Analisi della vulnerabilità sismica del Palazzo Comunale di Villafranca in Lunigiana

Introduzione

Analisi della vulnerabilità sismica del Palazzo Comunale di Villafranca in Lunigiana

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INTRODUZIONE

I recenti terremoti avvenuti nelle varie parti del mondo ma soprattutto il terremoto che ha colpito la città de L’Aquila e la zona della sua provincia il 6 Aprile 2009, hanno posto in evidenza il problema del rischio sismico e di come esso sia legato non solo alla severità dello scuotimento del terreno ma anche e soprattutto alle vulnerabilità del sistema edilizio interessato dall’evento sismico.

Le costruzioni in muratura realizzate nel passato erano progettate in funzione delle proporzione degli elementi strutturali basate sull’intuizione del comportamento strutturale del materiale “muratura”; tale approccio tiene in considerazione le azioni statiche, cioè quelle connesse al peso proprio degli elementi strutturali, le quali esercitano sulla struttura carichi verticali ed in presenza di archi e/o volte anche carichi orizzontali. L’evento sismico è un fenomeno dinamico e non frequente e quindi, senza una conoscenza teorica e pratica del fenomeno, risultava difficile anche nel passato costruire edifici in grado di assorbire, senza collassare completamente o localmente, l’intensità della forza sismica sollecitante.

La presente tesi è resa possibile grazie all’accordo di collaborazione tra Regione Toscana, Comune di Villafranca in Lunigiana e Dipartimento di Ingegneria Civile dell'Università di Pisa, il quale ha reso possibile uno studio riguardante la vulnerabilità sismica di alcuni edifici pubblici e strategici presenti nel territorio comunale in accordo alla politica perseguita dalla Regione di prevenzione e riduzione del rischio sismico degli edifici di interesse rilevante e strategico, presenti nei comuni ad elevata sismicità, quale è quello di Villafranca in Lunigiana.

Il presente lavoro prende in esame il Palazzo Comunale di Villafranca in Lunigiana (MS) del quale viene condotta l’analisi di vulnerabilità sismica. La costruzione del fabbricato risale al 1951 ed è realizzata in muratura portante, successivamente, nel 1993, è stato ampliato mediante la costruzione di un edificio in cemento armato separato dall’esistente mediante giunto sismico.

Lo studio della vulnerabilità sismica dell’edificio in esame si è resa necessaria per i seguenti motivi:

− elevata sismicità della Lunigiana;

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− elevata vulnerabilità dell’edificio progettato senza criteri antisismici;

− importanza del fabbricato dal punto vista sociale.

L'analisi della vulnerabilità sismica ha lo scopo di definire la capacità residua di un edificio di svolgere, al verificarsi dell'evento sismico, le funzioni a cui è stato preposto nelle normali condizioni e dipende dalle caratteristiche costruttive, dalle proprietà dei materiali e dallo stato di manutenzione.

La prima parte di questa tesi si compone del rilievo geometrico e strutturale del fabbricato mediante saggi concordati con l’Ufficio Tecnico del Comune di Villafranca in Lunigiana; in base alle informazioni raccolte è stato raggiunto un livello di conoscenza LC2. Mediante la tabella C8A.2.1 della Circolare 2 Febbraio 2009 “Istruzioni per l’applicazione delle nuove norme tecniche per le costruzioni”, sono state definite le

proprietà meccaniche dei materiali in opera per il livello di conoscenza raggiunto.

Successivamente sono stati valutati i carichi gravanti sulla struttura, la quale è stata modellata con un modello numerico agli elementi finiti (FEM) ed è stata condotta un’analisi lineare dinamica con spettro di progetto dell’edificio in esame. In accordo al D.M. 14 Gennaio 2008 “Norme tecniche per le costruzioni” sono state condotte le verifiche di sicurezza per gli elementi strutturali di entrambe le strutture ed è stato calcolato l’indice di rischio sismico R

.

La seconda parte si sviluppa a seguito dei risultati ottenuti dalle verifiche condotte

allo SLV della struttura in esame, i quali hanno evidenziato una situazione critica sia della

struttura in muratura sia di quella in cemento armato, in base a questo sono state avanzate

alcune proposte di miglioramento sismico. È stata ricondotta l’analisi lineare dinamica

delle strutture modificate e sono state eseguite nuovamente le verifiche di sicurezza degli

elementi strutturali.