Download - UNIVERSITA POLITECNICA DELLE MARCHE FACOLTA DI INGEGNERIA Corso di Laurea in Ingegneria Edile – Architettura Valutazione della vulnerabilità sismica della

UNIVERSITArsquo POLITECNICA DELLE MARCHE

FACOLTArsquo DI INGEGNERIA

Corso di Laurea in Ingegneria Edile ndash Architettura

Valutazione della vulnerabilitagrave sismica della scuola primaria lsquoSilvio Zavattirsquo

in Civitanova

RelatoreProf Ing Luigino Dezi

CorrelatoreProf IngAlessandro Balducci

LaureandaAndreani Virginia

Dipartimento di Architettura Costruzioni Strutture

Civitanova Marche viale Vittorio Veneto

SCUOLA PRIMARIA lsquoSILVIO ZAVATTIrsquo

ANNO DI COSTRUZIONE

bull US principale 1930-1934 circabull US aggiuntiva anni rsquo60

CONTATTO SENZA

CONTINUITArsquo STRUTTURALE

PROSPETTO

STRUTTURALE

LC FC

LCbullLC1rarrFC=135bullLC2rarrFC=120bullLC3rarrFC=100

RILIEVO (Geometrico - strutturale)

DETTAGLI COSTRUTTIVI

PROPRIETArsquo MATERIALI

NTC 2008

Verifiche in situ limitate (LC1)

Verifiche in situ estese ed esaustive (LC3 LC2)

Indagini in situ limitate (LC1)

Indagini in situ estese (LC2)

Indagini in situ esaustive (LC3)

Completo e dettagliato elaborazione carpenterie prospetti strutturali

LC1 rarr FC=135

RILIEVObull Architettonico ufficio tecnicobull Rilievo fotografico - geometrico carpenterie e prospetti strutturalibull Quadro fessurativo

DETTAGLI COSTRUTTIVIbull Grado connessione trasversale (buono)bull Dettaglio scala in ca soletta rampante sp20 cm(armatura 6φ12 ml staffeφ8 ogni 30 cm)bull Dettaglio solaio in laterocemento (26+4 travetti in laterizio) e portanza (450 kgmq rimane campo el)bull Tipologia fondazioni (continue)bull Presenza cordolo di piano

MATERIALIbull Tipologia cls (Rck 25Nmmq)bull Tipologia barre (lisce FeB32k)bull Mattoni pieni e malta di calce

1500 500

CARPENTERIE

P ROSPETTI

STRUTTURALI

PROGETTO SIMULATO TELAI IN CAALLE TENSIONI AMMISSIBILI

Mancanza progetto originario

TELAIO LONGITUDINALE SECONDARIO

TELAIO LONGITUDINALE PRINCIPALE

TELAIO TRASVERSALE

Solai infinitamente

rigidi nel piano(Costrain di piano)

Solai deformabili

nel piano(Elementi shell

sp 4 cm )

ANALISI

DINAMICA

LINEARE

Braccetti infinitamente rigidi

(nodo rigido nel piano)

Zona deformabile (lunghezza efficace pari

alla luce libera delle aperture)

MODELLO UNICO

TELAIO EQUIVALENTE

MODELLOCOMPORTAMENTO

DINAMICO

AZIONI

SISMICHHE

I MODO DI VIBRARE

Massa Partecipante y =

49T= 0472 s

A N AL I S I

MODALE

EFFETTI

TORSIONALI

IMPORTANTI

II MODO DI VIBRARE


10T= 0352 s

III MODO DI VIBRARE

Massa Partecipante x =

36T= 0334 s

IV MODO DI VIBRARE


37T= 0315 s

ANALISI DINAMICA LINEARE VERIFICA DEGLI SPOSTAMENTI ALLO SLO

PRESSOFLESSIONE NEL PIANO MASCHI MURARI TAGLIO MASCHI MURARI

ANALISI DINAMICA LINEARE VERIFICHE DI SICUREZZA ALLO SLV

Verifica dei nodi ad angolo dellrsquoedificio (condizione peggiore in

termini di spostamento)Consideriamo spostamento assoluto della combinazione piugrave gravosa di tutti i nodi ad angolo dellrsquoedificio

H00033

2dr

Verifica di ogni singolo maschio murario

Mu=(l2tσo2)(1-σo085fd) Vt1=lrsquotfvd

Vt2=(lt15τodb) radic(1+σo(15τod))

Vu=min (Vt1 Vt2) Sollecitazioni delle combinazioni sismiche piugrave gravose devono ricadere nel dominio

