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Come il metodo statico lineare per la verifi ca sismica degli edifi ci in muratura può diventare non cautelativo

Porcu M. C. Chessa L.
Articolo Immagine
ISSN:
0393-1420
Rivista:
Ingegneria Sismica
Anno:
2011
Numero:
4
Fascicolo:
Ingegneria Sismica N.4/2011

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SOMMARIO – L’analisi lineare statica è il metodo più semplice per la verifi ca sismica delle strutture in muratura ordinaria. L’applicazione di tale metodo è resa particolarmente agevole dalla possibilità, offerta dalle normative, di stimare il periodo fondamentale dell’edificio con una formula empirica, in alternativa al suo calcolo rigoroso attraverso i metodi della dinamica strutturale. Generalmente la formula di normativa sovrastima, talvolta anche in maniera rilevante, il periodo proprio delle strutture in muratura. Attraverso lo studio di una serie di edifi ci in muratura, l’articolo mostra che il periodo convenzionale di normativa può essere anche 4-9 volte maggiore di quello effettivo. Tale sovrastima, però, può ridurre le forze di verifi ca da utilizzare nel metodo statico. Questo può succedere, in particolare, se lo spettro di risposta di progetto è decrescente nella zona dei bassi periodi, dove cadono in genere i periodi propri degli edifi ci in muratura. Alcune normative escludono questa possibilità. Altre normative, come quella italiana, la ammettono e così facendo rendono il metodo statico non cautelativo (negli esempi riportati si hanno sottostime dei valori del taglio alla base degli edifici in muratura anche del 35% rispetto ai valori calcolati con il più preciso metodo dinamico lineare). L’articolo suggerisce alcuni possibili accorgimenti per rendere sempre cautelativa la verifi ca degli edifici in muratura con l’analisi statica lineare. Parole chiave: edifici in muratura, verifica sismica, metodo statico lineare, periodo proprio convenzionale.

SUMMARY – Linear static analysis is the easiest method for the seismic design of unreinforced masonry buildings. What makes this method particularly convenient to apply is that the fundamental vibration period of the structure may be obtained conventionally from a formula given by the codes of practice, rather than being calculated rigorously. Usually, the code-based formula overestimates – sometimes significantly – the rigorous value of the fundamental period of vibration of masonry structures. By referring to a series of unreinforced masonry buildings, the paper shows that the conventional period may be even 4-9 times greater than the rigorous one. However, overestimating the fundamental period may lead to a reduction of the design loads to be applied in the static method. This occurs, in particular, when the design response spectrum decreases in the short-period range, where natural periods of masonry buildings typically fall. Some codes do not allow design spectra to be negatively sloped in the short-period range. While others, such as the Italian code of practice, do allow it, and in so doing, they make the linear static method non-conservative (in the given examples the shear at the base of masonry buildings may be underestimated by even as much as 35% when compared to the values obtained from the more precise linear dynamic method). The paper gives some hints towards making the code-based static method for seismic design of masonry buildings safe. Keywords: masonry buildings, seismic design, linear static method, conventional fundamental period.