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MIGLIORAMENTO SISMICO DELLA SCUOLA MATERNA ED ELEMENTARE DI MONTIERI 2
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INDICE ... 1
SOMMARIO ... 5
1.SISMICITÀ DEL TERRITORIO ITALIANO ... 6
1.1.IL TERREMOTO ... 6
1.2.SISMICITÀ ITALIANA ... 12
1.3.STORIA DELLA SISMICITÀ ITALIANA ... 13
1.3.1. Statistiche annuali sui terremoti ... 17
1.4.CLASSIFICAZIONE SISMICA DEL TERRITORIO NAZIONALE ... 25
1.5.CLASSIFICAZIONE SISMICA IN TOSCANA ... 31
2. EDIFICI IN MURATURA ... 33
2.1.EVOLUZIONE STORICA DELLE COSTRUZIONI IN MURATURA ... 33
2.2.TIPOLOGIE MURARIE ... 40
2.3.MATERIALI ... 50
2.4.RISPOSTA DELLA MURATURA ALLE SOLLECITAZIONI ... 53
2.4.1.Compressione e Trazione ... 53
2.4.2.Flessione e Taglio ... 55
2.5.VULNERABILITÀ SISMICA DEGLI EDIFICI ESISTENTI IN MURATURA ... 58
2.5.1. Comportamento scatolare ... 59
2.5.2. Qualità del sistema resistente ... 62
2.5.3. Solai ... 63
2.5.4. Copertura ... 63
2.5.5. Regolarità in pianta ed in altezza ... 64
2.6.MECCANISMI DI COLLASSO DELLE STRUTTURE IN MURATURA ... 66
2.6.1. Ribaltamento semplice ... 67
2.6.2. Flessione orizzontale ... 70
2.6.3. Flessione verticale ... 73
2.6.4. Ribaltamento composto ... 75
2.7.ANALISI SISMICA DI EDIFICI ... 78
2.7.1. Analisi statica lineare ... 79
2.7.2. Analisi dinamica lineare o analisi modale ... 81
2.7.3. Analisi statica non lineare o analisi push over ... 83
2.7.4. Analisi dinamica non lineare ... 85
2.8.METODI DI CALCOLO PER EDIFICI IN MURATURA ... 87
2.8.1. Modellazione agli elementi finiti ... 89
2.8.2. Modellazione ai macroelementi ... 90
2.8.2.1. Modelli bidimensionali ... 91
2.8.2.2. Modelli monodimensionali ... 92
3. IL METODO DEL TELAIO EQUIVALENTE ED IL METODO SAM ... 97
3.1.IL METODO DEL TELAIO EQUIVALENTE ... 97
3.2.IL METODO SAM ... 98
3.2.1. L’elemento Maschio Murario ... 100
3.2.1.1. Modellazione geometrica ... 101
3.2.1.2. Meccanismi di crisi ... 103
3.2.1.3. Deformabilità ... 107
3.2.2. L’elemento Fascia Muraria ... 109
3.2.2.1. Modellazione geometrica ... 109
3.2.2.2. Meccanismi di crisi ... 111
3.2.2.3. Deformabilità ... 112
3.2.3. Estensione del metodo al caso di edifici reali ... 114
3.2.4. L’elemento Nodo Rigido ... 115
3.2.5. Modellazione dei solai ... 116
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MIGLIORAMENTO SISMICO DELLA SCUOLA MATERNA ED ELEMENTARE DI MONTIERI 3
4. IL CASO DI STUDIO: LA SCUOLA MATERNA ED ELEMENTARE DI MONTIERI 117
4.1.ANALISI STORICA ... 118
4.2.RILIEVO GEOMETRICO ... 128
5. IL CASO DI STUDIO: ANALISI DEI CARICHI E DELLA STRUTTURA ... 151
5.1.CARICHI VERTICALI ... 151
5.2.AZIONI ORIZZONTALI ... 158
5.3.COMBINAZIONE DELLE AZIONI ... 177
5.4.CARATTERISTICHE DELLA MURATURA ... 180
5.5.RILIEVO E LIVELLI DI CONOSCENZA ... 181
5.6.RESISTENZE DI PROGETTO ... 186
5.7.MODELLAZIONE DEL TELAIO EQUIVALENTE ... 187
5.8.INDICE DI VULNERABILITÀ ... 198
5.8.1. Rilevamento della vulnerabilità sismica secondo il Programma Regionale di Vulnerabilità Sismica edifici in Muratura (VSM) ... 200
5.8.1.1. Metodologia ... 200
5.8.1.2. Scheda Livello 0 ... 200
5.8.1.3. Scheda Livello 1 ... 207
5.8.1.4. Scheda Livello 2 ... 210
5.8.1.5. Scheda Livello 2: Parametri ... 212
5.1.8.6. Scheda Livello 2: Indice di Vulnerabilità e Indice di Rischio ... 233
5.1.8.7. Scheda Livello 2: Caso di studio ... 238
5.8.2. Rilevamento della vulnerabilità secondo il Programma SAVE ... 242
5.8.2.1. Procedura SAVE –VM ... 242
5.8.2.2. Metodologia ... 243
5.8.2.3. Individuazione dei possibili meccanismi di collasso ... 244
5.8.2.4. Modello di comportamento ... 244
