema:

Ho una struttura in c.a. su cui dover effettuare un adeguamento sismico. Successivamente all'analisi pushover, all' individuazione e rafforzamento con FRP e Acciao di travi e pilastri vorrei ricaricare sul software la struttura e rieseguire nuovamente la pushover.

Vorrei ora sapere come faccio a determinare il valore del fattore di struttura "q" da adottare per considerare la presenza dell'FRP e delle camice in acciaio. Qualcuno potrebbe indicarmi qualche libro, testo, prova sperimentale eseguita?

Grazie.

Ma... l'utilizzo di FRP determina un cambiamento della "Tipologia di Struttura"?

Perchè se la risposta alla mia è no, la risposta alla tua è: lo stesso di prima.

Ho detto una stupidata?   :mmm:
Title: Re:VALUTAZIONE DEL FATTORE DI STRUTTURA PER EDIFICI IN C.A. + FRP
Post by: Drucker on 26 July , 2012, 17:03:50 PM
Quote
Ma... l'utilizzo di FRP determina un cambiamento della "Tipologia di Struttura"?

Perchè se la risposta alla mia è no, la risposta alla tua è: lo stesso di prima.

Ho detto una stupidata?

Innanzitutto grazie per la risposta, parlare con qualcuno mi aiuta sempre ;)

Il fattore di struttura tiene conto della capacità della struttura di dissipare l'energia sismica, ed abbatte quindi  lo spettro elastico (ovvero riduce come sai le forze sismiche agenti). Per come dici tu, quindi, se tipo io mettessi degli isolatori sismici sotto le fondazioni, (abbattendo drasticamente l'azione sismica sulla mia struttura) dovrei utilizzare sempre lo stesso fattore q di una struttura senza isolatori ???

...a me sembra un po' difficile da credere, forse non ho capito quello che vuoi dire.

La presenza di Frp ha migliorato la mia struttura dal punto di vista della dissipazione di energia sismica, quindi il fattore di struttura è cambiato. Non so spiegami magari meglio quello che volevi dirmi, forse non ti ho capito io.

Title: Re:VALUTAZIONE DEL FATTORE DI STRUTTURA PER EDIFICI IN C.A. + FRP
Post by: Cris on 26 July , 2012, 17:45:21 PM
Avevo letto in C8A7 che:

I valori della capacità da adottare nelle verifiche sono quelli calcolati con riferimento alla sezione incamiciata nelle ipotesi semplificative su indicate ridotte secondo le espressioni:
resistenza a taglio: (C8A.7.1)
resistenza a flessione: (C8A.7.2)
deformabilità allo snervamento: (C8A.7.3)
deformabilità ultima: (C8A.7.4)


Forse, da queste espressioni riesci a ricavare parametri per il calcolo del tuo qo magari consultando anche le Istruzioni CNR-DT 200/04 per le FRP.
Però non l'ho mai fatto quindi di più non ti so dire...  :)
Title: Re:VALUTAZIONE DEL FATTORE DI STRUTTURA PER EDIFICI IN C.A. + FRP
Post by: g.iaria on 26 July , 2012, 18:24:30 PM
Salve a tutti, vi espongo subito il mio problema:

Ho una struttura in c.a. su cui dover effettuare un adeguamento sismico. Successivamente all'analisi pushover, all' individuazione e rafforzamento con FRP e Acciao di travi e pilastri vorrei ricaricare sul software la struttura e rieseguire nuovamente la pushover.

Vorrei ora sapere come faccio a determinare il valore del fattore di struttura "q" da adottare per considerare la presenza dell'FRP e delle camice in acciaio. Qualcuno potrebbe indicarmi qualche libro, testo, prova sperimentale eseguita?