Deformata Drift di piano

Sism x SLV +- Sism x SLV -+

Vt1

Vt2

Maschio murario 265x041m

N V+ M+ N V- M-

ANALISI DINAMICA LINEARE INDICI DI RISCHIO

US 6

US 2

VERIFICA DEGLI ELEMENTI IN CA A COMPORTAMENTO DUTTILE

CARPENTERIA QUOTA +25 m spc (US 2)


ANALISI STATICA NON LINEARE (PUSHOVER) Modello a plasticitagrave concentrata

DEFINIZIONE CERNIERE PLASTICHE ELEMENTI IN MURATURA

bull DEFINIZIONE CERNIERE PLASTICHE ELEMENTI IN CA A COMPORTAMENTO DUTTILE

CERNIERE PRESSOFLESSIONALIMASCHI MURARI (PM2M3)

CERNIERE A TAGLIO MASCHI MURARI (V3V2)

CERNIERE A TAGLIO FASCE DI PIANO (V3V2)

bull Posizione estremitagrave braccetti rigidibull Comportamento duttile e simmetricobull Legame costitutivo elastico perfettamente-plastico Rotazione ultima 0006H

bullTravi posizionate in corrispondenza baricentro ferri piegati (cerniereM3 flessionali)bullPilastri posizionate ad una distanza minima dal nodo dove egrave piugrave probabile che avvenga la plasticizzazione (cerniere PM2M3 pressoflessionali)

bull Fase lineare cerniera governata dal dominio M-N

bull Posizione mezzeria zona deformabilebull Comportamento duttile e simmetricobull Legame costitutivo elastico perfettamente-plastico Spostamento ultimo 0004H

bull Posizione mezzeria zona deformabilebull Comportamento fragile e simmetrico

Mu=(l2tσo2)(1-σo085fd)

0006H 0004H

Vb(N)

d(m)

CURVA DI PUSHOVERVb=Taglio alla based=Spostamento del punto di controlloCaso di analsi +PmodeTx+(US6)

Step ultimo corrispondente al decadimento del 20Forza massima raggiunta

INDICI DI RISCHIO ANALISI STATICA NON LINEAREConfronto capacitagrave = curva di pushover con la domanda forzante esterna = spettro elastico SLV ridotto in

funzione delle capacitagrave dissipative struttura nel piano ADRS (Sa-Sd)

SLU

METODO CSM METODO N2

Sa

Sd(m)

DUTTILITArsquo REALE STRUTTURA 2535 gt 225 ASSUNTA IN CAMPO LINEARE

Caso di analisi +PmodeTx- Step 2

IR (US 6) DINAMICA LINEARE

IR (US 6) STATICA NON LINEARE

Occupazione immediata

Prevenzione collasso

I primi elementi a cernierizzarsi a taglio in campo non lineare coincidono con gli elementi aventi IR minori in campo lineare

IR INCREMENTANO

MEDIAMENTE DEL 23

PASSANDO DALLrsquoANALISI

LINEARE A NON LINEARE

DINAMICA

DINAMICA

STATICA

STATICA

INDICI DI RISCHIO (US 2) ANALISI STATICA NON LINEARE PRESENZA TELAIO IN CA

Caso di analisi +PmodeTx+ Step 3

Pochi elementi in ca che si cernierizzano non pregiudicano lrsquoanalisi essendo caratterizzati da una riserva ampia di resistenza con parametri di spostamento limite del telaio di gran lunga

piugrave elevati rispetto alla muratura

Collasso struttura dovuto alla crisi a taglio maschi murari

IR X

IR Y

AREE RESISTENTIAREA X

AREA Y

ANALISI IN CAMPO NON LINEARE AL VARIARE DI FC E PROPRIETArsquo MATERIALI

FC=135 PARAMETRI DI RESISTENZA MINIMI


FC=100 PARAMETRI DI RESISTENZA MEDI

GLI INDICI DI RISCHIO PER OGNI CASO DI ANALISI INCREMENTANO MEDIAMENTE DEL 25 PASSANDO DA FC=135 E PARAMETRI MINIMI A FC=1 E PARAMETRI MEDI RAGGIUNGENDO IR=08

DETTAGLI COSTRUTTIVI verifiche in situ estese ed esaustivebull Rilievo visivo

bull Saggi muratura che consentano di esaminarne le caratteristiche sia in superficie che nello spessore murario