5.8.2.5. Vulnerabilità sismica ... 246
5.8.2.6. Tagli di piano ... 246
5.8.2.7. Accelerazioni al suolo ... 247
5.8.2.8. Coefficiente di duttilità ... 248
5.8.2.9. Determinazione del livello prestazionale che comporta la perdita di Operatività (SLO) ... 250
5.8.2.10. Accelerazione al suolo ... 251
5.8.2.11. Determinazione dei periodi di ritorno e valutazione del rischio ... 251
5.8.2.12. Affidabilità delle stime ed aspetti connessi ... 252
5.8.2.13. Caso di Studio ... 253
6. IL CASO DI STUDIO: CODICE DI CALCOLO ... 255
6.1.IMPORTAZIONE DEL MODELLO TRIDIMENSIONALE ... 255
6.2.DEFINIZIONE ED ASSEGNAZIONE DEI MATERIALI ... 258
6.3.DEFINIZIONE ED ASSEGNAZIONE DELLE SEZIONI ... 260
6.4.DEFINIZIONE ED ASSEGNAZIONE DEI VINCOLI ... 261
6.5.DEFINIZIONE ED ASSEGNAZIONE DEI CARICHI STATICI ... 262
6.6.DEFINIZIONE DELLO SPETTRO DI PROGETTO ... 263
6.7.DEFINIZIONE DEI PARAMETRI PER L’ANALISI MODALE ... 264
7. IL CASO DI STUDIO: ANALISI DINAMICA LINEARE ... 265
7.1.CENNI TEORICI ... 265
7.1.1. Modellazione dell’azione sismica mediante le spettro di risposta ... 268
7.1.1.1. Spettro di risposta in termini di spostamento ... 271
7.1.1.2. Spettro di risposta in termini di accelerazione ... 271
7.2.MODI DI VIBRARE DEL CASO DI STUDIO ... 273
7.3.VERIFICHE PER COMBINAZIONE SISMICA ... 275
7.3.1. Verifica a pressoflessione nel piano della parete ... 275
7.3.2. Verifica a taglio ... 276
7.3.3. Interpretazione dei risultati ... 277
7.3.4. Risultati verifica a pressoflessione nel piano della parete ... 278
7.3.5. Risultati verifica a taglio ... 284
7.4.VERIFICA PER CARICHI STATICI ... 289
7.4.1. Interpretazione dei risultati ... 290
7.4.2. Risultati verifiche a pressoflessione nel piano della parete ... 291
7.4.3. Risultati verifiche a taglio ... 296
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MIGLIORAMENTO SISMICO DELLA SCUOLA MATERNA ED ELEMENTARE DI MONTIERI 4
8. IL CASO DI STUDIO: VERIFICA DEI MECCANISMI LOCALI DI COLLASSO ... 302
9. IL CASO DI STUDIO: ANALISI DELLA STRUTTURA CONSOLIDATA ... 312
9.1.INTERVENTI DI CONSOLIDAMENTO ... 312
9.2.MODELLAZIONE DELL’EDIFICIO MODIFICATO ... 325
9.3.VERIFICHE DI RESISTENZA SUL MODELLO MODIFICATO ... 332
9.3.1. Analisi modale ... 332
9.3.2. Verifica degli elementi per combinazioni sismiche ... 334
9.3.2.1. Interpretazione dei risultati ... 334
9.3.2.2. Risultati verifiche a pressoflessione nel piano della parete – FC 1,35 ... 335
9.3.2.3. Risultati verifiche a taglio – FC 1,35 ... 340
9.3.2.4. Risultati verifiche a pressoflessione nel piano della parete – FC 1,20 ... 345
9.3.2.5. Risultati verifiche a taglio – FC 1,20 ... 350
9.3.3. Verifica degli elementi per combinazioni statiche ... 355
9.3.3.1. Risultati verifiche a pressoflessione nel piano della parete – FC 1,35 ... 356
9.3.3.2. Risultati verifiche a taglio – FC 1,35 ... 361
9.3.3.3. Risultati verifiche a pressoflessione nel piano della parete – FC 1,20 ... 366
9.3.3.5. Risultati verifiche a taglio – FC 1,20 ... 371
9.3.4. Verifiche dei meccanismi locali di collasso ... 376
9.3.5. Verifica del rapporto tra area della sezione resistente delle pareti e la superficie lorda del piano pre e post intervento di consolidamento ... 376
9.4.CONSIDERAZIONI FINALI SUI RISULTATI OTTENUTI ... 377
10. IL CASO DI STUDIO: ANALISI FUNZIONALE ED ARCHITETTONICA DELL’EDIFICIO MODIFICATO ... 378
10.1.RIDISTRIBUZIONE DELLE AULE ... 378
10.2.ANALISI DELLA FRUIBILITÀ ... 383
10.3.VERIFICA DEL FATTORE MEDIO DI LUCE DIURNA PER LE AULE ... 387
10.4.VERIFICA DEL TEMPO DI RIVERBERAZIONE ... 393
10.5.CONSIDERAZIONI FINALI ... 402
RIFERIMENTI BIBLIOGRFICI E NORMATIVI ... 403
