Risultati analisi pushover su modello con malta di calce d

Una volta stabilita la corretta posizione del punto di controllo si sviluppa l’analisi non lineare statica e di seguito si riportano i risultati :

Fig. 6.34 : Quadro generale dei risultati analisi pushover modello con malta di buona qualità

Dal confronto fra domanda e capacità di spostamento, nessuna delle 24 analisi statiche non lineari applicate alla struttura in esame risulta verificata allo S.L.V.

Risulta comunque in prima analisi come la direzione y sia quella maggiormente vulnerabile all’azione sismica mentre in direzione x la situazione, pur non verificando l’analisi, risulta migliore.

Nel seguito sarà discusso il comportamento della struttura evidenziato nelle due curve di pushover che risultano maggiormente gravose per la struttura in esame :

- la curva pushover 9 nella direzione x Du / Dmax = 0,5175

Può risultare utile disporre di una visione globale dei risultati delle analisi pushover attraverso il supporto di grafici:

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 d d d d [cm] Vb [MN]

Fig. 6.35 : Curve pushover in direzione X. In rosso azioni sismiche proporzionali al primo modo; in nero azioni sismiche proporzionali alle masse. In blu è messa in evidenza la più gravosa.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 d d d d [cm] Vb [MN]

Fig. 6.36 : Curve pushover in direzione Y. In rosso azioni sismiche proporzionali al primo modo; in nero azioni sismiche proporzionali alle masse. In blu è messa in evidenza la più gravosa.

L’attuale quadro normativo e la verifica strutturale delle costruzioni esistenti

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127 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 d d d d [cm] Vb [MN]

Fig. 6.37 : Confronto fra pushover critiche. In nero curva di capacità in x , in rosso curva di capacità in y

Dalla osservazione delle due curve di pushover critiche è possibile stabilire come il diverso comportamento della costruzione nelle due direzione x e y è legato principalmente alla duttilità. Infatti, mentre il valore del taglio massimo a cui può resistere la struttura è paragonabile in x ed y , gli spostamenti in campo anelastico sono invece molto più limitati in y. Il motivo può essere attribuito al fatto che le pareti in y prima di collassare hanno meno riserve di duttilità poiché costituite da molti meno pannelli.

- Pushover 9: curva di capacità di riferimento lungo la direzione X 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 d d d d [cm] Vb [MN]

Fig. 6.38 : Curva di capacità critica in X per la struttura (Pushover n. 9)

Fig. 6.39 : Risultati pushover n. 9 per i vari stati limite

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Per una migliore comprensione del comportamento resistente della costruzione sollecitata dal sisma è necessario osservare come si distribuisce il danneggiamento dei maschi murari in pianta per ogni livello. Nelle seguenti figure ai vari colori sono associati diversi danneggiamenti :

Fig. 6.40 : Danneggiamento dei maschi murari al piano terra

Fig. 6.42 : Danneggiamento dei maschi murari al secondo piano

Dall’analisi statica non lineare emerge come tutte le fasce murarie a livello copertura e buona parte di quelle al secondo piano subiscono la rottura per presso flessione,mentre le fasce al primo piano sono plasticizzate. Questo comportamento è plausibile in quanto non sono presenti cordoli oppure catene che stabilizzano l’elemento fascia.

Per quanto riguarda il comportamento dei maschi murari è possibile verificare come, nel complesso, la maggior parte di essi siano plasticizzati per presso flessione, ed è logico in quanto molto snelli, mentre quelli collassati sono concentrati ai piani più bassi . Inoltre, tale modalità di danneggiamento si riscontra quasi esclusivamente nelle pareti perimetrali.

La quasi totalità delle pareti in direzione y risulta integra e questa è logica conseguenza del fatto che non sono considerate resistenti per azioni sismiche con applicazione lungo y .La resistenza fuori piano è trascurabile.

Molti maschi murari al piano terra mostrano una rottura per compressione dovuta al fatto che le proprietà del materiale sono considerate, prudenzialmente, molto basse. La maggior parte di essi sono quelli in cui scarica il solaio di piano.

Si può notare come per ogni parete i maschi danneggiati sono concentrati maggiormente al piano terra ed al primo piano, ad eccezione delle pareti 14,18 e 20. Queste ultime pareti mostrano un marcato danneggiamento dei maschi al secondo piano prevalentemente a taglio. Il motivo di tale crisi è da ricercare al fatto che sono

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particolarmente flessibile, come il sottotetto, che non garantisce una sufficiente ridistribuzione dell’azione sismica.

