valutazione della vulnerabilità sismica delle strutture in ... · 4.5. valutazione della...

Corso di

Riabilitazione Strutturale

Valutazione della Vulnerabilità

sismica delle strutture in

muratura: Esempio di

applicazione

Dott. Antonio DI CESARE S.I., Università di Basilicata

[email protected]

Prof. Felice C. Ponzo Scuola di Ingegneria, Università di Basilicata

2

Valutazione della Vulnerabilità Sismica

delle strutture in Muratura

Quadro Normativo:

“Linee guida per la Valutazione della Vulnerabilità sismica degli edifici

strategici e rilevanti” – CRiS Basilicata

D.G.R. n. 622 del 14/03/2005

D.P.C.M. 6 giugno 2005

“Norme Tecniche per le Costruzioni” - Nazionali

D. M. del 14 gennaio 2008

Circolare del C.S.LL.PP. n. 617 del 02/02/09

Applicazione ad un caso di esempio:

Istituto Comprensivo “U

Postiglione” Scuola Elementare

DENOMINAZONE Corpo Tipologia Destinazione

scuola elementare A Muratura Aule

B c.a. Palestra

A

B



INDICE:



1. Descrizione della Struttura

2. Indagine Preliminare

2.1. Reperimento della documentazione

2.2. Sopralluoghi e saggi

2.3. Rilievo geometrico di massima

2.4. Analisi della documentazione

3. PROVE IN SITU

3.1. Effettuazione di Prove ed Indagini sui Materiali

3.2. Valutazioni degli Effetti di Amplificazione Locale

4. Valutazione della Vulnerabilità e del Rischio Sismico

4.1. Modello semplificato

4.4. livello prestazionale che comporta la perdita di Operatività

4.5. Valutazione della Vulnerabilità e del Rischio Sismico

4.6 Analisi di Push-Over

4.7. Altri elementi di Giudizio della Vulnerabilità e del Rischio

Le operazioni di valutazione della vulnerabilità in tre fasi:



PRIMA FASE raccolta di tutti i dati disponibili in possesso e ricavabili da indagini

speditive effettuate in situ, utili ad una prima valutazione dello stato di danneggiamento

dell’edificio progettato senza criteri antisismici.

SECONDA FASE: indagine diretta sull’edificio, eseguendo, tra l’altro, prove non

distruttive e poco distruttive sui materiali strutturali (murature, solai, ecc..) ed una

valutazione degli effetti di amplificazione locale del sito.

TERZA FASE: Applicazione di una procedura di valutazione della vulnerabilità e del

rischio sismico mediante modelli numerici appositamente realizzati dai dati di dettaglio

acquisiti dalle fasi precedenti:

- Analisi semplificate tipo VM [Dolce, Moroni, 2005];

- Analisi statiche non lineari (push-over).

RAPPORTO DI SINTESI: dei risultati ottenuti, evidenziando le criticità dell’edificio, utili ai

fini della definizione degli eventuali interventi sismici.


Istituto Comprensivo “U Postiglione” Scuola Elementare –

Corpo A

Il corpo principale (corpo aule) presenta una forma a “C” in pianta, con sistema

resistente costituito da pareti in muratura portante:

• un piano seminterrato h= 2.6m

• due piani in elevazione h= 3.4m

• un sottotetto non accessibile h= da 0m a 1.6m


Istituto Comprensivo “U Postiglione” Scuola Elementare –

Corpo A

L’intero corpo è costituito da orizzontamenti con solai latero-cementizi gettati in opera

del tipo SAP e con cordoli:

- 3 impalcati con superficie di circa 1240 mq realizzati con travetti prefabbricati; Luce

massima solai di circa 8 m ed un’altezza di circa 25 cm.

- 1 copertura a falde, realizzata con travi in c.a. e solaio latero-cementizio (v. Figura 2b)

La metodologia di indagine per la conoscenza della struttura, nelle sue caratteristiche

geometriche e di tipologia dei materiali, si compone dei seguenti passi:

- reperimento della documentazione di progetto, esecuzione e collaudo o di diversa

provenienza, utile alla definizione diretta o indiretta delle caratteristiche della

costruzione;

- Sopralluoghi (tipologia strutturale) e saggi (tipologia di materiali, presenza di

armature)

- Rilievo geometrico (dimensioni e divisione degli spazi).

