Conclusioni e confronto dei risultati delle diverse analisi

(1)

119

C

APITOLO

6

Conclusioni

e

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120

6.1. C

ONCLUSIONI

La sicurezza delle costruzioni esistenti rappresenta, in Italia, un obiettivo da conseguire al fine di evitare gravi perdite, sia in termini di vite umane sia di patrimonio edilizio, a seguito di eventi sismici.

Il patrimonio edilizio scolastico italiano risulta carente in fatto di sicurezza, come evidenziato da ricorrenti episodi di crolli e danneggiamenti alle strutture di vario tipo sia in caso di eventi sismici che non.

Questa situazione critica deriva da più fattori, sicuramente uno dei quali è il fatto che i fabbricati più datati, che rappresentano una buona percentuale del patrimonio edilizio scolastico nazionale, non sono stati progettati e realizzati secondo criteri di sismoresistenza. In aggiunta c’è da tenere in conto anche la frequente mancanza di manutenzione, sia ordinaria che straordinaria, delle strutture, che può portare a situazioni ulteriormente peggiorative.

Il presente studio di tesi si colloca nell’ambito dei rilievi di vulnerabilità sismica degli edifici strategici e rilevanti del Comune di Lucca.

Nello specifico si è voluta effettuare un’indagine circa la vulnerabilità e il rischio sismico di una parte del patrimonio di edilizia scolastica di proprietà del Comune di Lucca.

Un’analisi approfondita della vulnerabilità e del rischio sismico del patrimonio edilizio esistente, in particolar modo di quello pubblico e nello specifico quello scolastico, richiede un dispendio di risorse e di tempo, che spesso non è compatibile con l’impellenza dell’indagine e le disponibilità economiche. È quindi necessaria l’adozione di metodi speditivi, in grado di definire le priorità degli interventi per la riduzione del rischio sismico. Lo studio per la valutazione della vulnerabilità e del rischio sismico proposto nella presente tesi è stato affrontato con l’impiego di tre metodologie differenti.

Nella valutazione della sicurezza, la conoscenza delle costruzioni oggetto di verifica è stata di fondamentale importanza ai fini di un’adeguata analisi, che è stata eseguita con diversi livelli di approfondimento in base all’accuratezza delle operazioni di rilievo, alla reperibilità del materiale tecnico e alle indagini sperimentali.

Un livello di conoscenza adeguato può essere raggiunto soltanto attraverso l’esecuzione di rilievi, saggi e indagini estese all’intero edificio, al fine di evidenziare le carenze rispetto a un comportamento globale efficace.

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121 I rilievi e la valutazione della vulnerabilità possono essere condotti a diversi livelli di approfondimento, cui corrispondono livelli diversi di affidabilità. Il livello iniziale, detto livello 0, rappresenta poco più che un censimento degli edifici; da esso è stato possibile comunque trarre indicazioni circa l’ESPOSIZIONE degli edifici, e quindi stabilire delle graduatorie utili per l’esecuzione dei successivi livelli di indagine.

I livelli 1 e 2 si avvalgono della compilazione di apposite schede di rilievo, con le quali si raccolgono indicazioni sulle caratteristiche tipologiche della costruzione e degli elementi strutturali, e giudizi sulla qualità di 11 parametri che nel loro insieme contribuiscono a determinare la vulnerabilità sismica della costruzione stessa. Mediante la classificazione degli 11 parametri delle schede di livello 2 (diversificate per c.a. e muratura) si perviene alla determinazione dell’indice di vulnerabilità e, conseguentemente, dell’indice di rischio. Infine, il terzo livello di valutazione prevede un approfondito studio delle caratteristiche di ciascun singolo edificio ed un’analisi strutturale finalizzata alla determinazione dell’entità delle azioni sismiche che portano al suo collasso; questo livello di analisi è stato affrontato con due diverse metodologie, quali l’impiego di analisi statica non lineare (push-over) effettuata con l’ausilio del programma di calcolo Sismicad e l’utilizzo delle metodologie VC e VM elaborate dal G.N.D.T. insieme al Dipartimento della Protezione Civile e al Ministero del Lavoro nell’ambito del progetto “Strumenti Aggiornati per la Vulnerabilità sismica del patrimonio Edilizio e dei sistemi urbani” (S.A.V.E.).

L’analisi di terzo livello si è soffermata su due complessi scolastici, dei dieci inizialmente esaminati con le schede di livello 1 e 2, ciò a causa della limitatezza di utilizzo delle procedure VC e VM (immissione massima di 90 pilastri e 60 maschi murari nei dati di input).

6.2 C

ONFRONTO DEI RISULTATI

L’elaborazione dei dati di livello 0 ha consentito di classificare gli edifici suddividendoli per categorie; degli edifici di edilizia scolastica si è effettuata un’ulteriore distinzione, suddividendo le strutture per materiale di realizzazione e ordinandole per indice di esposizione.