Grazie.
Tracciando i nuovi diagrammi momento-curvatura delle sezioni critiche che hanno subito i rinforzi determini la così detta duttilità locale.
A questo punto puoi estrapolare mediante le formule approssimate di NTC o EC8 la duttilità di struttura e quindi il fattore di struttura.
Circa la correlazione tra duttilità locale e globale se era parlato qui: http://ingegneriaforum.it/index.php?topic=2761.msg18577#msg18577 (http://ingegneriaforum.it/index.php?topic=2761.msg18577#msg18577)
Una più corretta valutazione del fattore di struttura dovrebbe infatti passare attraverso un'analisi statica non lineare dell'intera struttura modellando le zone critiche degli elementi con i relativi legami momento-rotazione.
Title: Re:VALUTAZIONE DEL FATTORE DI STRUTTURA PER EDIFICI IN C.A. + FRP
Post by: Drucker on 26 July , 2012, 19:13:19 PM
Tracciando i nuovi diagrammi momento-curvatura delle sezioni critiche che hanno subito i rinforzi determini la così detta duttilità locale.
A questo punto puoi estrapolare mediante le formule approssimate di NTC o EC8 la duttilità di struttura e quindi il fattore di struttura.
Circa la correlazione tra duttilità locale e globale se era parlato qui: http://ingegneriaforum.it/index.php?topic=2761.msg18577#msg18577 (http://ingegneriaforum.it/index.php?topic=2761.msg18577#msg18577)
Una più corretta valutazione del fattore di struttura dovrebbe infatti passare attraverso un'analisi statica non lineare dell'intera struttura modellando le zone critiche degli elementi con i relativi legami momento-rotazione.

Grazie mille, non so come ho fatto a non pensarci ;)

Quindi ricapitolando, correggimi se sto sbagliando, io applico i miei rinforzi e calcolo per ogni sezione il legame costitutivo Momento-Rotazione. Poi usando un software, ad esempio Sap2000, carico la mia struttura e assegno ad ogni elemento il relativo diagramma Momento-Curvatura. Lancio l'analisi Pushover su Sap2000 e ne ricavo la curva di capacità. Da questa ricavo il fattore si sovraresistenza ed in ultimo ricavo il valore del fattore di struttura tramite l'espressione di normativa:

q=q0*alfa_u/alfa_1*Kr

Ricavato il fattore di struttura posso ritornare nel mio software e lanciare la pushover considerando il fattore di struttura appena calcolato. Il software commerciale che uso effettua le verifiche di normativa, quindi ad esempio per lo SLD mi calcola il drift dei piani, ecc ecc...

Secondo te sto facendo bene?
Title: Re:VALUTAZIONE DEL FATTORE DI STRUTTURA PER EDIFICI IN C.A. + FRP
Post by: g.iaria on 26 July , 2012, 20:12:27 PM
Quindi ricapitolando, correggimi se sto sbagliando, io applico i miei rinforzi e calcolo per ogni sezione il legame costitutivo Momento-Rotazione.
Per ogni sezione rinforzata determini il legame momento-curvatura.
A questo punto è possibile eseguire una valutazione del fattore di struttura:
Title: Re:VALUTAZIONE DEL FATTORE DI STRUTTURA PER EDIFICI IN C.A. + FRP
Post by: Drucker on 27 July , 2012, 08:22:05 AM
Grazie mille! :oook:

La cosa seccante è che dovrò ricaricare tutta la struttura tridimensionale in Sap o Straus per poter mettere i legami momento-rotazione....questo software commerciale che sto usando non permette di inserirli.

E dovrò inoltre lanciare la pushover due volte  (andamento costante e lineare) per ognuna delle 4 direzioni della forza sismica (essendo la struttura in 3D). Ricavando cosi 8 curve di capacità, da cui ricavare i rispettivi fattori di struttura.

Di questi dovrei poi scegliere quello più piccolo per andare in sicurezza?

....altro problema è trovare l'EC8 parte 3
Title: Re:VALUTAZIONE DEL FATTORE DI STRUTTURA PER EDIFICI IN C.A. + FRP
Post by: g.iaria on 27 July , 2012, 09:04:53 AM
Grazie mille! :oook:

La cosa seccante è che dovrò ricaricare tutta la struttura tridimensionale in Sap o Straus per poter mettere i legami momento-rotazione....questo software commerciale che sto usando (Edisis) non permette di inserirli.

