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  • UNIVERSITA POLITECNICA DELLE MARCHE FACOLTA DI INGEGNERIA Corso di Laurea in Ingegneria Edile Architettura Valutazione della vulnerabilit sismica della scuola primaria Silvio Zavatti in Civitanova Relatore: Prof. Ing. Luigino Dezi Correlatore: Prof. Ing.Alessandro Balducci Laureanda: Andreani Virginia Dipartimento di Architettura Costruzioni Strutture
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  • Civitanova Marche : viale Vittorio Veneto SCUOLA PRIMARIA SILVIO ZAVATTI ANNO DI COSTRUZIONE US principale: 1930-1934 circa US aggiuntiva anni 60
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  • CONTATTO SENZA CONTINUITA STRUTTURALE PROSPETTOSTRUTTURALEPROSPETTOSTRUTTURALE
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  • LC FC LC LC1FC=1,35 LC2FC=1,20 LC3FC=1,00 RILIEVO (Geometrico - strutturale) DETTAGLI COSTRUTTIVI PROPRIETA 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 FC=1,35 RILIEVO Architettonico ufficio tecnico Rilievo fotografico - geometrico: carpenterie e prospetti strutturali Quadro fessurativo DETTAGLI COSTRUTTIVI Grado connessione trasversale (buono) Dettaglio scala in c.a: soletta rampante sp.20 cm.(armatura 612 ml, staffe8 ogni 30 cm) Dettaglio solaio in laterocemento (26+4, travetti in laterizio) e portanza (450 kg/mq rimane campo el.) Tipologia fondazioni (continue) Presenza cordolo di piano MATERIALI Tipologia cls (Rck 25N/mmq) Tipologia barre (lisce, FeB32k) Mattoni pieni e malta di calce 1500500
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  • CARPENTERIECARPENTERIE PROSPETTISTRUTTURALIPROSPETTISTRUTTURALI
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  • PROGETTO SIMULATO TELAI IN C.A. ALLE TENSIONI AMMISSIBILI Mancanza progetto originario TELAIO LONGITUDINALE SECONDARIO TELAIO LONGITUDINALE PRINCIPALE TELAIO TRASVERSALE
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  • Solai infinitamente rigidi nel piano (Costrain di piano) Solai deformabili nel piano (Elementi shell sp. 4 cm ) ANALISIDINAMICAANALISIDINAMICA LINEARELINEARE Braccetti infinitamente rigidi (nodo rigido nel piano) Zona deformabile (lunghezza efficace pari alla luce libera delle aperture) MODELLO UNICO MODELLO UNICO TELAIO EQUIVALENTETELAIO EQUIVALENTE MODELLO COMPORTAMENTO DINAMICO AZIONISISMICHHEAZIONISISMICHHE
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  • I MODO DI VIBRARE Massa Partecipante y = 49% T= 0,472 s ANALISIMODALE ANALISIMODALE EFFETTITORSIONALIIMPORTANTI EFFETTITORSIONALIIMPORTANTI II MODO DI VIBRARE Massa Partecipante y = 10% T= 0,352 s III MODO DI VIBRARE Massa Partecipante x = 36% T= 0,334 s IV MODO DI VIBRARE Massa Partecipante x = 37% T= 0,315 s
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  • ANALISI DINAMICA LINEARE: VERIFICA DEGLI SPOSTAMENTI ALLO SLO PRESSOFLESSIONE NEL PIANO MASCHI MURARITAGLIO MASCHI MURARI ANALISI DINAMICA LINEARE: VERIFICHE DI SICUREZZA ALLO SLV Verifica dei nodi ad angolo delledificio (condizione peggiore in termini di spostamento) Consideriamo spostamento assoluto della combinazione pi gravosa di tutti i nodi ad angolo delledificio Verifica di ogni singolo maschio murario M u =(l 2 t o /2)(1- o /0,85f d ) Vt 1 =ltf vd Vt 2 =(lt1,5o d /b) (1+o/(1,5o d )) V u =min (Vt 1, Vt 2 ) Sollecitazioni delle combinazioni sismiche pi gravose devono ricadere nel dominio DeformataDrift di piano Sism x SLV +-Sism x SLV -+ Vt 1 Vt 2 Maschio murario 2,65x0,41m NV+M+NV- M-
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  • ANALISI DINAMICA LINEARE: INDICI DI RISCHIO
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  • US 6 US 2
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  • VERIFICA DEGLI ELEMENTI IN C.A. A COMPORTAMENTO DUTTILE CARPENTERIA QUOTA +2,5 m s.p.c. (US 2) CARPENTERIA QUOTA +7,5 m s.p.c. (US 2)
