Scuola di Ingegneria
Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale
Corso di Laurea in
INGEGNERIA EDILE E DELLE COSTRUZIONI CIVILI
Curriculum Edile
Tesi di Laurea Magistrale
Analisi della sicurezza statica e della vulnerabilità sismica
con proposta di intervento di miglioramento sismico del
Liceo Classico “E.Repetti” di Carrara (Blocco B)
Relatori
Prof. Ing. WALTER SALVATORE
Dott. Ing. SILVIA CAPRILI
Candidato
CARMELINA BIGICA
1
Indice
1. INTRODUZIONE ... 4
1.1 Il rischio sismico ... 6
1.2 Classificazione sismica italiana ... 7
1.3 Classificazione sismica in Toscana ... 10
2. VULNERABILITÀ SISMICA DEGLI EDIFICI IN CEMENTO ARMATO ... 13
2.1 Cenni sui meccanismi di collasso delle strutture in cemento armato ... 14
2.2 Approccio normativo ... 17
2.3 Strategie di intervento ... 20
3. DESCRIZIONE E INDAGINI CONOSCITIVE DEL CASO DI STUDIO ... 24
3.1 Descrizione storica ... 24
3.2 Descrizione architettonica e strutturale ... 27
3.2.1 Blocco A ... 35 3.2.2 Blocco B ... 36 3.2.3 Blocco C ... 38 3.2.4 Blocco D... 40 3.2.5 Blocco E ... 43 3.3 Indagini in situ ... 43
3.3.1 Rilievo geometrico - strutturale ... 43
3.3.2 Saggi e metodologie di esecuzione ... 47
3.3.3 Quadro fessurativo ... 52
4. MODELLAZIONE E ANALISI ... 56
4.1 Criteri di regolarità ... 56
4.2 Scelta del tipo di analisi ... 57
4.3 Definizione del modello di calcolo ... 60
4.4 Caratterizzazione meccanica terreno - fondazione ... 60
4.5 Caratterizzazione meccanica dei materiali ... 62
Indice
Analisi della sicurezza statica e della vulnerabilità sismica con proposta di intervento di miglioramenti sismico
2
4.6.1 Carichi permanenti e di esercizio ... 63
4.6.2 Azione del vento ... 65
4.6.3 Azione della neve ... 67
4.6.4 Azione sismica ... 70
4.7 Combinazioni di carico ... 76
4.8 Combinazioni direzionali ... 76
4.9 Analisi modale ... 77
5. VERIFICHE DI SICUREZZA DEL BLOCCO B ... 90
5.1 Verifica delle travi ... 91
5.1.1 Verifica a flessione ... 91
5.1.2 Verifica a taglio ... 106
5.2 Verifica dei pilastri ... 116
5.2.1 Verifica a pressoflessione deviata ... 118
5.2.2 Verifica a taglio ... 125
5.3 Verifica dei setti ... 127
5.3.1 Verifica a pressoflessione deviata ... 128
5.3.2 Verifica a taglio ... 132
5.4 Verifica delle fondazioni ... 135
5.4.1 Verifica a flessione ... 135
5.4.2 Verifica a taglio ... 139
5.4.3 Verifica della capacità portante del terreno ... 142
5.4 Verifica degli spostamenti ... 142
6. MIGLIORAMENTO SISMICO ... 144
6.1 Intervento proposto ... 153
6.2 Verifiche degli elementi post-intervento ... 158
6.3 Progetto delle pareti in c.a... 175
6.3.1 Parete A ... 176
6.3.2 Parete B ... 185
Indice
Analisi della sicurezza statica e della vulnerabilità sismica con proposta di intervento di miglioramenti sismico
3 6.3.4 Parete D ... 199 6.3.5 Parete E ... 206 6.3.6 Parete F ... 213 6.3.7 Parete G ... 223 6.3.8 Parete H ... 230 6.4 Interventi in fondazione ... 237
6.5 Interventi di rinforzo locale sugli elementi ... 243
6.5.1 Esempio di rinforzo con sistema CFRP di un elemento trave... 245
6.5.2 Esempio di rinforzo con sistema CFRP di un elemento pilastro ... 252
7. CONCLUSIONI ... 259
Bibliografia ... 259 In allegato il CD contenente le verifiche di sicurezza svolte