E dovrò inoltre lanciare la pushover due volte  (andamento costante e lineare) per ognuna delle 4 direzioni della forza sismica (essendo la struttura in 3D). Ricavando cosi 8 curve di capacità, da cui ricavare i rispettivi fattori di struttura.

Di questi dovrei poi scegliere quello più piccolo per andare in sicurezza?

....altro problema è trovare l'EC8 parte 3

Non riesco a capire lo scopo della la tua necessità di conoscere il fattore di struttura, visto che eseguirai comunque un'analisi non lineare e verificarei gli elementi in termini di spostamento.
Trattasi forse di un progetto universitario?
Ad ogni modo, per quanto riguarda il fattore di struttura prenderai il più piccolo nei due versi per ciascuna direzione, quindi alla fine ne ricaverai al più due.
Per quanto riguarda l'EC8 parte 3, ai fini di cui sopra, non è necessario perchè sulla Circolare alle NTC trovi tutto quello che serve.
Title: Re:VALUTAZIONE DEL FATTORE DI STRUTTURA PER EDIFICI IN C.A. + FRP
Post by: Drucker on 27 July , 2012, 09:32:51 AM
Non riesco a capire lo scopo della la tua necessità di conoscere il fattore di struttura, visto che eseguirai comunque un'analisi non lineare e verificarei gli elementi in termini di spostamento.
Trattasi forse di un progetto universitario?

Il programma che utilizzo non è in grado di tener conto della struttura rinforzata se non tramite il fattore di struttura. Quindi il problema di partenza è dover valutare il fattore di struttura per una struttura in c.a.  rinforzata con frp.

Tu giustamente dirai, se l'analisi pushover la fai già su Sap2000, perché ripeterla nell'altro programma?

Me lo chiedevo anche io, ma forse il motivo è che su questo programma ottengo già tutte le verifiche agli stati limite: danno, esercizio, salvaguardia  vita, collasso. Ottengo le mappe di impegno sismico, tabulati e quant'altro già pronti..che altrimenti dovrei tirar fuori da sap.

Si è un progetto universitario.

Title: Re:VALUTAZIONE DEL FATTORE DI STRUTTURA PER EDIFICI IN C.A. + FRP
Post by: Drucker on 27 July , 2012, 10:07:07 AM
Trovare una via alternativa all'uso si sap, sarebbe la strada più veloce. Anche perché mi è stato suggerito di ricercare articoli e quant'altro trattassero la valutazione del fattore di struttura per strutture rinforzate in frp.

Volendo scegliere la valutazione tramite le formule (5.4) e (5.5) di EC8, come dovrei muovermi?
Title: Re:VALUTAZIONE DEL FATTORE DI STRUTTURA PER EDIFICI IN C.A. + FRP
Post by: Ing. Edoardo on 27 July , 2012, 17:04:03 PM
Intervengo perchè, pur essendo il tuo un problema universitario, secondo me ti complichi la vita precchio. A chi interessa, nella realtà, il tuo nuovo fattore di struttura, se comunque hai fatto un intervento di adeguamento sismico, quindi riportando le caratteristiche sisimiche alle norme attuali?
Con un analisi non lineare sei più che a posto, qualunque porgramma tu voglia utilizzare. Diciamo che se ne usi due diversi l'uno può validare l'altro, sempre che i risultati siano paragonabili
Title: Re:VALUTAZIONE DEL FATTORE DI STRUTTURA PER EDIFICI IN C.A. + FRP
Post by: Drucker on 29 July , 2012, 11:18:16 AM
Intervengo perchè, pur essendo il tuo un problema universitario, secondo me ti complichi la vita precchio. A chi interessa, nella realtà, il tuo nuovo fattore di struttura, se comunque hai fatto un intervento di adeguamento sismico, quindi riportando le caratteristiche sisimiche alle norme attuali?
Con un analisi non lineare sei più che a posto, qualunque porgramma tu voglia utilizzare. Diciamo che se ne usi due diversi l'uno può validare l'altro, sempre che i risultati siano paragonabili