- Analisi della Documentazione ed informazioni reperite

2. Indagine preliminare

Caratteristiche

generali e documenti

reperiti

CARATTERISTICHE GENERALI Documenti Reperiti

DENOMINAZONE

N.

Co

rpo

tipolo

gia

età

di costr

uzio

ne

Superf

icie

Ute

nti

Inte

rrati o

sem

int.

N°

impalc

ati

Sott

ote

tto

pla

nim

etr

ie

rela

zio

ne d

i C

alc

olo

rela

zio

ne G

eolo

cic

a

rela

zio

ne G

eote

cnic

a

doc b

uro

c.

(coll.

, var.

, ...)

dis

egni A

rchitte

ttonic

i

pro

spett

i e/o

sezio

ni

Pia

nte

Str

utt

ura

li

sezio

ni S

truttura

li

pia

nte

Im

pia

nti

A mur 1957 1240 SI 2 SI X X X scuola elementare B c.a. 1964 340

170 - 1 - X X X X X X X

2.1. Reperimento della documentazione

2. Indagine preliminare

2.2. Rilievo geometrico e 2.3. Sopralluoghi e saggi

Lesione su muratura perimetrale Lesione su tamponatura interna

È necessario effettuare un rilievo geometrico a campione dell’edificio per la

individuazione e funzionamento dello schema strutturale: geometria degli elementi

portanti, orditura e spessore dei solai, presenza di giunti e presenza di danni.

Le indagini dirette sul corpo in muratura sono consistite essenzialmente in:

1. indagine di tipo diretta e visiva a seguito di spicconatura e rimozione di

intonaco superficiali, degli elementi portanti ritenuti significativi;

2. Prove penetrometriche finalizzate alla valutazione della qualità della malta

costituente la muratura in corrispondenza dei pannelli murari scoperti;

3. Prove di compressione per valutare la resistenza delle pietre a spacco

estratte dalla muratura in corrispondenza dei pannelli murari scoperti;

4. Valutazioni di massima degli effetti di amplificazione locale basate su studi

disponibili e misure geofisiche in situ.

3. Indagine in situ

In relazione al livello di approfondimento desiderato, seguendo le indicazioni riportate in

Tabella C8A.1.1 della Circ. alle NTC08, tali indagini hanno permesso di ottenere un

Livello di Conoscenza Adeguato (LC2).

GEOMETRIA DETTAGLI

STRUTTURALI

PROPRIETÀ DEI

MATERIALI

Metodi

di

Analisi

FC

Lim

itata

LC1

Da disegni di

carpenteria

originali con

rilievo visivo a

campione

oppure

rilievo ex-novo

completo

Progetto simulato in

accordo alle norme

dell’epoca

e

limitate verifiche in-situ

Valori usuali per la

pratica costruttiva

dell’epoca

e

limitate prove in-situ

Analisi

lineare

statica o

dinamic

a

1.35

Ad

egu

ata

LC2

Disegni costruttivi

incompleti

+

limitate verifiche in situ

oppure

estese verifiche in-situ

Dalle specifiche

originali di progetto o

dai certificati di prova

originali

+

limitate oppure

estese prove in-situ

Tutti 1.20

Accu

rata

LC3

Disegni costruttivi

completi

+

limitate verifiche in situ

oppure

esaustive verifiche in-

situ

Dalle specifiche

originali di progetto o

dai certificati di prova

originali

+

estese oppure

esaustive prove in-situ

Tutti 1.00

+

-

Livelli di Conoscenza (LC) e Fattori di Confidenza (FC)

I LIVELLI DI CONOSCENZA NELLA VALUTAZIONE

3.1. Indagine diretta e visiva

Dalle indagini di tipo dirette e visive, a seguito di spicconatura e rimozione

dell’intonaco superficiale, eseguita sugli elementi di muratura ritenuti significativi per

individuare la tipologia di muratura

Edificio Corpo Livello

Identificativo

sondaggio tipologia di muratura

Scuola

Elementare A

Seminterrato (ST) PEN 1-ST Muratura in pietra a spacco

con buona tessitura con

ricorsi o listature ogni 50 cm

con giunti sottili (< 10 mm)

