SVILUPPO DI UN MODELLO EMPIRICO DI PUNTONE EQUIVALENTE PER L’ANALISI NON LINEARE DI TELAI TAMPONATI

I macromodelli a puntone diagonale equivalente sono largamente utilizzati per modellare l’influenza delle tampurature in strutture intelaiete. Questo è dovuto alla loro semplicità ed efficacia da un punto di vista computazionale. L’interazione dei telai tamponati con la struttura intelaiata è argomento di ricerca in quanto è evidente l’influenza della muratura sulla resistenza, rigidezza e duttilità dell’intera struttura soggetta a carichi sismici. Nonostante la grande quantità di risultati teorici e modelli computazionali semplificati relativi all’argomento, questi non sono comunemente utilizzati nella pratica ingegneristica in quanto molti problemi di interazione possono essere risolti solo con approcci di difficile applicazione e complessi modelli agli elementi finiti. Per aggirare la complessa modellazione agli elementi finiti sono stati sviluppati diversi modelli fenomenologici che tendono ad assimilare i tamponamenti in muratura con uno o più puntoni equivalenti. I modelli a più puntoni sono stati proposti per valutare irrigidimento, rafforzamento e incrementi locali della richiesta di taglio mediante un posizionamento eccentrico di 3 (o 2) elementi a puntone. Questo approccio presenta delle incertezze nell’assegnazione di leggi costitutive e nel posizionamento dei vari puntoni. Per questa ragione il macromodello ad un puntone equivalente è la soluzione più efficiente per svolgere simulazioni sismiche di una struttura e per questo è stato scelto come criterio di modellazione per il presente elaborato. Il modello ad un puntone equivalente deve superare un processo di identificazione per poter riprodurre adeguatamente il comportamento di un telaio tamponato sotto l’azione di carichi sismici. Questi approcci di identificazione portano a risultati contrastanti quando si verifica la loro affidabilità confrontandoli con i dati sperimentali; questo è dovuto al fatto che i meccanismi di rottura in una muratura possono essere diversi ed è difficile individuarne uno specifico a priori.Per superare queste incertezze, nel presente elaborato si propone un approccio empirico per ricavare i parametri dei puntoni equivalenti. I puntoni vengono modellati come elementi a fibre in sola compressione. Il modello è governato da quattro parametri sforzo- deformazione: resistenza di picco, sforzo di picco, resistenza ultima e sforzo ultimo.È stato utilizzato un set di dati ibrido; una parte erano dati sperimentali e altri sono stati ricavati da simulazioni agli elementi finiti. I dati sono stati utilizzati per ricavare quattro leggi di correlazione che legano le proprietà geometriche e meccaniche dei telai considerati con i parametri sforzo-deformazione dei puntoni equivalenti rappresentanti la muratura. Le equazioni empiriche che vengono determinate consentono di fare una diretta valutazione della legge di sforzo-deformazione del puntone equivalente.Infine sono stati eseguiti dei test di validazione alla cieca con l’ausilio di dati sperimentali diversi da quelli usati per la creazione del set di dati che ha permesso la valutazione delle leggi di correlazione. Da questi test si evince che, considerando, in maniera casuale, dei modelli di telai tamponati e applicando su di essi le leggi di correlazione per la determinazione dei parametri sforzo-deformazione dei puntoni equivalenti, le leggi che ne risultano sono approssimabili a quelle ottenute dalle anlisi di laboratorio pertanto i test sono stati considerati superati ed il modello validato.