INFLUENZA DELLE CONNESSIONI NELLA VALUTAZIONE DELLA VULNERABILITÀ SISMICA DI STRUTTURE IN ACCIAIO

The seismic vulnerability of a structure represents the main aspect for which it is possible to evaluate the efficiency of most of the seismic design. Generally, seismic vulnerability is defined as the greater or lesser structure propensity to damages, due to a seismic event. The reduction of vulnerability can be achieved through two design criteria: the increase in capacity, obtainable by increasing the resistance or ductility, or by decreasing the demand, through proper optimization of the structure or with the adoption of a base isolation system. The correlation between resistance and ductility allows steel structures to be generally efficient against seismic actions. The metal constructions ensure the possibility of absorbing seismic energy by using the high plastic reserves of the material and the dissipation capacity of the elements and connections. The aim of this study was to highlight the influence of different beam-to-column connections in the seismic vulnerability assessment of a steel frame structure through advanced non-linear finite element models. A series of non-linear dynamic analysis were performed, varying the joint connections typologies, in order to assess the dynamic response and to evaluate the seismic vulnerability in terms of inter-floor drift and floor accelerations. The obtained results demonstrated the importance of the beam-to-column connections in the seismic response of steel moment resisting frames.

La vulnerabilità sismica di una struttura rappresenta l’aspetto principale per il quale è possibile valutare l’efficienza di buona parte della progettazione antisismica. Generalmente, la vulnerabilità sismica viene definita come la maggior o minor propensione al danno delle strutture, a seguito di un terremoto. La riduzione della vulnerabilità può essere ottenuta attraverso due criteri progettuali: l’incremento della capacità, ottenibile con l’aumento della resistenza o della duttilità, oppure la riduzione della domanda, conseguibile ottimizzando la tipologia della struttura o aggiungendo un sistema di isolamento alla base. Lo stretto legame tra resistenza e duttilità consente la realizzazione di strutture in acciaio efficienti nei confronti dell’azione sismica. Le costruzioni metalliche garantiscono la possibilità di assorbire l’energia sismica utilizzando le elevate riserve plastiche del materiale e la capacità di dissipazione degli elementi e dei collegamenti. Il presente studio ha cercato di evidenziare l’influenza di diverse connessioni metalliche nella valutazione della vulnerabilità sismica di una struttura in acciaio, modellata agli elementi finiti. Al variare delle connessioni con le quali si configurano i giunti trave - colonna, sono state eseguite una serie di analisi dinamiche non lineari, per cercare di comprendere la risposta dinamica e valutare la vulnerabilità sismica in termini di drift di interpiano e di accelerazioni di piano. I risultati ottenuti hanno dimostrato l'importanza delle connessioni trave - colonna nella risposta sismica dei telai in acciaio.