Infatti durante un evento tellurico l’energia che un edificio accumula a causa dello scuotimento del suolo, viene dissipata attraverso la capacità di deformarsi;

Introduzione

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Il presente lavoro di tesi ha per oggetto lo studio del comportamento dinamico ed il consolidamento sismoresistente di una porzione di edificio in cui ha sede il complesso scolastico “Liceo Scientifico G. Marconi” ubicato in San Miniato, nella provincia di Pisa,.

Il fabbricato risalente alla metà del 1900 è formato da due corpi di fabbrica costruiti in epoche diverse, il più antico dei quali è realizzato con struttura portante in muratura di pietrame, mentre il più recente, costruito negli anni settanta, è costituito da un telaio in cemento armato tamponato in muratura di pietrame.

L’intervento si rende necessario al fine di conferire all’edificio maggiori risorse di duttilità, in quanto notoriamente le costruzioni in muratura posseggono scarse capacità post-elastiche, utili a sostenere le sollecitazioni provenienti dal sisma.

Infatti durante un evento tellurico l’energia che un edificio accumula a causa dello scuotimento del suolo, viene dissipata attraverso la capacità di deformarsi;

precisamente, più una struttura è duttile più è in grado di fornire grandi spostamenti e più energia riesce a dissipare limitando i danni che un sisma può causare.

Si rende pertanto necessario una valutazione della sicurezza del locale scolastico soggetto alle azioni sismiche, attraverso uno studio statico e dinamico della struttura stessa e, con l’ausilio dell’attuale normativa tecnica la successiva verifica degli elementi strutturali.

Questo studio ha consentito lo svolgimento di approfondite indagini conoscitive della costruzione, la modellazione e l’analisi del suo comportamento statico e dinamico ed infine di svolgere le verifiche di sicurezza richieste dalla normativa antisismica.

Le indagini conoscitive si traducono in una campagna di indagini nella quale è

stato operato un accurato rilievo architettonico e strutturale dell’ intero edificio e

nella realizzazione di prove sperimentali sul telaio in cemento armato e sulla

Introduzione

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muratura, al fine di determinare i parametri meccanici dei materiali necessari alla definizione del modello numerico.

La modellazione ha portato alla realizzazione di un modello tridimensionale agli elementi finiti della porzione di struttura oggetto di studio sul quale si sono eseguite un’analisi lineare statica ed un’analisi dinamica modale, quest’ultima utile a definire periodi e frequenze della struttura e i modi propri di vibrare della stessa.

Successivamente è stato applicato il sisma attraverso lo spettro di risposta elastico, per ottenere le sollecitazioni a cui la struttura è soggetta durante l’evento tellurico; lo spettro è stato ricavato dalla normativa O.P.C.M. 3274/2003 e s.m.i. in base alla classificazione sismica del sito.

A causa della scarsa qualità riscontrata nei materiali durante la campagna di indagini, è stata svolta un’analisi statica non lineare, che ha richiesto la definizione di un modello piano a “telaio equivalente”, sul quale eseguire un’analisi pushover a controllo di spostamento per la determinazione delle curve di capacità della struttura. Per fare ciò è stato necessario scegliere in letteratura ed introdurre nel codice di calcolo le modalità di rottura ammissibili per gli edifici murari.

Al solo fine di contenere i risultati in uscita, il modello a telaio equivalente ideato è del tipo a plasticità concentrata.

Trattandosi di un lavoro volto alla valutazione della sicurezza di un edificio, è stata eseguita un’analisi limite dell’equilibrio, con l’obiettivo di individuare possibili meccanismi locali di collasso che si possono instaurare nel complesso murario per disgregazione. L’analisi limite dell’equilibrio è stata utilizzata anche per la determinazione del taglio alla base della parete ovest.

Al termine di ogni metodo di analisi sono state svolte le verifiche di sicurezza richieste dalla normativa sismica.

Il programma di calcolo utilizzato per le analisi è Ansys 9.0.

Infine, i risultati ottenuti applicando le varie metodologie di analisi previste

dalla normativa sono stati confrontati e criticati tra loro, ricavandone utili

considerazioni circa la validità dei metodi proposti dalla O.P.C.M. 3274/2003 e

s.m.i. di recente emanazione.