RISULTATI ANALISI COMPROMESSI DAL LC1

PROPRIETAgrave DEI MATERIALI indagini in situ esaustivebull Saggi superficiali ed interni della muratura

bull Prove con martinetto piatto doppiobull Prove di caratterizzazione della malta e mattonibull Prove sperimentali su campioni indisturbatibull Metodi di prova non distruttivi a complemento

RILIEVO GEOMETRICO completo e dettagliato

LC3Resistenze media dei risultati delle prove

Moduli elastici media delle prove

CONVENIENTE RAGGIUNGERE LC3

IRlt 08 IRgt08Intervento mirato a migliorare la resistenza

maschi murari

Placcaggio delle murature con tessuti o lamine in materiale resistente a trazione (fibre di carbonio)

La struttura non necessita di intervento

Investire sulle prove =

Evitare interventi inutili

GRAZIE PER GRAZIE PER

LrsquoATTENZIONELrsquoATTENZIONE

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Civitanova Marche viale Vittorio Veneto

SCUOLA PRIMARIA lsquoSILVIO ZAVATTIrsquo

ANNO DI COSTRUZIONE

bull US principale 1930-1934 circabull US aggiuntiva anni rsquo60

CONTATTO SENZA


PROSPETTO

STRUTTURALE

LC FC





NTC 2008







LC1 rarr FC=135




1500 500

CARPENTERIE

P ROSPETTI

STRUTTURALI





TELAIO TRASVERSALE

Solai infinitamente


Solai deformabili


sp 4 cm )

ANALISI

DINAMICA

LINEARE





MODELLO UNICO

TELAIO EQUIVALENTE


DINAMICO

AZIONI

SISMICHHE

I MODO DI VIBRARE


49T= 0472 s

A N AL I S I

MODALE

EFFETTI

TORSIONALI

IMPORTANTI

II MODO DI VIBRARE


10T= 0352 s

III MODO DI VIBRARE


36T= 0334 s

IV MODO DI VIBRARE


37T= 0315 s






H00033

2dr







Vt1

Vt2


N V+ M+ N V- M-


US 6

US 2
















0006H 0004H

Vb(N)

d(m)





SLU


Sa

Sd(m)








IR INCREMENTANO

MEDIAMENTE DEL 23



DINAMICA

DINAMICA

STATICA

STATICA






IR X

IR Y


AREA Y
















maschi murari







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CONTATTO SENZA


PROSPETTO

STRUTTURALE

LC FC





NTC 2008







LC1 rarr FC=135




1500 500

CARPENTERIE

P ROSPETTI

STRUTTURALI





TELAIO TRASVERSALE

Solai infinitamente


Solai deformabili


sp 4 cm )

ANALISI

DINAMICA

LINEARE





MODELLO UNICO

TELAIO EQUIVALENTE


DINAMICO

AZIONI

SISMICHHE

I MODO DI VIBRARE


49T= 0472 s

A N AL I S I

MODALE

EFFETTI

TORSIONALI

IMPORTANTI

II MODO DI VIBRARE


10T= 0352 s

III MODO DI VIBRARE


36T= 0334 s

IV MODO DI VIBRARE


37T= 0315 s






H00033

2dr







Vt1

Vt2


N V+ M+ N V- M-


US 6

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0006H 0004H

Vb(N)

d(m)





SLU


Sa

Sd(m)








IR INCREMENTANO

MEDIAMENTE DEL 23



DINAMICA

DINAMICA

STATICA

STATICA






IR X

IR Y


AREA Y
















maschi murari







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LC FC





NTC 2008







LC1 rarr FC=135




1500 500

CARPENTERIE

P ROSPETTI

STRUTTURALI





TELAIO TRASVERSALE

Solai infinitamente


Solai deformabili


sp 4 cm )

ANALISI

DINAMICA

LINEARE





MODELLO UNICO

TELAIO EQUIVALENTE


DINAMICO

AZIONI

SISMICHHE

I MODO DI VIBRARE


49T= 0472 s

A N AL I S I

MODALE

EFFETTI

TORSIONALI

IMPORTANTI

II MODO DI VIBRARE


10T= 0352 s

III MODO DI VIBRARE


36T= 0334 s

IV MODO DI VIBRARE


37T= 0315 s






H00033

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Vt1

Vt2


N V+ M+ N V- M-


US 6

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0006H 0004H

Vb(N)

d(m)





SLU


Sa

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IR INCREMENTANO

MEDIAMENTE DEL 23



DINAMICA

DINAMICA

STATICA

STATICA






IR X

IR Y


AREA Y
















maschi murari







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CARPENTERIE

P ROSPETTI

STRUTTURALI





TELAIO TRASVERSALE

Solai infinitamente


Solai deformabili


sp 4 cm )

