e altezza massima di 21,86 m.

Analisi numerico-sperimentali su un edificio di grandi dimensioni: La sede INAIL di Pisa

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SOMMARIO

Il lavoro qui esposto ha come scopo quello di valutare il rischio sismico della sede INAIL di Pisa utilizzando un software basato su macroelementi bidimensionali che riproducono il comportamento non lineare della muratura.

L’edificio in oggetto è sito in via del Giardino 2, all’angolo con via Giovanni di Simone. Si tratta di un edificio in muratura di grandi dimensioni costruito nella metà del ‘900. Presenta un piano seminterrato e quattro piani fuori terra; il suo ingombro in pianta è notevole: circa 1200 m

e altezza massima di 21,86 m.

La prima fase del lavoro si compone di sopralluoghi, rilievi e prove in situ al fine di determinare la geometria e i particolari e di caratterizzare i parametri meccanici della muratura. Le principiali indagini consistono in endoscopie, prove con martinetti piatti singoli e doppi, penetrometro PNT-G, indagini con termocamera a infrarossi e ricerche con ferroscan.

Parallelamente alle analisi in situ si è proceduto a redigere la scheda di vulnerabilità di II°

livello del GNDT e la scheda SAVE. La prima esprime un indice di vulnerabilità in base a giudizi sul sistema resistente e sui particolari della struttura, servendosi di semplici calcoli manuali. La seconda invece è un mix tra calcolo manuale ed automatico: essa svolge un’analisi lineare statica calcolando il taglio di piano e svolgendo verifiche convenzionali in termini di periodo di ritorno.

Il modello di calcolo e le analisi sono stati definiti tramite l’ausilio del software “3DMacro”

prodotto da “Gruppo sismica s.r.l.”. La modellazione fa uso di macroelementi bidimensionali costituiti da un quadrilatero articolato e da due molle non lineari poste sulle diagonali; anche alle interfacce sono presenti alcune molle perpendicolari e parallele. La particolarità del modello consiste nella sua capacità di simulare il comportamento non lineare dei vari elementi in muratura senza ricorrere a telai equivalenti costituiti da elementi monodimensionali. Le analisi svolte sono di tipo statico non lineare (push-over), prima in controllo di forza e poi in controllo di spostamento, con la possibilità di cogliere sia il comportamento non lineare derivante dalla geometria, sia dai legami costitutivi non lineari della muratura, ma anche dai vari meccanismi di rottura per pressoflessione, taglio diagonale e scorrimento nel piano.

I risultati ottenuti sono stati poi sottoposti a verifiche globali e locali: si è stimato il rischio

sismico e il periodo di ritorno che porta al determinarsi degli Stati Limite Ultimi. Si è

proceduto con le verifiche dei meccanismi fuori piano dei pannelli murari secondo modelli di

calcolo rigidi con non linearità geometriche.

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Infine si è proceduto con la validazione scientifica del software di calcolo utilizzato e la validazione effettuata sui risultati tramite il confronto con la scheda SAVE e con i risultati di semplici calcoli svolti manualmente, come analisi statiche lineari semplificate governate da un meccanismo di taglio di piano.

Inoltre si sono svolte analisi aggiuntive al fine di indagare l’influenza dei parametri meccanici del “materiale muratura” sui risultati delle analisi push-over, evidenziando la loro secondaria influenza sui risultati prodotti dalle verifiche sismiche.

I risultati raggiunti nelle analisi portano ad una valutazione positiva del rischio sismico

dell’edificio nel rispetto della vigente normativa: le verifiche significative derivanti

dall’applicazione delle azioni di normativa risultano infatti soddisfatte. Il tempo di ritorno degli

eventi che conducono il fabbricato allo Stato Limite Ultimo hanno un periodo di ritorno di

circa 1220 anni che corrisponde ad una vita nominale di oltre 120 anni.