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Appunti di sviluppo di una procedura software per l'analisi di pushover

Il presente testo non vuole essere né una trattazione teorica, né un lezione sul tema della valutazione di vulnerabilità sismica svolta mediante un’analisi di Pushover, ma solo ed esclusivamente la condivisione delle considerazioni svolte e delle principali problematiche ed incertezze incontrate dai progettisti che si sono occupati dello sviluppo della corrispondente procedura software all’interno del codice di calcolo CMP; considerazioni, problematiche e incertezze che non hanno sempre trovato soluzioni univoche e che quindi potenzialmente presenti in qualsiasi software, possono risultare comunque di interesse per tutti coloro che affrontano una progettazione o una valutazione di vulnerabilità affidandosi a tale metodo di calcolo. Sappiamo tutti infatti quanto purtroppo da un lato l’adozione di metodologie di calcolo sempre più sofisticate (e l’analisi statica non lineare di “Pushover” è sicuramente una di queste) e dall’altro l’inevitabile necessità di utilizzare strumenti di calcolo automatici, che a volte per motivi sicuramente non nobili tendono a semplificare al massimo i problemi all’utente (il progettista) al solo scopo di ridurre al minimo tempi e costi di sviluppo di una progettazione, portano frequentemente ad utilizzare gli stessi sistemi informatici in modo inconsapevole, perdendo di vista le innumerevoli approssimazioni, convenzioni, ipotesi, limiti di applicabilità all’interno dei quali e solo all’interno dei quali i risultati ottenuti hanno un significato.
Dando per scontata la conoscenza generale del metodo, del suo significato, della sua operatività, sottolineiamo che le norme individuano tale metodo come quello maggiormente indicato per l’analisi di edifici esistenti, nonostante molti testi affermino che l’analisi statica non lineare, per come è formulata, è tanto più affidabile quanto più l’edificio risulta regolare. La stessa circolare asserisce che il metodo è utilizzabile solo per costruzioni il cui comportamento sotto sisma sia governato da un modo di vibrare naturale principale caratterizzato da una significativa partecipazione di massa. Negli edifici esistenti non sempre questa condizione è soddisfatta.
Seguiamo allora operativamente le fasi di applicazione del metodo e le conseguenti scelte che ogni progettista, al fine di sapere cosa sta facendo, dovrebbe poter fare; qualora non gli sia consentito dovrebbe quantomeno poter conoscere quelle fatte automaticamente dal software al fine di giudicarne l’eventuale incongruenza con le condizioni reali.

FASE DI MODELLAZIONE E ANALISI

FASE DI GESTIONE DELLA CURVA DI CAPACITA’

FASE DI VERIFICA DELLA STRUTTURA

Ottenute le configurazioni deformate ai diversi step di analisi e in particolare agli step corrispondenti alle domande di spostamento ricavate nella precedente fase, si avvia la fase di verifica consistente nel controllo di congruenza delle deformazioni per gli elementi duttili e di resistenza per gli elementi fragili.

Si potrebbero citare altri casi.

In conclusione: metodi fortemente dipendenti da innumerevoli parametri e da una applicazione convenzionale di tecniche numeriche alle quali non sempre corrisponde un fenomeno fisico facilmente comprensibile.

Poca chiarezza normativa su come gestire le infinite sfaccettature che si possono presentare nella realtà e quindi potenziale possibilità di applicazione del metodo in condizioni non conformi.

Dato quindi per assodato che per svolgere analisi di questo tipo sia necessario un software e per scontato che il progettista possieda una buona conoscenza del metodo e soprattutto delle sue approssimazioni e dei suoi limiti di applicazione, da quanto detto dovrebbe scaturire inevitabilmente che il software debba essere il più flessibile e intellegibile possibile e il progettista debba essere a conoscenza di come il proprio software affronti e gestisca le diverse problematiche possibili perché solo dalla possibilità di sapere cosa consegue al variare dei parametri incerti può nascere la capacità di giudicare l’attendibilità dei risultati ottenuti, attraverso quel giudizio motivato che giustamente la normativa impone. Questa è da sempre la filosofia di sviluppo del codice di calcolo strutturale CMP e, anche se con grande difficoltà, a maggior ragione lo è stata nell’affrontare una problematica estremamente complessa quale quella in oggetto.

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