La deflessione laterale è qualcosa che ogni ingegnere deve prendere in considerazione quando analizza la propria struttura. Che sia per esigenze di manutenzione o resistenza, lo spostamento laterale può diventare un metodo di fallimento molto importante da considerare. Le loro deviazioni laterali più comunemente derivano dal vento e dalle forze sismiche.
Quando si guarda al contesto più ampio di una struttura, questa flessione laterale va oltre i singoli elementi strutturali e si chiama deriva.
Cos'è lo spostamento della storia??
Per capire la deriva della storia, noto anche come deriva inter-storia, dobbiamo prima capire lo spostamento della storia. Lo spostamento del piano è la deviazione di un singolo piano rispetto alla base o al livello del suolo della struttura. Intuitivamente, possiamo aspettarci valori di spostamento totale più elevati man mano che ci spostiamo nella struttura. Quindi, un grafico che mostra lo spostamento della storia vs. l'altezza della struttura sembra esattamente come la forma deviata.
In SkyCiv strutturale 3D, questi valori sono mostrati come X, E, o spostamenti dell'asse Z, a seconda di quali direzioni sono laterali per quella specifica struttura. Lo spostamento della storia è molto facile da trovare utilizzando 3D strutturale perché gli utenti possono sempre visualizzare i valori di spostamento delle strutture dopo l'analisi:
figura 1: SkyCiv Structural 3D modello che mostra lo spostamento totale della storia di un frame ad ogni livello
Nell'immagine sopra, possiamo visualizzare i nodi all'esterno della struttura e determinare il nostro spostamento laterale della storia degli assi X e Z.
Cos'è la deriva della storia??
La deriva della storia quindi è la deviazione di una singola storia rispetto alla storia precedente. Perché la deriva della storia è relativa ai livelli vicini, possiamo aspettarci un grafico dall'aspetto diverso quando si confronta la deriva della storia con l'altezza della struttura.
Come si calcola??
Il calcolo della deriva della storia è molto semplice, dati gli spostamenti della storia dall'analisi strutturale. In generale, per trovare la deriva della storia di livello "X", prenderesti lo spostamento della storia di livello "X", e sottrarlo dallo spostamento della storia di livello "X-1". Per esempio, la storia deriva di livello 4 è uguale allo spostamento totale della storia del livello 4 meno la storia spostamento di livello 3.
La deriva della storia a volte viene mostrata come un rapporto, dove il valore della deriva della storia è diviso per l'altezza della storia. La figura seguente rappresenta questo con il (D) carattere.
figura 2: Rappresentazione della deriva della storia (mdpi.com)
Specifico per la deriva sismica, ci sono disposizioni aggiuntive in base al codice che stai utilizzando, quindi quando si considera la deriva della storia in questo caso, assicurati di rivedere i documenti di codice pertinenti che regolano il tuo progetto.
Limiti alla deriva della storia
Quando si tratta dei limiti e della deriva consentita della storia, dipende da che tipo di forza sta causando la deflessione, con limiti più rigorosi fissati per le forze sismiche. Questi limiti sono solitamente presentati come un rapporto o una percentuale, ma dipende sempre dall'altezza della storia, solitamente rappresentato come "h" o "H"
Per carichi di vento, ASCE 7 non impone un limite di deriva ammissibile, ma ci sono pratiche comuni e commenti su ciò che gli ingegneri dovrebbero considerare. Guardando l'Appendice CC di ASCE 7, i valori comuni della deriva tra i piani vanno da H/200 a H/600, con il limite più comune utilizzato essendo H/400.
Per carichi sismici, i limiti variano a seconda del codice e del paese, ma di solito sono indicati direttamente nel codice. Una volta che un ingegnere ha calcolato la deriva della storia utilizzando i risultati dello spostamento elastico e le disposizioni speciali per le forze sismiche, si possono esaminare i limiti di deriva consentiti. In particolare per ASCE 7, sono mostrati come un prodotto dell'altezza della storia "h" e una costante, specificamente:
figura 3: Story Drift ammissibile secondo ACSE 7-16 tavolo 12.12-1
Assicurati di consultare tutti i documenti relativi al codice edilizio nella tua zona quando consideri lo spostamento laterale e la deriva del piano.
Fonti
[1] Al-Sheikh, Abdulqader. “ASCE 7-16 Disposizioni per la determinazione della deriva laterale”. Rivista STRUTTURA, www.structuremag.org/?p=15358.
[2] “Differenza tra DRIFT di piani &lificatore; Spostamento di piano.” Youtube, Youtube, 18 Maggio 2019, www.youtube.com/watch?v = ijgyDoKXllE.
Eccezionale