Ciao,
diciamo che quell'85% (massa modale cumulata) dipende molto anche dal tipo di analisi che fai. Ti faccio un breve riassunto giusto per chiarire (spero) le idee (così vediamo se sono preparato...).
- Analisi statica lineare: supponi che il primo periodo di vibrazione sia quello fondamentale (non sempre vero) e calcoli il periodo non da un'analisi modale ma da formule approssimate (il C * H^3/4 per intenderci, oppure con il rapporto di Rayleigh che dovrebbe sostituire questa formulazione con la revisione delle NTC08, sempre che io non abbia letto male). In questo caso la massa modale partecipante non viene considerata esplicitamente. Se però la struttura è particolarmente irregolare potrebbe dare luogo a risultati non corretti se paragonati con l'analisi modale;
- Analisi dinamica lineare (o modale): vai a calcolare il periodo (T espresso in secondi) dei diversi modi di vibrare con le indicazioni del documento. Poi, per ogni periodo trovato, calcoli la corrispondente accelerazione sullo spettro del sito in esame (entri dal basso, incroci lo spettro e ti sposti in orizzontale per leggere l'accelerazione spettrale). Poi, per ogni accelerazione trovata, calcoli il prodotto massa (di piano) per accelerazione e trovi le sollecitazioni agenti sulla struttura. Alla fine sommerai le sollecitazioni così trovate con il metodo CQC (o SRSS, a seconda dei casi) perché devi pensare che non è detto che la struttura venga eccitata in tutti i suoi modi di vibrare contemporamente;
- Analisi statica non lineare (o pushover): in questo caso si tratta di un argomento piuttosto complicato però ti basti sapere che per poterla usare ti basta che la somma delle masse partecipanti arrivi al 60-70% (non ricordo bene il numero esatto). Qui invece fai un'analisi considerando due distribuzioni di forze (rettilinea e triangolare se non ricordo male) e imponendo spostamenti (che daranno luogo ad una curva, detta appunto di pushover);
- Analisi dinamica non lineare: fantascienza per studi universitari o superspecialissimi
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Il perché devi raggiungere la massa dell'85% è legato alle sollecitazioni che otterrai dall'analisi. Lo spiego in modo davvero pessimo, tanto che attirerò le ire della folla
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Sopra ho spiegato che nell'analisi modale vai a verificare i modi di vibrare della struttura: tali modi dipendono dal numero di masse in gioco. Il discorso si farebbe complicato ma ti basti sapere che il sistema di equazioni differenziali che ti permette di trovare i modi di vibrare ha tante soluzioni quante sono le masse della struttura (supponendo che le masse possano essere concentrate negli orizzontamento di piano, sistemi che vengono chiamati MDOF ovvero
Multiple Degree of Freedom).
Se non raggiungi una massa partecipante dell'85% significa che non stai facendo vibrare tutte le masse della struttura e, di conseguenza, quando calcolerai le sollecitazioni andrai a trovare dei valori più bassi di quelli che avresti realmente. Arrivare almeno all'85% significa considerare la maggior parte delle masse che daranno luogo alle sollecitazioni: più ti avvicini al 100% e meglio è perché non perdi sollecitazione che potrebbero mandare in crisi gli elementi strutturali.
Devi comunque guardare quali sono le deformate dei primi modi: in genere nelle strutture "ordinarie" ci si aspetta un modo traslazione in una direzione (es. X), poi uno traslazionale nell'altra (es. Y) e poi uno rotazionale. Se trovi come primo modo di vibrare l'oscillazione di una trave (rispetto a tutto al resto) vuol dire che hai qualcosa che non va nel modello (tanto che vedere i modi di vibrare della struttura nel software permette di valutare se hai un modello più o meno corretto).
Dimenticavo: oltre all'85% della massa modale cumulata (sia in direzione X che in direzione Y, come avrai capito) devi verificare se con un dato numero di modi di vibrare (che scegli tu) stai dimenticando modi di vibrare con massa superiore al 5%. Per saperlo basta aumentare il numero di modi di vibrare e vedere se i modi superiori hanno massa superiore o inferiore al 5%; metterne 3, 10 o 30 (numeri a caso) non cambia nulla per te dato che le soluzioni le trova il software. In genere ogni piano rigido ha tre gradi libertà quindi con un edificio di due piani ti dovrebbero bastare 6 modi di vibrare (la norma mi sembra ne chieda comunque almeno 3).
E' chiaro se stai progettando un'autorimessa interrata in c.a. (tipo box type foundation) scordati di arrivare all'85%... Una struttura così rigida avrebbe bisogno di una quantità enorme di modi di vibrare che probabilmente non raggiungerai mai.
Spero di non aver fatto danni...
Qui trovi un collegamento a dispense di un corso tenutosi nella mia regione nel 2011
http://www.risknet-alcotra.org/it/index.cfm/notizie/in-rete-le-presentazioni-del-corso-di-formazione-di-ingegneria-sismica-verres-ao-novembre-dicembre-2011.html e qui il link diretto ad un pdf che chiarirà meglio le cose che ti ho spiegato
http://www.risknet-alcotra.org/rna/allegati/18-nov-fantilli_762.pdf.
Avevo già postato questi link da qualche parte nel forum ma, per ora, non li ho trovati. Forse nella sezione "Siti consigliati" (lì troverai molti link interessanti).
Saluti e buon lavoro.
PS Nella tua domanda scrivi
ma perché il periodo fondamentale in fase di progettazione deve raggiungere il più possibile l'1
In realtà si tratta della massa partecipante cumulata (ovvero la somma delle singole masse partecipanti per i modi di vibrare considerati).
