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Analisi cinematica locale per edifici in muratura
Meccanismi locali è un programma che studia la vulnerabilità sismica di edifici esistenti in muratura rispetto all’attivazione di meccanismi locali di collasso.
Gli edifici esistenti in muratura devono essere infatti esaminati nei confronti dell’attivazione di meccanismi locali, come espressamente richiesto dalle Norme Tecniche per le Costruzioni e dalla relativa Circolare Applicativa, dal momento che la verifica globale non è sufficiente e, in ogni caso, la sua attendibilità è legata alla verifica dei meccanismi locali. Tali meccanismi si verificano prevalentemente per azioni perpendicolari al loro piano: una volta individuati occorre poi definire dei modelli di analisi per valutare l’entità dell’azione sismica che ne determina l’attivazione provocando il collasso della costruzione. Meccanismi locali determina l’andamento dell’azione orizzontale che la struttura è progressivamente in grado di sopportare all’evolversi del meccanismo, andando quindi alla ricerca del coefficiente sismico α, moltiplicatore dei carichi orizzontali agenti sugli elementi strutturali, che attiva il cinematismo in questione. In conclusione viene eseguita la verifica di sicurezza, confrontando tale accelerazione di attivazione del meccanismo con l’accelerazione sismica agente alla sua quota, determinata nelle diverse modalità previste dalla Circolare in funzione dei criteri introdotti con i cosiddetti spettri di piano.
Una scheda generale consente di definire dei parametri generali, necessari per la suddetta verifica semplificata, e relativi a tutti i cinematismi presenti nel lavoro. I Parametri sismici contengono invece le informazioni relative ai parametri su sito di riferimento rigido orizzontale necessari per le verifiche SLV o SLD. All’interno dello stesso progetto è possibile dichiarare diversi tipi di cinematismi, ad ognuno dei quali sarà possibile associare i relativi carichi di competenza. È possibile analizzare meccanismi di ribaltamento semplice o composto, flessioni verticali o orizzontali, sia per pareti efficacemente confinate che non, ribaltamento del cantonale e sfondamento del timpano.
Si procede costruendo la geometria della porzione di edificio coinvolta dal cinematismo, aiutati da una rappresentazione grafica tridimensionale: si realizzano muri a vari piani con le diverse aperture, disposte nella modalità più generica possibile. Vengono considerati anche arretramenti della cerniera, riseghe di solaio, muri di controvento a diversa configurazione. Vanno infine dichiarati e aggiunti i carichi da considerare, fra cui i carichi di solaio, delle coperture, spinte statiche orizzontali o verticali, forze dovute alla presenza di archi o volte. Si procede poi al calcolo, di uno o di tutti i cinematismi.
I risultati possono essere consultati in una finestra di anteprima, che evidenzia subito i valori principali, oltre che in un report finale di stampa, che comprende anche i dati di input, oltre a tutti i termini che contribuiscono al calcolo del moltiplicatore di attivazione del cinematismo: quelli relativi al momento stabilizzante e quelli per il momento ribaltante. In alcuni tipi di meccanismi, ove non è definita a priori la posizione della cerniera cilindrica attorno alla quale avviene il meccanismo stesso, viene costruito un diagramma che riporta la variazione del coefficiente di attivazione del meccanismo al variare della posizione della cerniera cilindrica lungo la parete.
Vengono infine riportate i dati che concorrono nella verifica semplificata in analisi cinematica lineare allo SLV o allo SLD, con il riepilogo dei parametri di calcolo, l’accelerazione di picco al suolo rigido che determina il raggiungimento dello SLV e l’indice di resistenza, ottenuto dal confronto di quest’ultima con la PGA di riferimento.
Un report finale consente di relazionare i meccanismi analizzati. Comprende la parte geometrica di input, la descrizione dei materiali e dei carichi utilizzati, i termini che contribuiscono al calcolo del moltiplicatore di attivazione del meccanismo e i risultati delle verifiche di sicurezza. È possibile inserire nel report ulteriori informazioni, anche di tipo grafico, esportarlo nei formati più diffusi o inviarlo tramite e-mail.
