Blumatica
Lo Strutturista

Eccentricità accidentale e torsione globale

Analisi FEM delle strutture.

8 Settembre 2022
eccentricità torsione accidentale
Ing. Francesco Marmo, ing. Salvatore Sessa

L’introduzione dell’eccentricità accidentale nei modelli strutturali rappresenta uno dei passaggi fondamentali per l’analisi sismica delle strutture condotte con l’analisi modale con lo spettro di risposta. Secondo la prescrizione propria delle Norme Tecniche per le Costruzioni di cui al DM del 17-01-2018e dell’Euro codice 8, essa consiste nel traslare le masse di impalcato, rispetto alla loro posizione originale ed ortogonalmente alla direzione di propagazione del sisma, di una quantità εa pari al 5% della dimensione Le in pianta del modello strutturale (Figura 1).

>> Figura 1: Schema delle posizioni eccentriche della massa di impalcato

Tale prescrizione normativa ha radici molto antiche, è infatti precedente anche alla formulazione degli spettri di progetto, ed ha l’indubbio vantaggio di essere estremamente intuitiva e particolarmente efficace quando il calcolo viene condotto attraverso una prassi tradizionale.

Tuttavia, il suo utilizzo presenta delle criticità se inserito nel contesto del calcolo automatico delle strutture: anzitutto, il suo utilizzo implica l’adozione di ipotesi non sempre coerenti con la meccanica del fenomeno che vorrebbe riprodurre; in secondo luogo, essa può diventare di difficile gestione per algoritmi automatici e precludere l’adozione di soluzioni innovative sviluppate dalla ricerca scientifica più recente.


In merito al primo aspetto, lo stesso fatto di rendere eccentriche le masse site a ciascun piano del modello (o, alternativamente, di applicare coppie concentrate di impalcato) presuppone l’adozione di impalcati rigidi; ipotesi, quest’ultima, affatto coerente con una larga varietà di strutture sia esistenti che di nuova costruzione. Basti pensare che l’enorme patrimonio storico presente in Italia è stato realizzato in muratura, sicché i solai, quand’anche realizzati in calcestruzzo, difficilmente possono offrire una rigidezza assai superiore alla struttura sismoresistente.

Inoltre, l’assenza di impalcati rigidi  è caratteristica intrinseca anche di tipologie strutturali ben diverse dal tradizionale edificio, come teatri, torri, strutture industriali o commerciali e chiese. Per queste tipologie, pur non essendovi prescrizioni specifiche, l’impossibilità di utilizzare l’eccentricità accidentale comporta il fatto che non venga tenuto in conto il fenomeno fisico della torsione globale, che essa si prefigge di riprodurre. L’esistenza di particolari geometrie, inoltre, introduce ulteriori criticità che potremmo considerare associate alla fisica stessa della torsione globale. Ad esempio […]

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