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VULNERABILITA’ SISMICA PER UN FABBRICATO CIVILE
STUDIO DI FATTIBILITA’
- edificio vincolato dalla Soprintendenza
- edificazione in più fasi- diffuse opere di
rimaneggiamento interne e dei prospetti con ampi impieghi successivi di materiali incongrui
- fabbricati attigui gravemente danneggiati, crollati o demoliti
- terreni della zona con nota disomogeneità
Dati di ingresso:
CLASSE D’USO IIIZONA SISMICA 3
TIPO DI TERRENO C
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Danni rilevati:- gravi lesioni nelle murature- crollo di un impalcato- vistosi cedimenti differenziali
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Evidente il prevalente danneggiamento nel piano delle pareti
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Raccolta informazioni:- documentazioni catastali- immagini storiche- Rilievo geometrico e del
quadro fessurativo con laser scanner
- analisi stratigrafiche degli intonaci
- Indagini sul terreno
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DIAGRAMMA SPETTRO ELASTICO NORMALIZZATO
0.0*g
0.1*g
0.2*g
0.3*g
0.4*g
0.5*g
0.6*g
0.7*g
0.8*g
0.9*g
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0
T
S(T)
spettro elasticooriz. DM08.
spettro el. RSL Oriz.
Spettro RSL norm.to
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Creazione modello f.e.m.semplificato(prevalentemente indirizzato alla conoscenza del comportamento nel piano delle murature, ma anche alla conoscenza delle tensioni sul terreno)
- Impalcati rigidi nel piano(prevalentemente in laterocemento)
- Coerenza nell’applicazione dei vincoli in fondazione( suolo elastico per l’esistente,indeformabile, grazie ai micropali in progetto, per lo stato modificato)
- Semplificazioni nelle geometrie ed allineamenti( con agevolazione alla congruenza di elementi nei setti ortogonali)
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VULNERABILITA’ SISMICA PER UN FABBRICATO CIVILE
Soluzione modello F.E.M. - individuazione dell’azione
sismica- definizione del fattore di
struttura- definizione dei carichi
elementari e delle combinazioni di carico
- caratteristiche meccaniche della muratura
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Permanente strutturale
Permanente non strutturale
variabile
SLU statico 1,3 1,5 1,5
SLV sismico 1 1 0,7 (ai piani)0 (neve)
Tau = (tau0 + 0,4*sigma0 )/ (FC*3)
Q = 2,25Irregolarità in pianta e altezza
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VULNERABILITA’ SISMICA PER UN FABBRICATO CIVILE
Soluzione modello f.e.m.
- analisi dinamica lineare- verifica dell’idoneità
dei dimensionamentiattribuiti conriconoscimento dei componenti più gravati
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Azione tagliantenella muratura
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SETTI MURARI quali elementi maggiormente attivi nel contrasto al SISMAMappe tensionali di S2 e S1 (tensioni principali) per la combinazione di carico sismica (più gravosa) secondo X(1.0) –Y(0.3)
con possibilità di riconoscimento delle parti per le quali le sollecitazioni superano la capacità limite
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raggio cerchio capacità/raggio cerchio domanda = 0,61
CAPACITA’ TENSIONALE della zona muraria (SLV)
Limitazione SPOSTAMENTO dell’interpiano (SLD)
N°nodo CdC DSLC (mm) DSLD (3/1000*Hmm) 7 cLCB7 20 11,5
DSLD/ DSLC = 0,58
tau0 = tensione tanziale di rottura in assenza di azione assiale 0,16N/mm²
Ø = angolo di attrito del materiale 23,6°
Ϭ1 = tensione principale min. 1,20N/mm²
Ϭ2 = tensione principale max. 4,60 "
Ϭ'2 = tensione principale max. compatibile 3,29 "
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Determinazione dell’indice di vulnerabilità IS-V
Øc/Ød = 0,61IS-V = 0,61
Øc/Ød ≈ PSAc/PSAd ≈ PGAc/PGAd
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Determinazione del periodo di ritorno Trc =Trd(PGAc/PGAd)^1/0,41 (1/0,41=2,8) (SLV Trd = 475)
e della frequenza λ=1/Trc per i vari SL (SLD Trd = 50)
SLID λ = 10%SLO λ = 1,67*0,091% →15,2% →10%SLD Trc = 50(0,58)^2,8 = 11 anni
λ = 1/11 = 0,091 → 9,1%SLV Trc = 475(0,61)^2,8 = 119 anni
λ = 1/119 = 0,0084 → 0,84%SLC λ = 0,487*0,84% → 0,41%SLR λ = 0,1%
CR% λ% SLID 0 10SLO 7 10SLD 15 9,1SLV 50 0,84SLC 80 0,41SLR 100 0,1
3,4%
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VULNERABILITA’ SISMICA PER UN FABBRICATO CIVILE
Intervento di MIGLIORAMENTO SISMICO- Inserimento di traliccio e controventi
metallici- Estensione maschi murari- Cerchiatura aperture al pianoterreno- Confinamento colonne del porticato
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Intervento di MIGLIORAMENTO SISMICO- Connessioni metalliche tra
impalcati- Micropali in fondazione- Sostituzioni e miglioramenti
murari
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Intervento di MIGLIORAMENTO SISMICO- Caldane e connessioni degli
impalcati alle murature- Confinamento colonne del porticato- Cerchiature alle aperture del
pianoterreno
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Capacità FLESSIONALE della sezione PILASTRO (SLV) capacità/domanda = 1,02Limitazione SPOSTAMENTO della sommità PILASTRO (SLD) domanda/capacità = 5,7
SLID λ = 10%SLO λ = 1,67*0,62 → 1,04 → 0,62%SLD Trc = 50(5,7)^2,8 = 6537 anni
λ = 1/6537 = 0,0003 → 0,03% → 0,2%SLV Trc = 475(1,02)^2,8 = 502 anni
λ = 1/502 = 0,002 → 0,2%SLC λ = 0,487*0,2% → 0,1%SLR λ = 0,1%
PAM 0,51%
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PRIMA
(T=0,98-0,71 sec)
DOPO
(T=0,36-0,20 sec)
Classe IS-V BIS-V A+IS-V
Classe PAM DPAM APAM
Classe D A→Miglioramento > di 2 classi
CONSIDERAZIONI: SLD legato alla grande limitazione degli spostamenti, è stato condizionante per l’indice e classe PAMSLV legato al miglioramento della capacità pilastri, pur migliorando, non ha cambiato la classe IS-V
L’intervento ha operato un irrigidimento con aumento delle capacità e riduzione della deformabilità, che hanno determinato aumento dei taglianti sismici,
comunque assorbiti dai controventi metallici , con riduzione della quota in pertinenza ai setti murari.
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Grazie per l’attenzionee per scaricare le diapositive
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