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7.5.4. Regole di progetto specifiche per strutture intelaiate

Indice interno

Norma

7.5.4.1. Travi

Le zone dissipative sono localizzate nelle travi, in prossimità dei nodi trave-colonna. Le travi devono soddisfare le seguenti verifiche:

\[\frac{M_{Ed}}{M_{pl,Rd}} \leq 1 \tag{7.5.4}\]
\[\frac{N_{Ed}}{N_{pl,Rd}} \leq 0{,}15 \tag{7.5.5}\]
\[\frac{V_{Ed,G} + V_{Ed,M}}{V_{pl,Rd}} \leq 0{,}50 \tag{7.5.6}\]

dove:

  • \(M_{Ed}\) è il momento flettente di calcolo;
  • \(M_{pl,Rd}\) è il momento plastico resistente della sezione;
  • \(N_{Ed}\) è lo sforzo normale di calcolo;
  • \(N_{pl,Rd}\) è la resistenza plastica assiale della sezione;
  • \(V_{Ed,G}\) è il taglio dovuto ai carichi gravitazionali;
  • \(V_{Ed,M}\) è il taglio dovuto ai momenti plastici alle estremità della trave;
  • \(V_{pl,Rd}\) è la resistenza plastica a taglio della sezione.

7.5.4.2. Colonne

Le colonne devono essere progettate per resistere alle sollecitazioni amplificate derivanti dalla plasticizzazione delle zone dissipative nelle travi. Le verifiche sono condotte con i seguenti effetti delle azioni:

\[N_{Ed} = N_{Ed,G} + 1{,}1 \cdot \gamma_{ov} \cdot \Omega \cdot N_{Ed,E} \tag{7.5.7}\]
\[M_{Ed} = M_{Ed,G} + 1{,}1 \cdot \gamma_{ov} \cdot \Omega \cdot M_{Ed,E} \tag{7.5.8}\]
\[V_{Ed} = V_{Ed,G} + 1{,}1 \cdot \gamma_{ov} \cdot \Omega \cdot V_{Ed,E} \tag{7.5.9}\]

dove:

  • \(N_{Ed,G}\), \(M_{Ed,G}\), \(V_{Ed,G}\) sono gli effetti delle azioni gravitazionali nella combinazione sismica;
  • \(N_{Ed,E}\), \(M_{Ed,E}\), \(V_{Ed,E}\) sono gli effetti dell'azione sismica;
  • \(\Omega = \min_i (M_{pl,Rd,i} / M_{Ed,i})\) è il minimo dei rapporti fra momento plastico e momento di calcolo, esteso a tutte le zone dissipative delle travi.

Il rapporto \(\Omega\) deve essere il più possibile uniforme nei vari piani; il massimo \(\Omega_i\) non deve superare il minimo \(\Omega_i\) di oltre il 25%.

Inoltre:

\[\frac{V_{Ed}}{V_{pl,Rd}} \leq 0{,}50 \tag{7.5.10}\]

Gerarchia delle resistenze

Per ogni nodo trave-colonna, deve essere soddisfatta la seguente condizione:

\[\sum M_{c,pl,Rd} \geq \gamma_{Rd} \cdot \sum M_{b,pl,Rd} \tag{7.5.11}\]

dove:

  • \(\sum M_{c,pl,Rd}\) è la somma dei momenti plastici resistenti delle colonne che convergono nel nodo;
  • \(\sum M_{b,pl,Rd}\) è la somma dei momenti plastici resistenti delle travi che convergono nel nodo;
  • \(\gamma_{Rd} = 1{,}3\).

7.5.4.3. Collegamenti trave-colonna

I collegamenti trave-colonna devono avere una resistenza flessionale non inferiore a quella della trave collegata, amplificata per la sovraresistenza:

\[M_{j,Rd} \geq 1{,}1 \cdot \gamma_{ov} \cdot M_{b,pl,Rd} \tag{7.5.12}\]

dove:

  • \(M_{j,Rd}\) è il momento resistente del collegamento;
  • \(M_{b,pl,Rd}\) è il momento plastico resistente della trave.

