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INTRODUZIONE
Il sisma, uno dei fenomeni più devastanti per le costruzioni, è sempre più oggetto di discussione e di studio in quanto l’Italia rappresenta uno dei paesi del Mediterraneo con elevato rischio sismico; quest’ultimo, determinato dalla combinazione della pericolosità, della vulnerabilità e dell’esposizione, è la misura dei danni attesi in un dato intervallo di tempo, in base al tipo di sismicità, di resistenza delle costruzioni e di antropizzazione. L’Italia ha una pericolosità sismica medio-alta, per frequenza ed intensità dei fenomeni, un’esposizione altissima determinata da una densità abitativa molto elevata e dalla presenza di un patrimonio storico, artistico e monumentale unico al mondo. Allo stesso tempo il nostro Paese mostra una vulnerabilità molto elevata dettata dal fatto che il 60% del patrimonio edilizio è stato costruito prima del 1974, cioè prima dell’entrata in vigore delle primissime norme antisismiche. La maggioranza degli edifici sono stati costruiti nei primi anni del novecento, molte di essi realizzati in muratura senza la regolamentazione di normative nazionali ma seguendo le cosiddette “regole del buon costruire”, disposizioni che si basavano, quindi, sulle esperienze maturate in ambito edilizio nel corso degli anni dalle maestranze. In concomitanza con la diffusione del cemento armato, sempre nei primi anni del 1900, si ha l’avvento delle prime norme sul calcolo e l’esecuzione di strutture in cemento armato, illustrate su circolari, con il valore di “autorevoli consigli”, sono state spesso soggette a completamento da parte degli organi competenti fino alla redazione di decreti più completi (R.D. n. 2229 del 1939); per ciò che concerne le norme sulle costruzioni in muratura, invece, si deve aspettare la fine degli anni 80, anche se, a causa dei numerosi danni provocati da eventi sismici di inizio novecento, per tali costruzioni si è ritenuto necessario proporre delle regole sui principi costruttive e limitazioni sulle altezze degli edifici già nelle prime norme redatte ad inizio 1900. Data la difficile prevedibilità del sisma risulta necessario avere un buon grado di sicurezza sia sulle costruzioni di nuova
fattura ma soprattutto sul patrimonio esistente e a tal scopo la valutazione della vulnerabilità di un edifico esistente risulta essere necessaria ai fini di assicurare, mediante interventi, una buona sicurezza nei confronti di eventi sismici.
La presente tesi valuta l’intervento di elevazione di un edificio in cemento armato, pertanto si rende necessario affrontare il problema dell’analisi della vulnerabilità statica e sismica allo stato attuale ed il successivo adeguamento sismico. La struttura, costituita da uno scheletro indipendente in cemento armato, risale ai primi anni 70 e allo stato attuale non risulta soggetta a programmi di manutenzione straordinaria. Lo studio si articola in più fasi: l’indagine storica sulla normativa e la conoscenza della geometria della costruzione, il progetto simulato secondo le normative dell’epoca di realizzazione ed una verifica preliminare degli elementi, la realizzazione di un modello ad elementi finiti per la valutazione della vulnerabilità sulla base delle norme NTC 2008 attualmente in vigore che in linea di principio prevedano i seguenti passi:
• Ricerca storico-documentale e analisi delle tavole architettoniche, strutturali, del collaudo statico e delle opere impiantistiche, finalizzata all’individuazione del sistema strutturale esistente e del suo stato di sollecitazione ricostruendo il processo di realizzazione e le successive modifiche;
• Descrizione generale edificio in riferimento al layout architettonico ed alla impostazione strutturale con rilievo geometrico-strutturale dell’intero organismo e degli elementi costruttivi, tenendo presente la qualità e lo stato di conservazione dei materiali e degli elementi costruttivi;
• Rilievo e mappatura di eventuali dissesti, in atto o stabilizzati, ponendo particolare attenzione all’individuazione di quadri fessurativi e dei meccanismi di danno;
• Caratterizzazione meccanica dei materiali in base alla documentazione disponibile, a verifiche in situ: visive, mediante prove non distruttive (PND) e mediante l’esecuzione di prove distruttive;
• Analisi della normativa di riferimento;
• Verifica della corrispondenza tra progetto ed opere realizzate;
• Analisi dei componenti accessori e impiantistici ai fini sismici;
• Determinazione del livello di conoscenza ottenibile (relativo a geometria, dettagli costruttivi e materiali) e attribuzione dei relativi fattori di confidenza;
• Modellazione agli elementi finiti con elevazione;
• Conclusioni tecniche;
• Proposte di intervento;
• Quantificazione degli oneri.
Per l’analisi del modello di calcolo agli elementi finiti sono stati utilizzati i softwares per il calcolo strutturale SAP2000 v.14 e Sismicad v.12.4. Verifiche e verifiche preliminari sono state eseguite utilizzando le formule riportate nelle normative di riferimento mediante foglio di calcolo excel e utilizzando le applicazione già presenti nei programmi.
