Sviluppo di un macro-modello per la simulazione del collasso progressivo di strutture intelaiate con tamponamenti in muratura = Development of a macro-model for the simulation of the progressive collapse of framed structures with masonry infills

L’obiettivo di questa tesi è l’analisi dell’influenza dei tamponamenti in muratura sulla robustezza strutturale degli edifici intelaiati in calcestruzzo armato. La robustezza rappresenta la capacità delle strutture di contenere le conseguenze derivanti dalla perdita accidentale di un elemento portante primario. Questo può avvenire in situazioni eccezionali, perciò di difficile previsione. Di conseguenza risulta necessario condurre un’indagine approfondita di quelli che possono essere gli scenari di carico credibili al fine di adottare criteri di progettazione che possano dar vita a strutture duttili e robuste, in grado di non andare incontro al collasso totale. A tal fine sono state condotte analisi numeriche di pushdown su telai tamponati, con lo scopo di determinarne la capacità portante in seguito all’improvvisa rimozione della colonna centrale. É stato utilizzato in questa fase il software di calcolo Opensees, che permette di utilizzare una modellazione a fibre degli elementi strutturali, applicando allo stesso tempo legami costitutivi non lineari ai materiali utilizzati. Questo è risultato fondamentale, in quanto le non linearità geometriche e meccaniche risultano avere un ruolo importante in questa materia. I fattori che influiscono sulla robustezza dei telai tamponati risultano essere molteplici, alcuni tra tanti la deformabilità dei telai, la presenza dei dettagli sismici e il numero di piani e questo è stato osservato a partire da test di laboratorio e test numerici condotti su modelli ad elementi finiti raffinati, già a disposizione all’inizio di questo lavoro. Per ciò che concerne invece la tamponatura in muratura, è stata utilizzata una modellazione a puntoni equivalenti al fine di poter simulare il comportamento quando essa risulta sottoposta a carichi dinamici verticali. In particolare sono stati utilizzati tre puntoni equivalenti che seguono precise relazioni di modellazione geometrica e meccanica. Le curve capacità portante-spostamento ricavate attraverso l’analisi non lineare di pushdown sono state infine confrontate con la domanda di resistenza dovuta al carico dinamico legato alla rimozione istantanea della colonna centrale. Si può quindi concludere affermando che questo lavoro di tesi ha permesso di determinare un metodo di modellazione della tamponatura negli edifici intelaiati di facile applicazione, che restituisce risultati in linea con quelli attesi, lasciando allo stesso tempo spazio per ulteriori approfondimenti.