Se devo progettare una struttura su due livelli (piano terra e piano primo) composta da piano terra in C.A. oppure C.A.P. e primo piano in Xlam, come procedo per l'analisi sismica?

anonimo: Se devo progettare una struttura su due livelli (piano terra e piano primo) composta da piano terra in C.A. oppure C.A.P. e primo piano in Xlam, come procedo per l'analisi sismica? (analisi non lineare? oppure lineare con q analizzando separatamente le due strutture?)

ultimo aggiornamento
06.07.2016 (14.06.2016)
Nr.: 17433


Risposta team esperti Ing. Mauro Andreolli:

Cerchiamo di fornire con ordine alcune indicazioni al riguardo:

1) Strutture miste

Una interessante disamina a proposito delle strutture miste in zona sismica è riportata nel paragrafo 2.3.1 del testo »Ceccotti A., Follesa, M., Lauriola, M. P. (2005), Le strutture di legno in zona sismica, Criteri e regole per la progettazione ed il restauro, Edizioni CLUT, Torino«, a cui si rimanda per ulteriori chiarimenti.

La differenza è esemplificata dalle figure a lato: nel primo sistema costruttivo vi sono elementi strutturali a tecnologia diversa disposti altimetricamente allo stesso piano e quindi lavoranti in parallelo (la forza orizzontale si ripartisce tra i due sistemi in funzione della rigidezza degli stessi); nel secondo sistema la forza orizzontale si trasferisce interamente dall'elemento superiore all'elemento inferiore senza ripartizione delle forze in gioco tra gli elementi che lavorano quindi in serie.

Trasponendo queste definizioni ad un generico edificio realizzato con pareti in C.A. e pareti lignee, si possono avere i seguenti casi:

- Costruzioni costituite da struttura in C.A. nella parte inferiore e sormontate da un piano con struttura in legno: non possono essere considerate strutture miste.

- Costruzioni in cui un uno stesso piano si utilizzano pareti di controvento realizzate con materiali diversi: devono considerarsi come strutture miste.

Nel suo caso in esame si hanno quindi due strutture sovrapposte.

2) Tipo di analisi

Nel paragrafo 7.7.3., relativo alle strutture in legno, si afferma che “nel caso in cui il controventamento della struttura sia affidato a materiali diversi (calcestruzzo armato, acciaio), si deve fare riferimento ai pertinenti paragrafi del presente documento”. Come abbiamo detto questo però non è il suo caso.

Nel caso di strutture sovrapposte c.a.-legno possiamo far riferimento ai criteri forniti dalle norme per quanto concerne le strutture in muratura. Le NTC 2008 al punto 7.8.4 affermano che:

" E’ consentito altresì realizzare costruzioni costituite da struttura muraria nella parte inferiore e sormontate da un piano con struttura in cemento armato o acciaio o legno o altra tecnologia [...]"

"Nel caso di metodo di analisi lineare, l’uso dell’analisi statica (nei limiti di applicabilità riportati al § 7.8.1.5.2) è consentito a patto di utilizzare una distribuzione di forze compatibile con la prima forma modale elastica in ciascuna direzione, calcolata con metodi sufficientemente accurati che tengano conto della distribuzione irregolare di rigidezza in elevazione. A tal fine, in assenza di metodi più accurati, la prima forma modale può essere stimata dagli spostamenti ottenuti applicando staticamente alla costruzione la distribuzione di forze definita nel § 7.3.3.2".

Nel caso in cui si abbiano costruzioni costituite da un primo piano in c.a. sormontato da un piano con struttura in legno, data l'assenza di regolarità in altezza (viene meno l'ipotesi di distribuzione uniforme di massa e rigidezza in altezza), non è opportuno eseguire analisi statiche lineari ma bensì procedere ad analisi dinamiche modali (analisi lineare dinamica).

3) Fattore di struttura

Per quanto riguarda la definizione del fattore di struttura il testo citato suggerisce a favore di sicurezza di attribuire all'intero sistema strutturale il fattore più basso fra quello dei due sottosistemi.

Sempre a proposito di strutture in muratura le NTC 2008 al punto 7.8.4 affermano che:

“Nel caso di analisi lineare, per la verifica della parte in muratura si utilizzi il fattore di struttura q prescritto al § 7.8.1.3; per la verifica della parte superiore di altra tecnologia si utilizzi il fattore di struttura adatto alla tipologia costruttiva e alla configurazione (regolarità) della parte superiore, comunque non superiore a 2,5”.

Nel caso in esame a favore di sicurezza può essere ragionevole assumere un fattore di struttura non superiore a 1,5, progettando una struttura scarsamente dissipativa (non rispettando quindi particolari prescrizioni volte ad incrementare la duttilità  del sistema). Ad ogni modo la giustificazione del fattore di struttura spetta al progettista, in funzione anche dei dettagli costruttivi che andrà a realizzare.

 

 

 


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