Descrizione struttura/Progetto:
La costruzione è composta da un piano sottostrada attualmente adibito ad archivio comunale, di un piccolo livello ammezzato destinato a servizi ed un piano strada destinato a centro aggregativo (in fase di realizzazione).
Illustrazione del sistema costruttivo che caratterizza l’opera
Il sistema costruttivo dell’opera, sviluppato su due livelli, è in cemento armato con fondazioni isolate a plinti, cordoli di collegamento, solai in cemento armato misto a laterizi del tipo a nervature parallele fino al piano strada e solaio a nervature tralicciate per l’impalcato di copertura. Il piano di indagini eseguite, utile per una corretta modellazione e valutazione della sicurezza, è stato eseguito lungo tutta la struttura oggetto di intervento. L’iter seguito per lo studio è consistito nel recupero dei dati relativi alla struttura attraverso i sopralluoghi eseguiti in sito che hanno permesso di constare lo stato di fatto e di conservazione della struttura, nelle analisi condotte da un laboratorio accreditato che ha permesso di caratterizzare nel miglior modo possibile gli aspetti concernenti i materiali e le dimensioni (confrontate con i grafici esecutivi dell’epoca). La struttura, in base anche a quanto dedotto dall’analisi critica delle risultanze e delle analisi effettuate e di tutti gli aspetti non determinabili quantitativamente ma soltanto attraverso la conoscenza del manufatto in base ai sopralluoghi e agli approfondimenti eseguiti in sito e dopo le opportune considerazioni a valle della valutazione degli indicatori di rischio ottenuti dall’analisi e riportati anche negli altri elaborati e, soprattutto, considerando l’effettiva fruibilità della costruzione, necessitava di un intervento di miglioramento sismico.
Livello di Conoscenza conseguito:
LC2.
Modellazioni e analisi di calcolo adottate
La modellazione della struttura è stata impostata come un organismo tridimensionale composto da elementi resistenti diversi: travi, pilastri, pareti, solai e platee, ciascuno dei quali descritto come solido tridimensionale di dimensione finita. Nella valutazione delle caratteristiche di rigidezza degli elementi si è tenuto conto della dimensione finita delle sezioni e dell’ingombro finito dei nodi di interconnessione. Coerentemente con le caratteristiche degli edifici in cemento armato, il modello tiene conto del contributo irrigidente di ciascun solaio modellato con elementi finiti bidimensionali connessi alle travi di contorno. Nell’analisi è stato assunto un coefficiente di rigidezza di Winkler variabile da elemento ad elemento in funzione delle dimensioni di base. Criteri di verifica degli elementi strutturali:
• Analisi linare:
L’analisi dei carichi è svolta considerando i volumi reali al netto delle sovrapposizioni, per quanto riguarda i pesi propri, e le aree effettive di incidenza, per quanto riguarda i sovraccarichi. Nella valutazione degli sforzi normali, ai fini della verifica dei pilastri si è tenuto conto dell'azione non contemporanea dei carichi accidentali riducendo il carico accidentale gravante ai piani sovrastanti; si è assunto un fattore riduttivo dello 0% per il piano immediatamente sovrastante a quello considerato e del 15% per i piani superiori. Si è tenuto conto del fatto che i carichi permanenti sono parzialmente applicati già in fase di costruzione e quindi la deformazione assiale prodotta da questi è parzialmente compensata in fase di getto, riducendo di un fattore 100 % la deformabilità assiale dei pilastri ai fini della analisi per la sola condizione di carico permanente. Il calcolo per le singole azioni statiche è condotto assumendo un comportamento elastico lineare.
• Analisi sismica:
La verifica alle azioni sismiche è stata condotta con il metodo dinamico per sovrapposizione modale. Per tener conto di effetti dinamici locali, è stata utilizzata una distribuzione uniforme della massa sismica su tutti gli elementi. Per gli elementi monodimensionali è stato utilizzato un elemento finito con dodici variabili di spostamento nodale, con l'aggiunta di due ulteriori parametri che governano funzioni di forma interne (bubble functions). Gli effetti delle azioni sismiche orizzontali e verticali sono valutati mediante analisi dinamica linearizzata e sovrapposizione dei contributi modali, utilizzando la tecnica degli spettri di risposta, con le modalità prescritte dalla normativa. In aggiunta alle azioni sismiche legate ai modi naturali calcolati, sono state inserite azioni sismiche di completamento modale. Il completamento modale introduce ulteriori modi di vibrazione che completano lo spettro già calcolato della sua parte complementare rispetto ai moti rigidi della struttura, e che raccolgono gli effetti dei modi a basso periodo in genere trascurati in un'analisi modale tradizionale. Il completamento modale svolge un ruolo particolarmente significativo nella valutazione degli effetti della componente verticale dell'accelerazione sismica che, tipicamente, tende ad eccitare prevalentemente i modi a basso periodo di vibrazione. La formula di combinazione modale utilizzata è la nota SRSS in accordo con le normative vigenti. Sono stati considerati i seguenti stati limite di verifica, per i quali la normativa fissa l'azione sismica con una data probabilità di superamento, in un periodo di riferimento dipendente dal tipo e dalla classe d'uso della costruzione (IV): SLO: S.l. di Operatività sismica (probabilità di superamento 81%) SLD: S.l. di Danno sismico (probabilità di superamento 63%) SLV: S.l. di Salvaguardia della vita ovvero Ultimo sismico (probabilità di superamento 10%) SLC: S.l. di Collasso sismico (probabilità di superamento 5%). Per ciascuno degli stati limite indicati sono stati valutati i periodi di ritorno dell'azione sismica, tenendo conto della probabilità di superamento prescritta dalla norma e ricavando il periodo di riferimento per l'azione sismica in base al tipo di costruzione e alla classe d'uso. In funzione dei periodi di ritorno e delle coordinate geografiche del sito, si valutano infine i parametri di pericolosità sismica per gli stati limite di interesse, estrapolando i valori dalle tabelle allegate alla normativa.
Software utilizzato EDISIS:
Il software utilizzato Edisis ha permesso di ricostruire velocemente lo stato di fatto della struttura.
Lo schema strutturale è stato schematizzato in modo semplice con pilastri per gli elementi resistenti verticali e con travi per gli elementi orizzontali.