Comportamento e analisi non lineare di nuclei in calcestruzzo armato
Abstract
Nuclei in calcestruzzo armato (CA) sono spesso utilizzati per irrigidire le strutture in zona sismica e, se progettati in modo corretto, ne garantiscono un comportamento adeguato. I recenti terremoti de L’Aquila e del Cile hanno però mostrato come nuclei apparentemente costruiti in modo ragionevole hanno subito seri danni. In quest’ambito un’importante difficoltà consiste nella limitata disponibilità, sia nella letteratura tecnica che nelle norme strutturali, di indicazioni di progetto specifiche. Nonostante la complessità di questi elementi strutturali spiccatamente tridimensionali, la maggior parte delle norme chiede al progettista di trattare i nuclei in maniera analoga ai setti rettangolari, senza però specificare dove questa analogia risieda.
Questo articolo vuole fornire un contributo alla comprensione del comportamento anelastico dei nuclei nonché alla sua modellazione. In una prima parte sono discussi aspetti importanti riguardanti le caratteristiche di forza-spostamento di nuclei a “U”, prendendo spunto dai risultati di alcune prove sperimentali recentemente svolte dagli autori. Nella seconda parte invece, viene proposta una strategia di modellazione numerica semplificata, in grado di cogliere le peculiarità del comportamento isteretico mostrate dall’evidenza sperimentale. La cosiddetta Wide Column Analogy (WCA), sviluppata a partire dagli anni sessanta del secolo scorso per l’analisi elastica di pareti a sezione sagomata, permette di modellare nuclei tridimensionali tramite elementi a trave.
Scegliendo adeguatamente le caratteristiche di questi elementi è possibile simulare in maniera abbastanza accurata il comportamento ciclico anelastico dei nuclei. L’efficacia e la semplicità della strategia proposta sono mostrate sia riproducendo i risultati sperimentali presentati, sia proponendo una serie di raccomandazioni pratiche di facile applicazione per la modellazione di nuclei in CA.