Ma infatti credo anch'io di essermi un pò complicato la vita, bisogna solo capire che fattore di struttura utilizzare quando la struttura è rinforzata in frp e basta.
Title: Re:VALUTAZIONE DEL FATTORE DI STRUTTURA PER EDIFICI IN C.A. + FRP
Post by: Ing. Edoardo on 29 July , 2012, 12:23:33 PM
Secondo ma la tipologia di struttura non è cambiata, ma avendo utilizzato le ftp potresti anche intervenire sulla classe di duttilità passando da CD B a CDA... Per il fattore di struttura non credo cambi
Title: Re:VALUTAZIONE DEL FATTORE DI STRUTTURA PER EDIFICI IN C.A. + FRP
Post by: Drucker on 29 July , 2012, 14:09:31 PM
Secondo ma la tipologia di struttura non è cambiata, ma avendo utilizzato le ftp potresti anche intervenire sulla classe di duttilità passando da CD B a CDA... Per il fattore di struttura non credo cambi

Il fattore di struttura cambia, su questo sono sicuro. Con il rinforzo in frp si sono migliorate le caratteristiche dissipative della struttura. La pushover effettuata con il nuovo fattore di struttura mi serve come verifica del rinforzo effettuato.
Title: Re:VALUTAZIONE DEL FATTORE DI STRUTTURA PER EDIFICI IN C.A. + FRP
Post by: Ing. Edoardo on 29 July , 2012, 16:20:27 PM
La pushover non prevede l utilizzo del fattore di struttura... Trattandosi di analisi statica non lineare pertanto onestamente credo per limiti miei, non riesco ancora a capire cosa ti serva
Title: Re:VALUTAZIONE DEL FATTORE DI STRUTTURA PER EDIFICI IN C.A. + FRP
Post by: Massimo.T on 30 July , 2012, 08:02:13 AM
quoto edoardo!

semmai potresti gestire due P-O una pre ed una post intervento, ricavarti da esse i due q massimi e trarne le tue considerazioni.
considerazioni del tipo "senza frp la mia struttura la calcolo con un'analisi lineare impiegando q=2, mentre con frp la calcolo con q=2.2"
Title: Re:VALUTAZIONE DEL FATTORE DI STRUTTURA PER EDIFICI IN C.A. + FRP
Post by: g.iaria on 30 July , 2012, 11:39:15 AM
Volendo scegliere la valutazione tramite le formule (5.4) e (5.5) di EC8, come dovrei muovermi?
Sono formule estremamente approssimate, secondo me non buone per l'ambito di studio (tesi?) e per lo scopo che ti prefiggi.
Direi di procedere con le due analisi pushover e di elaborare i risultati in base alle due curve di capacità pre e post intervento.
Title: Re:VALUTAZIONE DEL FATTORE DI STRUTTURA PER EDIFICI IN C.A. + FRP
Post by: Drucker on 30 July , 2012, 12:38:13 PM
La cosa interessante è che io sono d'accordissimo con tutti voi...

ma non potendo effettuare una pushover su un programma di calcolo (esempio sap2000 con modello a plasticità concentrata) come faccio ad ottenere un fattore di struttura q per una struttura rinforzata con frp ??

L'iter è questo:

1- Progettazione simulata (solo carichi gravitazionali presenti e sisma nullo) per identificare una armatura che rispecchi più o meno quella presente nella struttura esistente (adottando le normative più vecchie per il calcolo)

2- Eseguire una pushover (con spettro elastico) e da questa ricavare: rotazioni ultime, tagli sollecitanti, e tutte le altre sollecitazioni per andare a verificare elementi/meccanismi duttili e fragili.

3- Identificati i vari elementi da rinforzare si eseguono i dovuti rinforzi in frp.

4- A questo punto si verificano gli interventi fatti, e in questo caso si fa una pushover (con spettro elastico) caricando la struttura su sap (assegnando ad ogni cerniera plastica il proprio legame M-curv. calcolato tenendo conto dell'frp presente). Ed infine si verificano, come nel passo 2 gli elementi/meccanismi duttili e fragili.