Infine,l ’edificio mostra un particolare comportamento nelle pareti centrali, le numero 7,8 e 9, in quanto i pannelli entrano in crisi, ed alcuni collassano per taglio, al piano terra e al primo piano, mentre il resto delle pareti in x continua ad aver una crisi flessionale. La spiegazione possibile riguarda l’entità dei carichi verticali e il valore dello sforzo tagliante in tali pareti. Osservando la pianta dell’edificio si può notare come le pareti 7,8 e 9 abbiamo un area di influenza maggiore rispetto alle altre lungo x e per questo sono soggette ad una forza tagliante superiore. Infatti, a causa della flessibilità dei solai, lo sforzo orizzontale sismico non si ridistribuisce secondo la rigidezza dei setti portanti ma bensì in funzione delle aree di influenza di ogni parete. In più, l’azione di compressione derivante dai carichi verticale non rappresenta un gran valore visto la leggerezza dei solai in legno.

In conclusione, azione tagliante alta unita ad una bassa compressione porta alcuni pannelli ad andare in crisi per taglio piuttosto che per flessione nonostante l’elevata snellezza

Fig. 6.43 : Legenda danneggiamento pannelli utilizzata dal programma 3MURI

Fig. 6.45 : Parete 14 e 20, danneggiamento concentrato al secondo piano

L’analisi pushover lungo la direzione x mostra come la deformazione che porta al collasso dei vari pannelli della costruzione sia coerente con quanto ipotizzato nell’analisi modale. Infatti, prendendo in esame il primo e secondo piano, le deformazioni maggiori sono concentrate sulla parte posteriore dell’edificio, meno rigido, e di conseguenza in tal zona si acuisce la crisi degli elementi resistenti.

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- Pushover 22: curva di capacità di riferimento lungo la direzione Y

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 d d d d [cm] Vb [MN]

Fig. 6.46 : Curva di capacità critica in Y per la struttura (Pushover n. 22)

Per una migliore comprensione del comportamento resistente della costruzione quando è sollecitata dal sisma è necessario osservare come si distribuisce il danneggiamento dei maschi murari in pianta per ogni livello. Nelle seguenti figure ai vari colori sono associati i diversi danneggiamenti:

Fig. 6.48 : Danneggiamento dei maschi murari al piano terra

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Fig. 6.50 : Danneggiamento dei maschi murari al secondo piano

La deformazione mostra un sostanziale accordo con quanto ipotizzato nell’analisi modale, ovvero che la direzione y è quella di maggior debolezza del fabbricato e che l’ala sinistra è la parte meno rigida dello stesso.

Analizzando in maggior dettaglio il modello danneggiato, si nota che le fasce plasticizzano principalmente per presso flessione,in alcuni casi si rompono al primo livello, ed in più si osserva come il danneggiamento aumenti nelle pareti che compongono l’ala sinistra del fabbricato.

Per quanto riguarda i maschi murari, la maggior parte risulta integra nell’ala di destra, per poi, spostandosi verso sinistra, plasticizzarsi prevalentemente a taglio, nei piani bassi. In prossimità delle pareti disposte sul fianco sinistro del palazzo, la pareti 4 e 6 mostrano delle rotture dei pannelli a taglio al piano terra, mentre nella parete 2 , la più danneggiata, si possono individuare pannelli rotti sia a taglio che per presso flessione.

La differenza di comportamento con la direzione x per quanto riguarda i maschi murari è da ricercare, in prima ipotesi con l’orditura dei solai. Infatti, i solai scaricano il loro peso, ed esercitano una positiva compressione, solo sulle pareti in direzione x. Per questo motivo le pareti lungo y, sollecitate dal taglio sismico, hanno una compressione minore delle pareti disposte ortogonalmente ad esse e di conseguenza subiscono una modalità di crisi di tipo tagliante.

La presenza al primo piano e al secondo piano di maschi integri è confermata dalla curva pushover in esame, dove il tratto plastico è molto limitato. Infatti , in linea di massima, il ramo anelastico della curva di capacità cresce all’incremento del danneggiamo nell’intera struttura. Nel caso in esame il danneggiamento è concentrato

alle pareti più esterne dall’ala sinistra e causa un decadimento rapido della resistenza a taglio dell’intero edificio.

Fig. 6.51 : Legenda danneggiamento pannelli utilizzata dal programma 3MURI

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