CAPITOLO 7 - LA MODELLAZIONE CON 3MURI
7.6 Analisi post-intervento di rifunzionalizzazione
7.6.1 Descrizione dell'intervento
Come è stato spiegato nella premessa di questa tesi, l'obbiettivo dello studio di Palazzo Vittone ha come scopo il progetto per un suo recu-pero sotto tutti gli aspetti, strutturale, architettonico e funzionale. In particolare l'intento è di poter sfruttrare tutta la superficie disponibile del palazzo per creare un grande polo museale e ciò significa che anche il piano nobile e il sottotetto vengono convertiti in spazi espositivi. Per rispettare le normative di anti-incendio, è stato necessario progettare un nuovo corpo scala. Il nuovo volume è stato ideato, durante l'eser-citazione del corso di "Recupero e conseervazione degli edifici", come continuazione della manica incompleta a sud (a destra in pianta) ed è stato progettato con struttura a telaio metallico poggiante su setti in cal-cestruzzo realizzati in corrispondenza del livello interrato.
Le travi sul lato corto sono vincolate alla muratura dell'edificio.
Immagine 46 Vista dall'alto del complesso con segnato in rosso l'ingombro del nuovo corpo scala.
I profili utilizzati sono i seguenti:
- HEB 320 utilizzati per i pilastri, segnati in rosso;
- HEB 300 utilizzati per l'orditura primaria delli solai, segnati in blu;
- HEA 240 utilizzati per l'orditura secondaria segnati in verde;
- UAP 150 utilizzati nelle capriate metalliche segnati in viola.
Per la modellazione il software possiede integrata una libreria contenen-te le varie tipologie di profili strutturali in acciaio.
Come viene mostato nell'assonometria di fianco, nel modello di 3Muri è stato impossibile inserire nel livello del piano nobile un doppio livello di travatura. Per sopperire a questa mancanza, le travi del piano nobile sono state modificate, con profili che presentano il doppio dei valori di inerzia.
Immagini 47- 48 Pianta e assonometria schematica raffiguranti i profili da cui è composta la nuova scalinata.
Immagine 49 Sezione A-A' del nuovo corpo scala.
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7.6.2 Risultati delle analisi post-intervento
Dopo aver modellato il nuovo corpo scala sul software 3Muri, si è prov-veduto alla ricreazione del modello a telaio equivalente per poter ese-guire nuovamente le 24 analis push-over. La normativa non prevede interventi di adeguamento sismico per questo genere di costruzioni, tuttavia, un qualsiasi intervento che possa modificare l'organigramma strutturale, per essere validato deve portare ad un miglioramento delle capacità di risposta ad eventi sismici.
A destra viene riportata la finestra riassuntiva degli esiti delle 24 analisi, evidenziano nuovamente che l'analisi più gravosa rispetto alla direzione X è sempre la numero 1, mentre per la direzione ortogonale l'analisi 23 rappresenta la più gravosa.
Di seguito viene riportata una tabella comparativa dei valori degli in-dice di vulnerabilità (riferiti allo stato limite di salvaguardia della vita, SLV) delle analisi senza e con il nuovo corpo scala. Per avere una miglior interpretazione dei risultati, per ogni analisi viene calcolato la percen-tuale di incremento/decremento.
Immagine 50 Tabella comparativa risultati analisi pre e post intervento.
Dalla tabella comparativa si evince in maniera evidente che il migliora-mento riguarda quasi totalmente la risposta della struttura in direzione Y. Questo risultato si rivela molto positivo, in quanto la manica non
Immagine 51 Finestra generale dei risultati delle analisi statiche non lineari nella configurazione di post-intervento.
finita dell'edificio è risultata essere la porzione di edificio maggiormen-te soggetta a deformazione lungo la direzione Y, dunque l'inserimento di un blocco in questa posizione permette si incanalare gli sforzi sulla struttura metallica. Questo ha permesso, come sarà visibile successiva-mente nel paragone diretto tra analisi, un'aumento, anche se debole, del comportamento elastico della struttura, fattore che ha permesso l'incre-mento degli indici di vulnerabilità nelle analisi lungo la direzione Y. Al contario, nella direzione X, l'inserimento della nuova struttura ha cau-sato un mimino peggioramento del comportamento strutturare, infatti solo 2 analisi su 12 riportano un valore maggiore del caso di pre-inter-vento. Questi esiti negativi hanno peso minore rispetto a quelli miglio-rativi, calcolando la media di questi incrementi risulta che la struttura ha riscontrato un miglioramento complessivo del 5,5% in fatto di rispo-sta agli eventi sismici.
Come verrà dimostrato nella pagina successiva, con la comparazione delle curve di capacità di 4 analisi, si evince che l'inserimento di una struttura metallica comporta un incremento dello spostamento ultimo.
Prendendo come esempio la parete numero 2, si evince che paragonan-do gli step ultimi di una medesima analisi i danni riportati sulla mura-tura sono maggiori nella configurazione che presenta il nuovo corpo scala. Questo fatto è attribuibile alla maggiore deformazione a cui è sot-toposta la parete, facendo insorgere sforzi interni ai pannelli maggiori prima che la struttura globale giunga allo stato di collasso.
Immagine 52 Comparazione dello stato di danneggiamento della parete 2 allo step finale dell'analisi 8 per la configurazione di
pre-intervento (a sinistra) e post-intervento (a destra).
Tale risultato è molto evidente nei pannelli del piano nobile, il quale pre-sentano l'altezza libera maggiore (circa 7 metri) dove nella configurazio-ne senza scala, lo stato di collasso si raggiungeva con uno spostamento massimo del nodo 12 (in alto a sinistra nelle pareti sotto raffigurate) di 54 mm, mentre con l'aggiunta della scala lo spostamento ultimo del medesimo nodo arrivava fino a 76 mm.
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Immagine 53 Paragoni tra le curve di capacità delle analisi 5,8,17 e 23 nelle due configurazioni di pre e post intervento.
Si può osservare dal paragone delle curve di capacità che l'inserimento di una nuova struttura metallica, per quanto ridotta rispetto alle dimen-sioni dell'edificio esistente, ha portato ad un notevole incrememtno del-la duttilità globale dell'opera.