Definizione delle cerniere plastiche in RFEM 6
Le cerniere plastiche sono indispensabili per l'analisi pushover (POA) come metodo statico non lineare per l'analisi sismica delle strutture. In questa analisi, uno schema di carico laterale prestabilito viene applicato alla struttura e aumentato gradualmente per identificare la formazione di snervamenti e cerniere plastiche e il carico al quale si verifica il cedimento dei vari componenti strutturali.
Il comportamento non lineare della struttura è rappresentato dalla curva di capacità o curva pushover come curva carico-deformazione della forza di taglio alla base rispetto allo spostamento orizzontale della copertura dell'edificio.
Le curve pushover possono essere create utilizzando cerniere plastiche. In RFEM 6, le cerniere plastiche possono essere definite come cerniere di asta disponibili come "Tipi per aste" nei dati del navigator (Immagine 1).
Sono disponibili quattro possibilità tra cui scegliere con l'opzione "Plastica" di un componente cerniera ad azione non lineare (Immagine 2):
- Bilineare
- Diagramma
- FEMA 356 | Rigida
- FEMA 356 | Elastica
Le cerniere secondo EN 1998-3 sono in fase di sviluppo e saranno presto disponibili.
Come esempio, in questo articolo verrà creata una cerniera plastica con l'opzione "Plastica | Bilineare". Selezionando questa opzione, è disponibile una nuova scheda per definire le proprietà delle regioni plastiche (Immagine 3). Le proprietà nelle zone negativa e positiva sono le stesse, e pertanto la casella di controllo "Antimetrica" è spuntata. Tuttavia, è anche possibile assegnare proprietà diverse nelle zone negativa e positiva deselezionando questa casella di controllo.
Le proprietà delle regioni plastiche sono associate ai valori dei seguenti rapporti: "My/My,yield" e "φy/φy,yield" (Immagine 3). Con un valore di 1 per My/My,yield, ad esempio, la sezione inizia a snervarsi al raggiungimento del momento plastico.
A questo punto, si prega di notare che un'adeguata definizione della lunghezza dell'asta è importante, poiché influenza il calcolo della rigidezza della cerniera plastica. Sebbene la lunghezza dell'asta venga riconosciuta automaticamente dalle lunghezze delle aste alle quali la cerniera è assegnata, è possibile specificare una lunghezza dell'asta definita dall'utente per la cerniera spuntando la casella di controllo associata.
Successivamente, la sezione "Criteri di accettazione" in questa finestra di dialogo consente di definire i valori limite dei criteri di snervamento da applicare per la sicurezza dell'edificio (Immagine 3). La descrizione dei criteri di accettazione si trova nelle norme.
Ad esempio, il valore di 6.000 per φ/φyield implica che il valore critico per "Sicurezza della vita" viene raggiunto non appena le deformazioni plastiche sono sei volte maggiori di quelle che si verificano al raggiungimento della tensione di snervamento.
Infine, le proprietà assegnate della cerniera plastica così come le aree dei criteri di accettazione sono riportate nella sezione "Diagramma plastico" nell'angolo in alto a destra della finestra di dialogo (Immagine 3).