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  • ANALISI STATICA NON LINEARE (PUSHOVER ): Modello a plasticit concentrata DEFINIZIONE CERNIERE PLASTICHE ELEMENTI IN MURATURA DEFINIZIONE CERNIERE PLASTICHE ELEMENTI IN C.A. A COMPORTAMENTO DUTTILE CERNIERE PRESSOFLESSIONALI MASCHI MURARI (PM2/M3) CERNIERE A TAGLIO MASCHI MURARI (V3/V2) CERNIERE A TAGLIO FASCE DI PIANO (V3/V2) Posizione: estremit braccetti rigidi Comportamento duttile e simmetrico Legame costitutivo elastico perfettamente-plastico: Rotazione ultima 0,006H Travi : posizionate in corrispondenza baricentro ferri piegati (cerniereM3 flessionali) Pilastri : posizionate ad una distanza minima dal nodo dove pi probabile che avvenga la plasticizzazione (cerniere PM2M3 pressoflessionali) Fase lineare: cerniera governata dal dominio M-N Posizione: mezzeria zona deformabile Comportamento duttile e simmetrico Legame costitutivo elastico perfettamente-plastico: Spostamento ultimo 0,004H Posizione: mezzeria zona deformabile Comportamento fragile e simmetrico M u =(l 2 t o /2)(1- o /0,85f d ) 0,006H 0,004H
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  • Vb (N) d (m) CURVA DI PUSHOVER: Vb=Taglio alla base d=Spostamento del punto di controllo Caso di analsi +PmodeTx+(US6) Step ultimo corrispondente al decadimento del 20% Forza massima raggiunta INDICI DI RISCHIO ANALISI STATICA NON LINEARE Confronto capacit = curva di pushover con la domanda forzante esterna = spettro elastico SLV ridotto in funzione delle capacit dissipative struttura nel piano ADRS (Sa-Sd) SLU METODO CSM METODO N2 Sa Sd(m) DUTTILITA REALE STRUTTURA : 2,5/3,5 > 2,25 ASSUNTA IN CAMPO LINEARE
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  • Caso di analisi : +PmodeTx-, Step 2 I R ( US 6 ) DINAMICA LINEARE I R ( 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 I R minori in campo lineare. IR INCREMENTANO MEDIAMENTE DEL 23% PASSANDO DALLANALISI LINEARE A NON LINEARE DINAMICA STATICA
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  • INDICI DI RISCHIO (US 2) ANALISI STATICA NON LINEARE: PRESENZA TELAIO IN C.A Caso di analisi : +PmodeTx+, Step 3 Pochi elementi in c.a. che si cernierizzano : non pregiudicano lanalisi essendo caratterizzati da una riserva ampia di resistenza con parametri di spostamento limite del telaio di gran lunga pi elevati rispetto alla muratura. Collasso struttura: dovuto alla crisi a taglio maschi murari IR X IR Y AREE RESISTENTI AREA X AREA Y
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  • ANALISI IN CAMPO NON LINEARE AL VARIARE DI FC E PROPRIETA MATERIALI FC=1,35 PARAMETRI DI RESISTENZA MINIMI FC=1,00 PARAMETRI DI RESISTENZA MINIMI FC=1,00 PARAMETRI DI RESISTENZA MEDI GLI INDICI DI RISCHIO, PER OGNI CASO DI ANALISI, INCREMENTANO MEDIAMENTE DEL 25% PASSANDO DA FC=1,35 E PARAMETRI MINIMI A FC=1 E PARAMETRI MEDI, RAGGIUNGENDO IR=0,8.
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  • DETTAGLI COSTRUTTIVI: verifiche in situ estese ed esaustive Rilievo visivo Saggi muratura che consentano di esaminarne le caratteristiche sia in superficie che nello spessore murario. RISULTATI ANALISI COMPROMESSI DAL LC1 PROPRIET DEI MATERIALI: indagini in situ esaustive S aggi superficiali ed interni della muratura Prove con martinetto piatto doppio Prove di caratterizzazione della malta e mattoni Prove sperimentali su campioni indisturbati Metodi di prova non distruttivi a complemento RILIEVO GEOMETRICO: completo e dettagliato LC3 Resistenze: media dei risultati delle prove. Moduli elastici: media delle prove CONVENIENTE RAGGIUNGERE LC3 I R < 0,8 I R >0,8 Intervento 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.
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  • GRAZIE PER LATTENZIONE

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