La progettazione in gerarchia delle resistenze
La gerarchia delle resistenze è un metodo di progettazione per costruzioni in zona sismica; permette di avere strutture più duttili e dunque di abbattere l’azione sismica.
Si tratta di un metodo di dimensionamento che consente di stabilire delle zone dissipative e localizzare in queste la dispersione di energia per isteresi.
Come dice la parola stessa, gerarchia delle resistenze implica una progettazione che stabilisce in maniera prioritaria (e quindi gerarchica) quali sono gli elementi della struttura ai quali affidare maggiore resistenza. Gli elementi a resistenza maggiore saranno quelli destinati ad una rottura fragile, ovvero improvvisa.
Al momento della sollecitazione sismica, gli elementi che per primi arriveranno a rottura saranno quelli con rottura duttile: significa che la rottura non sarà immediata, bensì parte dell’energia sismica si dissiperà attraverso la deformazione degli elementi, consentendo un certo margine di tempo prima di arrivare alla rottura vera e propria.
Come si applica
La gerarchia delle resistenze si applica a diversi ambiti: materiali, tipologia di sollecitazione e tipologia di elementi.
Per quanto riguarda i materiali dobbiamo tener conto che ce ne sono alcuni che hanno comportamento più duttile di altri, esempio l’acciaio rispetto al calcestruzzo.
La tipologia di sollecitazione più duttile è quella flessionale; si progetta in maniera da rendere primaria una rottura per flessione, rispetto alle altre tipologie di crisi (per taglio o sforzo assiale).
A livello degli elementi, si sceglie di collocare la rottura di tipo duttile, e dunque la prima attivazione del cinematismo, sulle travi e non sui pilastri. Questo perché la plasticizzazione del pilastro comporterebbe l’attivazione del meccanismo di piano soffice e dunque perdita di stabilità globale dell’edificio. Inoltre, il fatto che i pilastri siano sollecitati prevalentemente a compressione (sforzo assiale) rende più fragile il loro meccanismo di rottura, rispetto alla plasticizzazione più puramente flessionale delle travi.
Meccanismo di piano soffice.
Per far sì che siano le travi a plasticizzarsi per prime secondo il meccanismo flessionale, si impone ai pilastri una resistenza a flessione maggiore di quella che dovrebbero avere per semplicemente resistere alle sollecitazioni in condizioni ultime. Stiamo così imponendo una gerarchia di rottura degli elementi, che potremmo sintetizzare in “weak beam and strong column”.
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