Di questa graduatoria, sono state compilate le schede di livello 1 e 2 per un campione formato dai primi dieci edifici; nella fase di ricerca del materiale e di verifica in-situ si è potuto appurare che uno di questi fabbricati era in realtà realizzato in materiali differenti,

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122 ovvero il complesso in questione era composto da tre corpi dei quali uno in muratura e gli altri in cemento armato, derivanti da ampliamenti realizzati in epoche successive.

Questo a significare la notevole importanza di una conoscenza accurata dei fabbricati qualora sia necessario procedere ad analisi di valutazione di vulnerabilità e rischio sismico. Si è proceduto poi ad effettuare indagini di terzo livello con le due metodologie sopra indicate, soffermando l’attenzione sui seguenti edifici scolastici:

- Asilo Nido “Arcobaleno” di San Marco ;

- Scuola Primaria “Donatelli” di S. Vito (realizzata da tre corpi distinti, uno in muratura e due in c.a.).

Si riporta di seguito una tabella di confronto dei risultati ottenuti.

Tabella 6.1: Valori degli indici di rischio per SLV derivanti da analisi di livello 2

SLV

N° EDIFICIO RC,D

TR

RC,D

PGA

2 Scuola media Da Vinci 1,67 2,85

7 Scuola primaria Martini 1,67 2,85

9 Scuola primaria Don Milani 1,67 2,85

10 Scuola secondaria Del Prete 1,67 2,85

5 Asilo nido Gulliver e medie Buonarroti 1,67 3,00

6 Scuola dell'infanzia e primaria Nieri 1,67 3,00

3 Scuola media Chelini 1,67 3,16

1 Scuola primaria Collodi 1,67 3,78

8 Asilo nido Arcobaleno 1,67 3,92

4B Scuola elementare Donatelli_CA1 1,67 4,16

4A Scuola elementare Donatelli_muratura 1,67 4,23

4C Scuola elementare Donatelli_CA2 1,67 4,25

Tabella 6.2: Risultati delle analisi effettuate con procedure VC e VM per Stato Limite di Collasso SLC EDIFICIO RC,D TR RC,D PGA

Asilo nido Arcobaleno 1,00 0,93

Scuola elementare Donatelli_CA1 1,88 1,52

(5)

123 Tabella 6.3: Risultati delle analisi effettuate con procedure VC e VM per Stato Limite di Operatività SLO EDIFICIO RC,D TR RC,D PGA

Scuola elementare Donatelli_muratura 2,46 2,27

Tabella 6.4: Risultati delle analisi push-over per Stato Limite di salvaguardia della Vita

SLV

EDIFICIO RC,D

TR

RC,D

PGA

Tabella 6.5: Risultati delle analisi push-over per Stato Limite di Operatività

SLO

EDIFICIO RC,D

TR

RC,D

PGA

Al fine di ottenere un raffronto più immediato tra i risultati ottenuti dai diversi metodi per i due complessi scolastici esaminati in dettaglio, si fa riferimento al valore di RC,D ,PGA e si

riportano nelle seguenti tabelle riepilogative.

Tabella 6.6: Risultati delle analisi per Stato Limite di Salvaguardia della Vita

EDIFICIO RC,DPGA Schede livello 1 – 2 (SLV) S.A.V.E. (SLC) Push-over (SLV)

Asilo nido Arcobaleno 3,92 0,93 0,117

Scuola elementare Donatelli_CA1 4,16 1,52 0,277

Scuola elementare Donatelli_CA2 4,25 1,32 _0,446

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124 Tabella 6.7: Risultati delle analisi per Stato Limite di Operatività

EDIFICIO RC,DPGA

S.A.V.E. (SLO)

Push-over (SLO)

Scuola elementare Donatelli_CA2 2,08 _0,79

I risultati ottenuti mostrano l’inadeguatezza della valutazione della vulnerabilità mediante le schede di livello 1 e 2 del G.N.D.T.; infatti conducono a valori molto maggiori di 1, rappresentanti una condizione di sicurezza dei fabbricati abbondantemente soddisfatta. E’ evidente che tali risultati sono poco realistici, in quanto strutture dimensionate per soli carichi verticali e progettate con normative molto distanti dall’attuale, si sono riscontrate nella pratica poco resistenti ad azioni sismiche.

Anche la metodologia S.A.V.E. ha condotto a risultati discutibili, seppure in maniera minore rispetto alle schede, ben lontani da quelli ottenuti da un’analisi molto più accurata, quale l’analisi push-over, che descrive dettagliatamente il comportamento degli edifici. I risultati di quest’ultima analisi mettono in evidenza le carenze strutturali degli edifici esaminati, infatti portano alla definizione di indici di rischio molto bassi ed esprimono, quindi, una loro elevata vulnerabilità sismica e la necessità di interventi di consolidamento che, nel rispetto delle caratteristiche architettoniche, conducano ad un miglioramento della risposta delle strutture al sisma atteso.