Al punto 4 nasce il mio problema. Non potendo (o non volendo..non so) utilizzare questa procedura di eseguire una pushover su un modello a plasticità concentrata ..ecc ecc... forse si potrebbe ricavare (non so come) un fattore di struttura q (che tenga conto dell'frp) tale da poterlo inserire nel mio programma e lanciare una pushover con spettro ridotto in maniera da simulare la presenza dell'frp.

Tutto questo potrebbe essere attuabile secondo voi?
Title: Re:VALUTAZIONE DEL FATTORE DI STRUTTURA PER EDIFICI IN C.A. + FRP
Post by: santacruz on 30 July , 2012, 13:51:48 PM
La cosa interessante è che io sono d'accordissimo con tutti voi...

ma non potendo effettuare una pushover su un programma di calcolo (esempio sap2000 con modello a plasticità concentrata) come faccio ad ottenere un fattore di struttura q per una struttura rinforzata con frp ??

L'iter è questo:

1- Progettazione simulata (solo carichi gravitazionali presenti e sisma nullo) per identificare una armatura che rispecchi più o meno quella presente nella struttura esistente (adottando le normative più vecchie per il calcolo)

2- Eseguire una pushover (con spettro elastico) e da questa ricavare: rotazioni ultime, tagli sollecitanti, e tutte le altre sollecitazioni per andare a verificare elementi/meccanismi duttili e fragili.

3- Identificati i vari elementi da rinforzare si eseguono i dovuti rinforzi in frp.

4- A questo punto si verificano gli interventi fatti, e in questo caso si fa una pushover (con spettro elastico) caricando la struttura su sap (assegnando ad ogni cerniera plastica il proprio legame M-curv. calcolato tenendo conto dell'frp presente). Ed infine si verificano, come nel passo 2 gli elementi/meccanismi duttili e fragili.

Al punto 4 nasce il mio problema. Non potendo (o non volendo..non so) utilizzare questa procedura di eseguire una pushover su un modello a plasticità concentrata ..ecc ecc... forse si potrebbe ricavare (non so come) un fattore di struttura q (che tenga conto dell'frp) tale da poterlo inserire nel mio programma e lanciare una pushover con spettro ridotto in maniera da simulare la presenza dell'frp.

Tutto questo potrebbe essere attuabile secondo voi?


Come progetto di tesi direi di no.
Ci sono secondo me 2 strade possibili.
1) Usi un programma che contenga modelli a fibre (un esempio è Midas ma anche IperspaceMax4 implementa modelli a fibre, però non sò quanto siano affidabili);
2) ti fai un modello del particolare costruttivo del rinforzo a fibre, su quello individui il nuovo diagramma momento-curvatura e usi quello per l'analisi pushover (se sap ti permette di usare un modello diverso).

Il secondo metodo è ovviamente più complicato e laborioso del primo ma per una tesi può avere un senso.
Title: Re:VALUTAZIONE DEL FATTORE DI STRUTTURA PER EDIFICI IN C.A. + FRP
Post by: g.iaria on 30 July , 2012, 14:05:27 PM
Semplicemente si tratta di tracciare i diagrammi momento-curvatura delle sezioni pre e post intervento, il post intervento con frp ovviamente inciderà sia nella resistenza sia nella duttilità per effetto del confinamento che le fasciature esplicano.
A questo punto si tratta di far girare il nuovo modello strutturale, con le zone critiche rinforzate che sono governate dal nuovo legame momento-rotazione, e confrontare le curve di capacità così ricavate. In questo modo si quantifica numericamente l'incremento di duttilità globale.
Io lascerei stare i modelli a fibre: sono complicati da modellare, da analizzare e da interpretare.
Title: Re:VALUTAZIONE DEL FATTORE DI STRUTTURA PER EDIFICI IN C.A. + FRP
Post by: Drucker on 02 August , 2012, 17:08:02 PM
A me serve trovare il fattore q da qualche parte, su qualche articolo sperimentale (già pronto per l'uso in sostanza). Qualcuno di voi sa dove potrei trovare articoli a riguardo?