1. PROFILO STORICO DELL’ANALISI STRUTTURALE E DELLA NORMATIVA TECNICA IN ZONA SISMICA Una recente “rivoluzione” – Evoluzione storica del concetto di sicurezza – Evoluzione storica della strategia di difesa dai terremoti – Il recente quadro normativo nazionale 2. ELEMENTI BASE DI INGEGNERIA SISMICA Premessa – Natura dei terremoti – Il sistema ad un grado di libertà – Comportamento elastico del sistema ad un grado di libertà – Oscillazioni libere in assenza di smorzamento – Oscillazioni libere in presenza di smorzamento – Oscillazioni forzate – Risposta sismica e spettro di risposta elastico – Spettri di risposta elastica di normativa – Comportamento di un sistema elasto-plastico ad un grado di libertà – Duttilità – Risposta sismica di sistemi elasto-plastici – Spettri di progetto di normativa – Sistemi continui e sistemi a più gradi di libertà – Comportamento elastico dei sistemi a più gradi di libertà – Oscillazioni libere e modi principali di oscillazione – Risposta sismica – Analisi modale con spettro di risposta – Analisi statica – Comportamento inelastico dei sistemi a più gradi di libertà – Comportamento di sistemi tridimensionali – Analisi statica non lineare – Considerazioni conclusive – Bibliografia essenziale 3. PRESCRIZIONI DELLA NORMATIVA SISMICA Principi e regole applicative – Obiettivi della progettazione antisismica – L’azione sismica – Zone sismiche – Categorie di terreno e condizioni topografiche – Spettri di risposta elastici della normativa – Spettri di progetto della normativa – Fattore di struttura – Combinazione dell’azione sismica con le altre azioni – Analisi strutturale – Tipi di analisi – Analisi statica – Analisi modale e statica: un esempio numerico – Analisi statica non lineare – Analisi dinamica non lineare – Regolarità strutturale – Regolarità in pianta – Regolarità in altezza 4. CONCEZIONE STRUTTURALE DELL’EDIFICIO Evoluzione storica dell’edificio ad uso abitativo – Gli elementi che costituiscono l’edificio – L’impalcato e i solai – Le travi e i pilastri – La struttura della scala – Il sistema fondale – Principi fondamentali della progettazione strutturale 5. DIMENSIONAMENTO DELLA STRUTTURA Collocazione del progetto strutturale nel processo edilizio – Impostazione della carpenteria – Problematiche generali – Criteri per l’impostazione della carpenteria – Primo dimensionamento delle sezioni – Prima verifica delle scelte progettuali – Una ulteriore possibile verifica più approfondita 6. RISOLUZIONE DELLO SCHEMA STRUTTURALE Analisi da svolgere – In assenza di sisma – In presenza di sisma con alto periodo di ritorno – In presenza di sisma con basso periodo di ritorno – Carichi verticali e masse – Carichi unitari – Carichi sulle travi – Massa dell’impalcato – Baricentro delle masse – Eccentricità accidentale – Organizzazione delle condizioni di carico – Definizione dello schema geometrico – Evoluzione dei modelli di calcolo – Problematiche di modellazione più recenti – Elementi principali e secondari – Modellazione delle tamponature – Analisi dei risultati degli schemi base – Carichi verticali – Forze orizzontali – analisi statica – Analisi modale – Effetto dell’eccentricità accidentale – Considerazioni sull’effetto della contemporanea presenza delle due componenti del sisma – Combinazione degli schemi base – Analisi critica e revisione dell’impostazione strutturale – Appendice: risoluzione del telaio spaziale 7. PROGETTO DELLE ARMATURE Considerazioni generali – Gerarchia delle resistenze – Travi: armature a flessione – Caratteristiche di sollecitazione – Calcolo dell’area di armatura necessaria – Disposizione delle barre longitudinali – Travi: armature a taglio – Caratteristiche di sollecitazione – Verifica a taglio e calcolo dell’area di staffe necessaria – Consigli pratici per l’armatura a taglio – Travi: duttilità – Pilastri: armature a flessione composta – Caratteristiche di sollecitazione – Progetto dell’armatura – Pilastri: armatura a taglio – Nodi trave-pilastro – Appendice: procedura approssimata per la pressoflessione retta 8. VERIFICA DEGLI IMPALCATI Prescrizioni della normativa – Modellazione dell’impalcato – L’impalcato nel modello globale della struttura – Modellazione per la verifica dell’impalcato – Schemi per l’analisi dell’impalcato – Ossatura intelaiata priva di tamponature – Ossatura intelaiata con tamponature – Schemi limite di comportamento in presenza di tamponature – Verifica di rigidezza – Verifica di resistenza e armatura dell’impalcato 9. IL SISTEMA FONDALE E LA SUA INTERAZIONE CON LA STRUTTURA IN ELEVAZIONE Introduzione – Scelta del sistema fondale – Dimensionamento delle fondazioni – Travi rovesce e reticolo di travi – Plinti diretti – Plinti su pali – Modellazione – Travi rovesce e reticolo di travi – Plinti diretti – Plinti su pali – Considerazioni sulla modellazione – Una verifica globale “a vista” della struttura 10. ESEMPIO: DIMENSIONAMENTO DELLA STRUTTURA Introduzione – Caratteristiche dell’edificio – Impostazione della carpenteria – Dimensionamento delle sezioni – Verifica di massima delle scelte progettuali – Valutazione dell’azione sismica – Caratteristiche della sollecitazione e verifica – Spostamenti per stato limite di danno – Sollecitazioni e dimensioni per bassa duttilità – Considerazioni finali sul dimensionamento della struttura – Disegno esecutivo della carpenteria 11. ESEMPIO: RISOLUZIONE DELLO SCHEMA Carichi – Carichi unitari – Carichi sulle travi – Massa dell’impalcato – Eccentricità accidentali – Condizioni di carico – Schema geometrico – Analisi dei risultati degli schemi base – Carichi verticali – Analisi modale – Effetto dell’eccentricità accidentale – Considerazioni sull’effetto della contemporanea presenza delle due componenti del sisma – In alternativa: analisi statica – Una possibilità: nuovo dimensionamento della struttura – Combinazione degli schemi base – Considerazioni sulla modellazione 12. ESEMPIO: PROGETTO DELLE ARMATURE Travi: armatura a flessione – Travi: armatura a taglio – Pilastri: armatura a pressoflessione – Pilastri: armatura a taglio – Nodi trave-pilastro – Dettagli costruttivi – Appendice – Relazione secondo le indicazioni del capitolo 10 delle NTC 08 13. ALTRI PROGETTI Progetto di un primo edificio intelaiato in c.a. – Introduzione – Dati generali – Impostazione della carpenteria e primo dimensionamento delle sezioni dei pilastri – Prima verifica ed armatura dei pilastri e dimensionamento delle travi – Analisi della struttura con un modello traslante – Verifica finale della struttura in elevazione – Il sistema fondale – Considerazioni finali – Progetto di un secondo edificio intelaiato in c.a. – Introduzione e dati generali – La rappresentazione grafica del progetto strutturale esecutivo – Le principali tavole strutturali