Comportamento sismico non lineare di edifici in c.a. a pareti : fattore di amplificazione del taglio nelle pareti secondo Eurocodice 8

In this work the reliability of the base shear amplification factor (ε) in structural walls, as proposed by Keintzel in 1990 and incorporated into the European code EC8, is investigated. To this end, two types of analyses were conducted, independently one to the other, using 4 multistorey buildings (5, 10, 15 and 20 storeys respectively), regular both in plan and in elevation, under realistic conditions (an innovative aspect of the approach followed here). The first, linear elastic modal analysis, was conducted using the software SAP2000, and led to the design and verification of the buildings according to the EC8 code prescriptions in order to determine ε for each coupled wall – frame structural system. The second, through the use of the wall element model in the computer code OpenSees, that takes into account the shear – flexure interaction (another innovative aspect in this field), has allowed the calculation of the actual shear at the base of the walls due to the nonlinear behavior of the structures subjected to the dynamic actions coming from 7 natural spectrum - compatible accelerograms. It was therefore possible to compare the two shear values obtained for each wall in order to assess the reliability of the EC8 provisions. The study showed that the different formulations of ε, proposed since the 90's, are conservative or otherwise provide lower values than Keintzel’s formulation. Moreover, despite the new formulations proposed by the scientific community, it appears that the Keintzel’s approach is still a rational one that also enjoys a relatively simple formulation.

Questo lavoro analizza l’affidabilità della formulazione del fattore di amplificazione (ε) del taglio alla base delle pareti strutturali, così come è stata proposta da Keintzel nel 1990 e nell’EC8. A questo fine sono state condotte due tipi di analisi tra loro indipendenti relative a 4 edifici (di 5, 10, 15 e 20 piani rispettivamente), regolari sia in pianta che in altezza, con configurazioni realistiche (aspetto innovativo dell’approccio qui seguito). La prima analisi di natura elastica lineare modale, mediante l’utilizzo del software SAP2000, ha portato alla progettazione e verifica secondo la normativa EC8 degli edifici in esame, in modo da determinare ε per ogni sistema misto telaio – parete in esame. La seconda, grazie all’utilizzo della modellazione dell’elemento parete del software OpenSees, che tiene conto dell’interazione taglio – momento (altro aspetto innovativo in questo campo), ha permesso il calcolo dell’effettivo taglio alla base delle pareti generato dal comportamento non lineare delle strutture in esame soggette ad azioni dinamiche dovute a 7 accelerogrammi naturali resi spettro – compatibili. È stato quindi possibile confrontare i due valori di taglio ottenuti per ogni parete in modo da poter valutare l’affidabilità delle prescrizioni dell’EC8. Lo studio ha evidenziato come le diverse formulazioni di ε poste in essere dal ’90 ad oggi siano poco conservative o forniscano comunque valori più bassi della formulazione di Keintzel. Inoltre, nonostante i recenti avanzamenti proposti dalla comunità scientifica, risulta che l’approccio di Keintzel rappresenti ancora un’opzione razionale dotata anche di una formulazione relativamente semplice.