INTRODUZIONE 7 Adeguamento sismico ed energetico della scuola “G.Rodari” di Rosignano Solvay

INTRODUZIONE ₇ Adeguamento sismico ed energetico della scuola “G.Rodari” di Rosignano Solvay

INTRODUZIONE

La presente relazione nasce dall’idea di utilizzare una tecnologia innovativa per adeguare dal punto di vista sismico ed energetico la scuola materna “G.Rodari” di Rosignano Solvay, edificio degli anni ottanta composto da due piani fuori terra e realizzato con elementi prefabbricati di calcestruzzo con le seguenti caratteristiche:

Pannelli interni di spessore 18 cm in calcestruzzo di Leca con γ=1,5 t/m

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Pannelli esterni di spessore 24 cm in calcestruzzo di Leca con γ=1,5 t/m

;

Solaio di calpestio di spessore 24 cm in calcestruzzo pesante con γ=2,4 t/m

;

Solaio di copertura di spessore 24 cm in calcestruzzo di Leca con γ=1,5 t/m

.

La copertura di tale struttura non è praticabile ed è stata dimensionata per i carichi permanenti e quelli accidentali previsti dalla normativa vigente di quell’epoca:

Protocollo n°6090 – 11 agosto 1969;

Decreto ministeriale 16 giugno 1976;

Decreto ministeriale 3 marzo 1975.

I pannelli interni ed esterni dell’edificio costituiscono gli elementi portanti dell’edificio e sono stati dimensionati per i carichi verticali trasmessi dal solaio e per i carichi orizzontali dovuti al vento. Non è stata fatta alcuna analisi sismica sull’edificio in quanto non prevista dalla normativa dell’epoca. Infatti negli anni ’60 in Italia il boom economico permise la costruzione della maggior parte del nostro patrimonio edilizio ma la conoscenza tecnica sulla risposta strutturale nei confronti dell’azione sismica non era ancora adeguata: si progettavano le intere strutture sulla resistenza ai soli carichi verticali. Al giorno d’oggi il territorio italiano sta diventando interamente zona sismica e alcuni aspetti progettuali trascurati in passato non possono essere più accantonati nella realizzazione dei nuovi fabbricati o nella ristrutturazione di quelli già esistenti.

Inoltre Il patrimonio edilizio presenta un ulteriore deficit nei confronti dei consumi

energetici. Più della metà dei fabbricati esistenti consuma un quantitativo di energia

superiore al triplo di quello utilizzato dagli edifici di nuova costruzione che, grazie alle

normative attuali, sono frutto di una maggiore sensibilità al problema.

INTRODUZIONE ₈ Adeguamento sismico ed energetico della scuola “G.Rodari” di Rosignano Solvay

Finalità di questa tesi è proprio quella di conciliare le due problematiche attraverso l’utilizzo dell’XLam, materiale ligneo dal duplice valore, energetico e di miglioramento sismico.

Recenti studi condotti da Iztok Sustersic e Bruno Dujic hanno dimostrato che i pannelli in legno lamellare assorbendo parte della sollecitazione sismica irrigidiscono la struttura ma allo stesso tempo influiscono poco nel computo totale del carico sismico grazie al loro basso peso specifico.

Inoltre questa tecnologia, avvalendosi di elementi completamente a secco, risulta l'ideale per la sua velocità di esecuzione, per il risparmio che consente in vista di una possibile demolizione del fabbricato e per il raggiungimento dei risultati richiesti dalle normative vigenti, di cui ci avvarremo (NTC 2008, Eurocodici 2,5,8).

Il presente lavoro è stato raggiunto dapprima facendo il rilievo, la modellazione e l’analisi dello stato di fatto il più fedelmente possibile alla realtà, poi modellando e verificando il consolidamento della struttura attraverso il programma di calcolo SAP2000 v.14.

Per l'analisi degli effetti che il sisma induce negli elementi strutturali si è svolta un'analisi dinamica lineare, che tiene conto dei modi principali di vibrazione della struttura in relazione alla distribuzione effettiva delle masse.

Si è dapprima valutata l'entità dell'azione sismica di progetto per i vari stati limite (SLD, SLV) come indicato dalle NTC 2008, introducendo nel software gli spettri di risposta elastici e di progetto, avendo considerato come ubicazione dell'edificio il comune di Rosignano Marittimo (LI).

Si è poi svolta l'analisi modale del modello, che ha fornito i periodi di vibrazione dei modi principali.

Le azioni sismiche agenti sono state ottenute dagli spettri di risposta conseguenti all'analisi modale; l'interazione tra i vari modi è stata tenuta in considerazione introducendo una combinazione di tipo quadratica completa (CQC, “Complete Quadratic Combination”).

Si è successivamente provveduto ad inserire nel modello gli effetti dovuti all'eccentricità accidentale dovuta alla differenza tra centro di massa e centro di rigidezza della struttura;

per fare ciò sono state introdotte delle coppie torcenti al livello dei vari impalcati, essendo

questi ultimi considerati rigidi nel loro piano.

INTRODUZIONE ₉ Adeguamento sismico ed energetico della scuola “G.Rodari” di Rosignano Solvay

Una volta definite tutte le azioni sismiche agenti, e definiti i carichi gravitazionali (pesi propri, carichi accidentali), si sono definite 16 combinazioni sismiche di calcolo (8 combinazioni allo SLD, 8 combinazioni allo SLV) per tener conto di tutte le possibili distribuzioni dell'evento sismico sulla struttura; sono state inoltre definite le combinazioni standard per le azioni non sismiche (SLU - combinazione fondamentale, SLE - combinazioni rara, SLE - frequente, SLE - quasi permanente,).

Note tutte le combinazioni di carico, si è potuta svolgere l'analisi della struttura ed ottenere quindi le sollecitazioni agenti sui vari elementi, con le quali procedere alla fase di verifica.

Per migliorare le prestazioni energetiche della parete si è invece inserito un ulteriore strato isolante per far convergere i risultati entro i limiti di trasmittanza richiesta per la zona climatica in questione.

Il risultato finale è quello di proporre una tipologia di intervento efficace per tutti gli edifici in

cls e in muratura che sia conveniente sul piano economico e sia di rapida posa in opera.