Indice I
Indice
Sommario. ... 11. Gli edifici in muratura ... 3
1.1 Introduzione ... 3
1.2 Aspetti delle strutture in muratura ... 5
1.3 Le qualità meccaniche della muratura ... 8
Compressione assiale ... 8
Flessione e taglio ... 12
1.4 Il comportamento delle strutture in muratura sotto l’azione del sisma ... 13
Comportamento di una cella muraria elementare nei confronti di azioni orizzontali ... 17
1.5 Tipologie di danno negli edifici esistenti in muratura ... 22
1.5.1 Disgregazione della tessitura muraria ... 22
1.5.2 Meccanismo di collasso della parete al di fuori del piano ... 24
1.5.3 Meccanismo di collasso della parete nel piano ... 29
2. Modellazione di strutture in muratura ... 35
2.1 Premessa ... 35
2.2 Metodi di analisi ... 38
2.3 Modelli di calcolo ... 41
2.3.1 I modelli di calcolo impiegati nell’analisi lineare e non lineare ... 43
2.3.1.1 Il modello agli elementi finiti ... 43
2.3.1.2 I modelli semplificati – modellazione a macro-elementi ... 46
2.3.1.2.1 I modelli monodimensionali ... 48
Modelli a bielle compresse ... 48
Modelli che utilizzano l’elemento trave con deformazione a taglio .. 49
Il metodo POR ... 49
Il metodo SAM ... 51
2.3.1.2.2 I modelli bidimensionali ... 56
Indice
II
3. Il modello a telaio equivalente, il codice di calcolo Andilwall ... 60
3.1 Premessa ... 60
3.2 Normativa di riferimento ... 61
3.3 Il metodo SAM: criteri generali di modellazione strutturale a telaio equivalente di edifici in muratura. ... 61
3.3.1 Considerazioni generali ... 61
3.3.2 Schema resistente ... 64
3.3.3 Modello strutturale a telaio equivalente: configurazione geometrica .... 66
3.3.3.1 Elementi ad asse verticale - Elemento maschio murario non armato... 66
3.3.3.2 Elementi ad asse orizzontale ... 68
3.3.3.2.1 Elemento cordolo in c.a. ... 68
3.3.3.2.2 Elemento fascia muraria ... 69
3.3.3.2.3 Elemento braccio infinitamente rigido ... 72
3.3.3.3 Solaio ... 75
3.3.4 Modello strutturale a telaio equivalente: proprietà meccaniche e di sezione. ... 75
3.3.4.1 Considerazioni generali ... 75
3.3.4.2 Elementi in muratura ... 76
3.3.4.2.1 Elemento maschio murario ... 77
3.3.4.2.1.1 Resistenza ... 77
3.3.4.2.1.1.1 Resistenza a pressoflessione ... 77
3.3.4.2.1.1.2 Resistenza a taglio ... 79
3.3.4.2.1.2 Deformabilità ... 80
3.3.4.2.2 Elemento fascia muraria ... 82
3.3.4.2.2.1 Resistenza ... 82
3.3.4.2.2.2 Deformabilità ... 85
4. La scuola elementare “C.Finelli” ... 87
4.1 Descrizione del complesso scolastico ... 87
4.2 Il rilievo geometrico ... 92
4.3 La tipologia di muratura ... 96
Indice
III
5. Analisi della struttura ... 99
5.1 Analisi dei carichi agenti sulla struttura. ... 99
5.1.1 Peso proprio della struttura. ... 99
5.1.2 Peso permanente portato. ... 99
5.1.3 Sovraccarichi variabili. ... 102
5.1.4 Azione sismica. ... 103
5.2 Combinazioni di carico. ... 114
5.3 Caratteristiche meccaniche dei materiali ... 117
5.4 Normativa di riferimento ... 125
6. Analisi dinamica lineare con spettro di risposta ... 126
6.1 Generalità. ... 126
6.2 Applicazione dell’analisi dinamica modale all’edificio oggetto di studio - modi di vibrare dell’edificio. ... 128
6.3 Analisi dinamica modale con spettro di risposta. ... 133
6.4 Verifiche di sicurezza ... 135
6.4.1 Verifiche a pressoflessione nel piano. ... 135
6.4.2 Verifiche a taglio. ... 136
6.4.3 Verifiche a pressoflessione fuori dal piano. ... 137
6.4.4 Verifiche delle fasce di piano. ... 139
6.5 Verifiche di sicurezza con FC = 1 ... 163
7. Analisi statica non lineare ... 167
7.1 Generalità sull’analisi statica non lineare ... 167
7.2 Numero di analisi da effettuare ... 170
7.3 Verifiche di sicurezza ... 172
7.4 Riduzione ad un sistema equivalente ad un grado di libertà ... 173
7.5 Riduzione della curva ad un grado di libertà in una curva bilineare equivalente ... 174
7.6 Risposta massima in spostamento del sistema equivalente ... 174
7.7 Conversione della risposta equivalente in quella effettiva ... 175
7.8 Verifica allo stato limite ultimo ... 176
7.9 Verifica allo stato limite di danno ... 176
Indice IV 7.11 Criteri di convergenza ... 182 7.11.1 Criterio energetico ... 183
7.11.2 Criterio delle forze ... 183
7.11.3 Criterio degli spostamenti ... 184
7.12 Applicazione dell’analisi statica non lineare all’edificio oggetto di studio184 7.12.1 Dati di input... 186
7.12.2 Dati di output... 191
7.12.2.1 Curve Forza-Spostamento ... 193
7.12.2.2 Stato di deformazione ... 202
7.12.2.3 Evoluzione del danno ... 204
7.13 Risultati delle analisi con FC = 1 ... 213
7.14 Calcolo del sisma che l’edificio è in grado di incassare ... 214
Conclusioni ... 216
Bibliografia ... 230
Ringraziamenti
