11 1.5.1 Spettro di risposta elastico

(1)

Indice

Indice Indice Indice Indice

Sommario Sommario Sommario

Sommario ... 1

1. 1. 1. 1. Il Il Il Il fenomeno sismicofenomeno sismicofenomeno sismicofenomeno sismico ... 3

1.1 Origine dei terremoti ... 3

1.2 La misura del terremoto ... 7

1.3 Rischio sismico e Probabilità sismica ... 8

1.4 Stima della pericolosità sismica ... 9

1.5 Spettri di risposta ... 11

1.5.1 Spettro di risposta elastico ... 11

1.5.2 Spettro di risposta di normativa ... 13

1.6 Progettazione antisismica ... 15

1.6.1 Filosofia di progettazione ... 15

1.6.2 Duttilità Rigidezza e Resistenza ... 18

1.6.3 Correlazione tra sistema elastico e sistema anelastico ... 19

1.6.4 Fattore di struttura ... 20

1.6.4 Gerarchia delle resistenze ... 21

1.7 La Vulnerabilità sismica degli edifici esistenti ... 22

1.7.1 Edifici esistenti in muratura ... 24

1.7.1.1 Valutazione delle proprietà dei materiali ... 25

1.7.1.2 Valutazione delle caratteristiche dei dettagli costruttivi .... 26

2. 2. 2. 2. Gli Edifici in MuraturaGli Edifici in MuraturaGli Edifici in MuraturaGli Edifici in Muratura ... 28

2.1 Sistema costruttivo in muratura ... 28

2.2 Aspetti delle strutture in muratura ... 29

2.3 Caratteristiche meccaniche della muratura ... 33

2.4 Comportamento degli organismi in muratura in presenza di azioni sismiche ... 39

2.5 Schematizzazione della risposta di un edificio in presenza di azioni orizzontali ... 42

3.5.1 Comportamento di una cella muraria elementare ... 42

3.5.2 Funzionamento di una parete muraria ... 45

2.6 Buona concezione strutturale ... 45

2.7 Modalità di collasso negli edifici esistenti in muratura ... 47

(2)

Indice

2.7.1 Disgregazione della tessitura muraria ... 47

2.7.2 Collasso della parete al di fuori del piano ... 49

2.7.3 Collasso della parete nel piano ... 51

3.3. 3.3. Il caso studio: il Padiglione 8 degIl caso studio: il Padiglione 8 degIl caso studio: il Padiglione 8 degIl caso studio: il Padiglione 8 degli Spedali Riuniti di li Spedali Riuniti di li Spedali Riuniti di li Spedali Riuniti di LivornoLivornoLivornoLivorno ... 56

3.1 La storia della città e le sue strutture sanitarie ... 56

3.1.1 Le origini di Livorno ... 57

3.1.2 La nascita della città: la dinastia dei Medici ... 58

3.1.3 La città sotto il dominio dei Lorena ... 60

3.1.4 Il Risorgimento ... 61

3.1.5 Il Novecento e l’avvento del Fascismo ... 62

3.1.6 Storia delle strutture sanitarie a Livorno ... 63

3.1.7 Storia degli Spedali Riuniti ... 67

3.2 Il futuro del complesso strutturale degli Spedali Riuniti ... 70

3.2.1 Diagnosi degli edifici esistenti ... 70

3.3 Descrizione dell’edificio ospedaliero ... 71

3.4 Individuazione del livello di conoscenza della struttura e del corrispondente fattore di confidenza ... 74

3.4.1 Geometria ... 76

3.4.2 Dettagli costruttivi ... 78

3.4.3 Proprietà dei materiali ... 81

4.4.4. 4. Modellazione della struttura Modellazione della struttura Modellazione della struttura Modellazione della struttura –––– Modello agli elementi finitiModello agli elementi finitiModello agli elementi finiti ... 84 Modello agli elementi finiti 4.1 Premessa ... 84

4.2 Metodi di analisi dell’azione sismica e modellazione delle strutture ... 85

4.2.1 Il modello agli elementi finiti per il caso studio ... 90

5. 5. 5. 5. Analisi della strutturaAnalisi della strutturaAnalisi della strutturaAnalisi della struttura ... 92

5.1 Analisi dei carichi agenti sulla struttura ... 92

5.1.1 Peso proprio della struttura (G₁) ... 92

5.1.2 Carichi permanenti portati (G₂) ... 93

5.1.3 Sovraccarichi variabili (Q₁, Q₂, Q₃) ... 98

5.1.4 Azione sismica (E)... 101

5.1.4.1 Calcolo delle Forze Statiche Equivalenti ... 108

5.2 Combinazioni di carico ... 118

5.2.1 Casi di carico e casi di analisi ... 120

(3)

Indice

5.2.2 Combinazione fondamentale SLU ... 123

5.2.3 Combinazioni sismiche SLV ... 123

6. 6. 6. 6. Analisi Dinamica Lineare con spettro di rispostaAnalisi Dinamica Lineare con spettro di rispostaAnalisi Dinamica Lineare con spettro di rispostaAnalisi Dinamica Lineare con spettro di risposta ... 125

6.1 Premessa ... 125

6.2 Verifica delle non linearità geometriche ... 126

6.3 Analisi modale ... 129

6.4 Analisi con spettro di risposta e valori del taglio alla base della struttura ... 134

6.5 Verifiche di sicurezza ... 135

6.5.1 Verifiche a presso-flessione nel piano ... 137

6.5.2 Verifiche a taglio nel piano ... 138

6.5.3 Verifiche a presso-flessione fuori piano ... 141

6.5.4 Risultati delle verifiche ... 142

6.5.4.1 Risultati delle verifiche ... 143

7.7. 7.7. Valutazione del comportamento della struttura e ipotesi di interventoValutazione del comportamento della struttura e ipotesi di interventoValutazione del comportamento della struttura e ipotesi di interventoValutazione del comportamento della struttura e ipotesi di intervento ... 152

7.1 Modello della struttura con la rimozione dell’ultimo piano ... 152

7.1.1 Analisi modale ... 153

7.1.2 Analisi con spettro di risposta e valori del taglio alla base della struttura ... 155

7.1.3 Verifiche di sicurezza ... 156

7.2 Ipotesi di inserimento di 6 setti in calcestruzzo armato in direzione X .... 161

7.2.2 Valori del taglio alla base della struttura ... 165

7.3 Ipotesi di inserimento di 8 setti in calcestruzzo armato lungo le direzioni X ed Y ... 171

7.3.2 Valori del taglio alla base della struttura ... 175

7.4 Conclusioni sulle strategie di intervento ipotizzate ... 180

8. 8. 8. 8. ConclusioniConclusioniConclusioniConclusioni ... 181

Indice bibliografico Indice bibliografico Indice bibliografico Indice bibliografico ... 184