I collegamenti possono essere a completo ripristino di resistenza (full-strength) o a parziale ripristino (partial-strength), purché nel secondo caso la zona dissipativa sia localizzata nel collegamento stesso, che deve avere adeguata duttilità.

7.5.4.4. Pannelli d'anima delle colonne

I pannelli d'anima delle colonne nei nodi trave-colonna devono essere verificati a taglio:

\[\frac{V_{vp,Ed}}{\min(V_{vp,Rd}; \; V_{vb,Rd})} < 1 \tag{7.5.13}\]

dove:

  • \(V_{vp,Ed}\) è il taglio agente nel pannello d'anima;
  • \(V_{vp,Rd}\) è la resistenza plastica a taglio del pannello;
  • \(V_{vb,Rd}\) è la resistenza a instabilità del pannello.

Se necessario, il pannello d'anima deve essere rinforzato con piastre di irrigidimento o piatti d'anima supplementari.

7.5.4.5. Collegamenti colonna-fondazione

I collegamenti colonna-fondazione devono avere una resistenza non inferiore a:

\[M_{C,Rd} \geq 1{,}1 \cdot \gamma_{ov} \cdot M_{c,pl,Rd}(N_{Ed}) \tag{7.5.14}\]

dove \(M_{c,pl,Rd}(N_{Ed})\) è il momento plastico resistente della colonna, ridotto per la presenza dello sforzo normale \(N_{Ed}\).

Circolare

C7.5.4. Regole di progetto specifiche per strutture intelaiate

C7.5.4.4. Pannelli d'anima dei collegamenti trave-colonna

Affinché il pannello d'anima della colonna possa sostenere lo sviluppo del meccanismo dissipativo globale a telaio, secondo uno degli schemi proposti nella Figura C7.5.1, è necessario che la forza di taglio trasmessa dalle travi al pannello d'anima della colonna sia calcolata in condizioni di collasso. Per tale motivo la forza con cui è necessario confrontare la resistenza a taglio di progetto del pannello, \(V_{WP,Rd}\), non deriva dalle sollecitazioni di calcolo ottenute dall'analisi strutturale, bensì dal momento plastico resistente delle travi in esso concorrenti tramite la formula:

\[V_{WP,Ed,t} = \gamma_{ov}\, \frac{\sum M_{b,pl,Rd}}{Z}\, \left(1 - \frac{z}{H - h_b}\right) \tag{C7.5.1}\]

dove \(\sum M_{b,pl,Rd}\) è la sommatoria dei momenti plastici resistenti delle travi, \(H\) è l'altezza di interpiano del telaio, \(z\) è il braccio di coppia interna della trave ed \(h_b\) è l'altezza della sezione della trave. La resistenza del pannello nodale privo di piatti di irrigidimento e/o continuità, ove i fenomeni di instabilità non siano condizionanti, è data da:

\[V_{WP,Rd} \geq \frac{f_y}{\sqrt{3}}\, A_{VC}\, \sqrt{1 - \left(\frac{\sigma}{f_y}\right)^{2}} \tag{C7.5.2}\]

dove \(A_{VC}\) (§ 4.2.4.1.2.4) è l'area resistente a taglio, mentre \(\sigma\) è la tensione normale media agente nel pannello dovuta allo sforzo normale di calcolo presente nella colonna.

In Figura C7.5.2 sono rappresentati i dettagli costruttivi dei pannelli nodali, cui è necessario fare riferimento per il calcolo della resistenza a taglio. Nel caso di collegamenti trave-colonna saldati, i piatti di continuità in prosecuzione delle ali della trave devono essere sempre previsti.

Figura C7.5.2 — Dettagli costruttivi di pannelli nodali irrigiditi

Figura C7.5.2 — Dettagli costruttivi di pannelli nodali irrigiditi.