ESERCITAZIONE 03- CENTRO DELLE RIGIDEZZE

Il principale obiettivo dell’esercitazione consiste nella ricerca del centro delle rigidezze e nel confronto tra la posizione di quest’ultimo e del centro di massa della struttura in analisi.

La soluzione ideale sarebbe che i due centri coincidessero, o fossero il più vicino possibile in modo da evitare rotazioni relative in caso di sisma.

La nostra struttura è composta da un solaio in cemento armato e da pilastri in acciaio che reggono la struttura mediante il collegamento con una travatura reticolare posta all’ultimo piano dell’edificio, che poggia su due ulteriori strutture in cemento armato, contenenti le scale e gli ascensori dell’edificio.

Procedendo su SAP abbiamo disegnato la struttura di un piano: i pilastri, le travi e le superfici dei vani scala/ascensori. Assegnato loro le relative sezioni con i materiali e ad ogni punto di base il vincolo di incastro.

Successivamente è necessario trovare il centro delle masse. L’operazione è stata svolta secondo il metodo geometrico, ossia tracciando le diagonali dell’edificio, essendo un rettangolo, e ponendo nell’intersezione di quest’ultime, alla quota delle travi, un punto (centro delle masse).

Abbiamo selezionato tutti i punti alla quota delle travi ed il centro di massa ed abbiamo assegnato loro la condizione di corpo rigido, facendo si che questi appartengano all’impalcato e che si evitino rotazioni e spostamenti relativi.

Per calcolare il peso proprio della struttura abbiamo impostato una condizione di carico ed avviato l’analisi.

Successivamente abbiamo sommato tutte le reazioni verticali in modo da calcolarci il peso proprio della struttura: 5740,25 KN

Per poter definire i carichi sismici, come percentuale del peso proprio, applichiamo al peso proprio della struttura un coefficiente di 0,2 in quanto Roma è una zona a basso rischio. In tal modo otteniamo un valore di : 1148,05 KN

Trovate le forze possiamo assegnare 2 carichi, uno in direzione x e uno in direzione y, pari alla forza sismica, al centro delle masse.

Avviamo l’analisi prima per la direzione x.

Notiamo che l’impalcato non subisce rotazioni relative.

Successivamente avviamo l’analisi in direzione y.

Anche qui notiamo che l’impalcato non subisce rotazioni relative.

In conclusione, dato che il nostro edificio presenta solo traslazioni relative, possiamo affermare che la struttura è perfettamente equilibrato e che il centro delle masse coinciderà con il centro delle rigidezze.

Jlaria Volpi e Giulia Mellano