ANALISI

DINAMICA

LINEARE





MODELLO UNICO

TELAIO EQUIVALENTE


DINAMICO

AZIONI

SISMICHHE

I MODO DI VIBRARE


49T= 0472 s

A N AL I S I

MODALE

EFFETTI

TORSIONALI

IMPORTANTI

II MODO DI VIBRARE


10T= 0352 s

III MODO DI VIBRARE


36T= 0334 s

IV MODO DI VIBRARE


37T= 0315 s






H00033

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Vt1

Vt2


N V+ M+ N V- M-


US 6

US 2
















0006H 0004H

Vb(N)

d(m)





SLU


Sa

Sd(m)








IR INCREMENTANO

MEDIAMENTE DEL 23



DINAMICA

DINAMICA

STATICA

STATICA






IR X

IR Y


AREA Y
















maschi murari







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TELAIO TRASVERSALE

Solai infinitamente


Solai deformabili


sp 4 cm )

ANALISI

DINAMICA

LINEARE





MODELLO UNICO

TELAIO EQUIVALENTE


DINAMICO

AZIONI

SISMICHHE

I MODO DI VIBRARE


49T= 0472 s

A N AL I S I

MODALE

EFFETTI

TORSIONALI

IMPORTANTI

II MODO DI VIBRARE


10T= 0352 s

III MODO DI VIBRARE


36T= 0334 s

IV MODO DI VIBRARE


37T= 0315 s






H00033

2dr







Vt1

Vt2


N V+ M+ N V- M-


US 6

US 2
















0006H 0004H

Vb(N)

d(m)





SLU


Sa

Sd(m)








IR INCREMENTANO

MEDIAMENTE DEL 23



DINAMICA

DINAMICA

STATICA

STATICA






IR X

IR Y


AREA Y
















maschi murari







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Solai infinitamente


Solai deformabili


sp 4 cm )

ANALISI

DINAMICA

LINEARE





MODELLO UNICO

TELAIO EQUIVALENTE


DINAMICO

AZIONI

SISMICHHE

I MODO DI VIBRARE


49T= 0472 s

A N AL I S I

MODALE

EFFETTI

TORSIONALI

IMPORTANTI

II MODO DI VIBRARE


10T= 0352 s

III MODO DI VIBRARE


36T= 0334 s

IV MODO DI VIBRARE


37T= 0315 s






H00033

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Vt1

Vt2


N V+ M+ N V- M-


US 6

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0006H 0004H

Vb(N)

d(m)





SLU


Sa

Sd(m)








IR INCREMENTANO

MEDIAMENTE DEL 23



DINAMICA

DINAMICA

STATICA

STATICA






IR X

IR Y


AREA Y
















maschi murari







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I MODO DI VIBRARE


49T= 0472 s

A N AL I S I

MODALE

EFFETTI

TORSIONALI

IMPORTANTI

II MODO DI VIBRARE


10T= 0352 s

III MODO DI VIBRARE


36T= 0334 s

IV MODO DI VIBRARE


37T= 0315 s






H00033

2dr







Vt1

Vt2


N V+ M+ N V- M-


US 6

US 2
















0006H 0004H

Vb(N)

d(m)





SLU


Sa

Sd(m)








IR INCREMENTANO

MEDIAMENTE DEL 23



DINAMICA

DINAMICA

STATICA

STATICA






IR X

IR Y


AREA Y
















maschi murari







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N V+ M+ N V- M-


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0006H 0004H

Vb(N)

d(m)





SLU


Sa

Sd(m)








IR INCREMENTANO

MEDIAMENTE DEL 23



DINAMICA

DINAMICA

STATICA

STATICA






IR X

IR Y


AREA Y
















maschi murari







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0006H 0004H

Vb(N)

d(m)





SLU


Sa

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IR INCREMENTANO

MEDIAMENTE DEL 23



DINAMICA

DINAMICA

STATICA

STATICA






IR X

IR Y


AREA Y
















maschi murari







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0006H 0004H

Vb(N)

d(m)





SLU


Sa

Sd(m)








IR INCREMENTANO

MEDIAMENTE DEL 23



DINAMICA

DINAMICA

STATICA

STATICA






IR X

IR Y


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maschi murari







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Sa

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DINAMICA

DINAMICA

STATICA

STATICA






IR X

IR Y


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maschi murari







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DINAMICA

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STATICA

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