A partire dalla versione 2018.a, in CYPE 3D è possibile includere nel progetto degli elementi strutturali in acciaio laminato e sagomato, le principali specifiche e requisiti, vincolati ai tre sistemi sismoresistenti più tipici, definiti nella norma statunitense AISC 341-10 (Seismic Provisions for Structural Steel Buildings):
Sono inoltre stati implementati calcolo, dimensionamento e verifica delle Unioni prequalificate secondo la norma ANSI/AISC 358-10 e ANSI/AISC 341-10. Il dimensionamento e la verifica delle unioni prequalificate viene esposto dettagliatamente al paragrafo Unioni prequalificate secondo le ANSI/AISC 358-10 e ANSI/AISC 341-10. Queste unioni vengono applicate ai sistemi sismoresistenti composti da Telai resistenti a momento.
Nei paragrafi corrispondenti, disponibili a breve sul sito, verranno descritti i tre sistemi sismoresitenti contemplati e i tre tipi nei quali vengono suddivisi. Al paragrafo Verifiche realizzate, della pagina di CYPE 3D: sistemi sismoresistenti secondo le ANSI/AISC 358-10 e ANSI/AISC 341-10 e unioni prequalificate secondo le ANSI/AISC 358-10 e ANSI/AISC 341-10 sarà possibile consultare le verifiche realizzare in CYPE 3D per ognuna di queste tipologie.
Telai resistenti a momento
I telai non controventati o i telai resistenti a momento sono assemblaggi rettilinei di travi e colonne connesse tra loro mediante saldature unioni bullonate, o entrambe. Le barre che costituiscono questi telai sono soggette principalmente a momenti flettenti e azioni di taglio, da considerare in fase di progetto.
Le specifiche della AISC 341-10 considerano tre tipologie di telai resistenti a momento a seconda del grado di comportamento duttile considerato in fase di progetto. La differenza fondamentale tra quelli è data dal livello di capacità di dissipazione dell’energia:
- Telai ordinari resistenti a momento (OMF - Ordinary Moment Frames) (AISC 341-10, E1)
- Telai intermedi resistenti a momento (IMF - Intermediate Moment Frames) (AISC 341-10, E2)
- Telai speciali resistenti a momento (SMF - Special Moment Frames) (AISC 341-10, E3)
Telai con controventi concentrici
Questo tipo di struttura è caratterizzata dall’interruzione in un punto degli assi centrali dei componenti strutturali, che genera una struttura reticolare. La sua conformazione fa si che le sollecitazioni laterali inducano principalmente azioni assiali nelle aste del telaio controventato.
Le specifiche della AISC 341-10 considerano 2 categorie di telai controventati concentricamente, in funzione del livello di comportamento atteso:
- Telai ordinari con controventi concentrici (OCBF - Ordinary Concentrically Braced Frames) (AISC 341-10, F1)
- Telai speciali con controventi concentrici (SCBF - Special Concentrically Braced Frames) (AISC 341-10, F2)
Telai con controventi eccentrici
Nei telai con controventi eccentrici le azioni assiali indotte sulle aste sono trasferite mediante azioni di taglio e flessione in segmenti di lunghezza ridotta (e), chiamati collegamenti o links, nei quali viene dissipata l’energia. I collegamenti fungono da “fusibili strutturali” i quali devono essere sviluppati correttamente per evitare che la flessione locale e altri fenomeni di instabilità degradino la risposta.
Le specifiche della AISC 314-10 considerano un’unica categoria di telai con controventi eccentrici:
- Telai speciali con controventi eccentrici (EBF) (AISC 341-10, F3)
Assegnazione di sistemi sismoresitenti in CYPE 3D
L’assegnazione dei sistemi sismoresistenti ad una barra viene realizzato mediante l’opzione Sistema Sismoresistente del menu Asta. Questa opzione è disponibile solamente quando si seleziona la norma ANSI/AISC 360-10.
L’assegnazione dei sistemi sismoresistenti alle aste viene realizzata dall’utente su criterio personalizzato. Naturalmente l’assegnazione deve essere coerente con la geometria del telaio.
È necessario che le aste alle quali si assegnano sistemi sismoresistenti siano in acciaio laminato o armato e che siano definite come elementi strutturali tipo Generico, Pilastro o Trave. La selezione può essere realizzata puntualmente o con finestra di selezione.
- Elementi strutturali generici (controventi)
Le aste di tipo Generico sono quelle da utilizzare come controventi dato che è possibile assegnargli solamente sistemi sismoresistenti dei tipi OCBF, SCBF o EBF. - Elementi strutturali tipo pilastro
Alle aste del tipo pilastro è possibile assegnare tutti i tipi di sistema sismo resistente (OMF, IMF, SMF, OCBF, SCBF o EBF) nelle direzione degli assi locali Y e Z. Il sistema sismo resistente può essere diverso nelle due direzioni. Per quanto riguarda la verifica delle unioni prequalificate e se il sistema sismoresitente è del tipo IMF o SMF, è possibile indicare se l’altezza del piano superiore per la verifica delle sollecitazioni di taglio nel pannello nodale viene calcolata dal programma o definita dall’utente. È inoltre possibile attivare l’opzione Verificare come unione senza supporti laterali nella direzione del telaio sismico, applicabile a unioni di telai del tipo SMF. Al punto Funzionamento in CYPE 3D (incluso nel paragrafo Unioni prequalificate secondo la ANSI/AISC 359-10 e ANSI/AISC 341-10), è possibile disporre di maggiori informazioni su queste due opzioni. - Elementi strutturali tipo trave
Alle aste tipo trave è possibile assegnare tutti i sistemi sismoresistenti indicati (OMF, IMF, SMF, OCBF, SCBF o EBF) selezionando come elemento l’opzione Trave. Selezionando l’elemento con l’opzione collegamento non appare alcun tipo di sistema assegnabile, poiché i collegamenti sono propri dei sistemi sismoresistenti EBF, assegnatigli automaticamente.
Per quanto riguarda la verifica delle unioni prequalificate e se si seleziona come Elemento l’opzione Trave, è possibile indicare se la Luce netta della trave tra le due facce dei pilastri viene calcolata dal programma o inserita dall’utente. Al punto Funzionamento in CYPE 3D (incluso nel paragrafo Unioni prequalificate secondo la ANSI/AISC 359-10 e ANSI/AISC 341-10), è possibile disporre di maggiori informazioni su queste due opzioni.
