Dimensionamento di dispositivi dissipativi per la riabilitazione sismica di strutture intelaiate

The study presents a simple and affordable design procedure suitable for the seismic rehabilitation of frame structures equipped with displacement-dependent dampers. The proposed framework is aimed at leading the designer to proportion the damper device(s) in order to achieve a desired structural performance level in compliance with the assumed limit states. According to the method, the structural system composed by frame and dampers is replaced by an equivalent single degree of freedom system, characterized through its secant stiffness and equivalent viscous damping; both parameters are defined in relation to a “performance point”, which is assigned on the basis of the allowable damage of the frame and on the first mode deformation of the main structure. The global stiffness and strength of the equivalent single degree of freedom damper are then distributed along the elevation of the frame in order to constrain the retrofitted frame to follow the first mode displacement of the bare frame. A case-study relevant to a reinforced concrete frame is provided to demonstrate the effectiveness of the suggested procedure, obtaining a satisfactory agreement between the design target and numerical capacity curves. Non-linear dynamic analyses are further performed to assess the reliability of the methodology

Lo studio intende presentare una procedura progettuale semplice e diretta utilizzabile per la riabilitazione sismica di edifici a telaio attraverso dispositivi dissipativi a comportamento non-lineare dipendente dallo spostamento. Lo schema progettuale è sviluppato in modo da assistere il progettista nel dimensionamento del sistema di dissipazione di energia in modo da perseguire un livello di prestazione sismica desiderato, in funzione degli stati limite considerati. Secondo la procedura, il comportamento del sistema strutturale costituito da edificio originale e dissipatori sismici viene modellato attraverso un sistema equivalente a un grado di libertà caratterizzato attraverso la sua rigidezza elastica e il suo coefficiente di smorzamento viscoso equivalente; entrambi questi parametri sono definiti in relazione a un “punto di prestazione” che è assegnato sulla base del danno strutturale progettato e del primo modo deformativo della struttura originale. La rigidezza e la resistenza del dissipatore equivalente a un grado di libertà vengono quindi ripartiti ai piani dell’edificio in modo da ottenere sotto sisma, per la struttura rinforzata, spostamenti orizzontali ai piani proporzionali al modo fondamentale della struttura esistente. Viene quindi presentato un caso studio relativo a un telaio in calcestruzzo armato, al fine di dimostrare l’efficacia della procedura proposta, ottenendo un soddisfacente accordo tra l’obiettivo progettuale e le curve di capacità prodotte numericamente. Infine, sono condotte analisi dinamiche non-lineari che hanno confermato la affidabilità della procedura