Collassi progressivi Instability e Mixed Type: le caratteristiche

Collassi progressivi Instability e Mixed Type: le caratteristiche

Continua con, l’ultimo dei tre articoli, la rassegna di approfondimenti dedicati alle tipologie di collasso progressivo delle strutture tratte dall’ebook “La robustezza delle costruzioni e delle infrastrutture” edito da Maggioli Editore.

Nella progettazione strutturale di nuova generazione si richiede che la struttura verifichi determinati requisiti prestazionali tramite metodi semiprobabilistici agli stati limite.

  • In condizioni di esercizio (SLE-SLO-SLV): Rigidezza e Resistenza per alcune tipologie.
  • In condizioni ultime (SLU-SLV-SLC): Resistenza, stabilità, duttilità e durabilità.
  • In condizioni estreme: Robustezza e resilienza.

Mentre le prime due condizioni fanno riferimento a condizioni di danno o configurazione nominali delle strutture, in condizioni estreme si ha a che fare con strutture in configurazione danneggiata al fine di attivare meccanismi resistenti che possono prevenire il crollo parziale o totale.

Qui trovi i precedenti approfondimenti sui collassi tipo:

In questo articolo verranno analizzati i collassi progressivi instability e mixed Type, vediamo nel dettaglio.

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Collasso progressivo Instability-Type

L’instabilità di una struttura è caratterizzata da una piccola imperfezione che porta la stessa a grandi deformazioni e collassi nel caso di comportamenti post-critici instabili. L’errore di un elemento di controvento a causa di un piccolo evento di attivazione può rendere instabile un sistema e provocare un collasso.

Un altro esempio è il fallimento di un irrigidimento della piastra di connessione nodale che porta all’instabilità locale e alla rottura della stessa e probabilmente al collasso globale.

La propagazione di questo tipo di collasso si verifica quando il fallimento di elementi destabilizzati porta al fallimento degli elementi stabilizzanti.

Le fasi principali del meccanismo di collasso tipo instabilità sono:

  • a) fallimenti o rotture iniziale di elementi di rinforzo o irrigidimento instabilizzano elementi portanti in compressione;
  • b) imbozzamento/sbandamento di elementi compressi e risposta strutturale nel campo dei grandi spostamenti;
  • c) propagazione della rottura come risultato della ridistribuzione delle forze interne attraverso la struttura residua;
  • d) crollo parziale o totale della struttura.
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Starossek U (2007). Typology of progressive collapse. Engineering Structures, 29(9): 2302–2307.

Il collasso per instabilità si verifica spesso in elementi compressi in cui la rottura iniziale può, portare a grandi deformazioni e quindi a collassare. Se il fallimento iniziale porta immediatamente a un collasso sproporzionato, la progressione del collasso è problematica da definire.

Collasso progressivo Mixed-Type

Questo tipo di collasso può essere assegnato alla struttura in cui uno o più possibili motivi di fallimento rientrano in una categoria diversa di collasso progressivo.

La caratteristica di questo tipo è l’insorgenza di forze orizzontali che portano al rovesciamento di altri elementi. Ad esempio, il crollo parziale dell’edificio federale Murrah a 9 piani (Oklahoma City), che è stato l’obiettivo di un attacco terroristico nell’aprile 1995, sembra aver coinvolto aspetti sia di tipo pancake che di tipo domino. L’esplosione ha distrutto una delle colonne di cemento armato perimetrali e causato il collasso fragile di altre due.

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Albert P. Murrah Federal Building, Oklahoma City 19 Aprile 1995 © AFP PHOTO BOB DAEMMRICH (Photo credit should read BOB DAEMMRICH/AFP via Getty Images)

La trave di trasferimento sospesa poggiata sulle colonne esterne non è riuscita a causa della perdita di supporto a fare ponte sugli elementi soprastanti ed ha consentito il collasso dei piani superiori.

Collasso

The structure of Murrah Federal Building before (a) and after (b) the car bomb attack. (Department of Civil and Environmental Engineering, Universi-ty of California, 2004)

Il testo è tratto dall’e-book “La robustezza strutturale delle costruzioni e delle infrastrutture” di Matteo Felitti e Francesco Oliveto.

Continua a leggere dall’e-book:

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I contenuti a cura della redazione di www.ingegneri.cc sono elaborati e visionati da Simona Conte, Giulia Gnola, Daniel Scardina, Gloria Alberti. Gli approfondimenti tecnici si rivolgono ad un pubblico di professionisti che intende restare aggiornato sulle novità di settore.

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