Piano Terra (P0) PEN 1-0

Piano Terra (P0) PEN 2-0

Primo Piano (P1) PEN 1-1

3. Indagine in situ

Rif.

prova

n.

infissioni

N.

colpi

Infissione

(mm)

SPU

(mm-1

)

SPU

zona

(mm-1

)

COV

SPU %

Hgp

(cm)

Hg

(cm)

1 41 12.1 3.39

2 42 12.2 3.44

3 38 11 3.45

4 39 11.2 3.48

5 44 12.4 3.55

6 46 13.6 3.38

32%PEN 1-0 3.45 100

PROVA PEN 1-0

3. Indagine in situ

3.2. Prove penetrometriche

Rif.

prova

n.

infissioni

N.

colpi

Infissione

(mm)

SPU

(mm-1

)

SPU

zona

(mm-1

)

COV

SPU %

Hgp

(cm)

Hg

(cm)

1 38 40 0.95

2 33 38.5 0.86

3 25 22 1.14

4 44 19.5 2.26

5 43 43 1.00

6 32 39.5 0.81

PEN 2-0 1.17 47% 100 3

PROVA PEN 2-0

3. Indagine in situ


Rif.

prova

n.

infissioni

N.

colpi

Infissione

(mm)

SPU

(mm-1

)

SPU

zona

(mm-1

)

COV

SPU %

Hgp

(cm)

Hg

(cm)

1 31 41 0.76

2 38 43 0.88

3 39 43 0.91

4 31 33 0.94

5 30 34 0.88

6 37 41 0.90

PEN 1-1 0.88 7% 100 3

3. Indagine in situ


Rif.

prova

n.

infissioni

N.

colpi

Infissione

(mm)

SPU

(mm-1

)

SPU

zona

(mm-1

)

COV

SPU %

Hgp

(cm)

Hg

(cm)

1 34 21 1.62

2 31 18 1.72

3 27 16 1.69

4 35 20.5 1.71

5 34 21.2 1.60

6 26 17.5 1.49

3PEN 1-ST 1.64 5% 100

PROVA PEN 1-ST

3. Indagine in situ


Risultati

piano seminterrato (PEN 1-ST): pannello presenta una forte componente di umidità

dovuta ad infiltrazioni d’acqua e ciò ha sicuramente comportato un degrado della malta;

il tratto di malta che si è riusciti a penetrare evidenzia la presenza di una malta di

discreta qualità.

piano terra (PEN 1-0 e PEN 2-0): malta con una forte presenza di un inerte grossolano,

conglomeratico con clasti a spigoli vivi e di dimensioni di alcuni mm; malta di

allettamento di medriocre qualità, tuttavia si ha sicuramente un alto livello di

ingranamento.

piano primo (PEN 1-1): malta con una componente sabbiosa più significativa; malta di

qualità mediocre e resistenza meccanica modesta

malta omogenea con assenza di vuoti, classificabile come malta M5 secondo le NTC08

(corrispondente ad una malta M3 secondo il D.M. del 20/11/1987).

3. Indagine in situ


Le classi di malte a composizione prescritta sono definite in

rapporto alla composizione in volume

Definizione delle caratteristiche della

malta

Scuola Corpo Provini Peso Resistenza

N. Contr. Dim (mm) Rett. Totale Spec. Totale Unitaria

a b h Kg kg/m3 kN kN/mm2

Elementare A 1 Spen 1-0 8439 145 NO 4.100 3350 607.5 71.98

3. Indagine in situ

3.3. Prove di Compressione


muratura

tipologia di muratura Malta fm

(N/cm2)

tO (N/cm2)

E (N/mm2)

G (N/mm2)

w (kN/m3)

Muratura in pietra a

spacco con buona

tessitura M5

260 5.6 1500 500

21 380 7.4 1980 660

fm = resistenza media a compressione della muratura;

t0 = resistenza media a taglio della muratura;

E = valore medio del modulo di elasticità normale;

G = valore medio del modulo di elasticità tangenziale;

w = peso specifico medio della muratura. gM 3

Analisi non lineare Analisi Lineare

diviso FC diviso FC e gM

LC

Fattori di

Confidenza

fm ref

(N/cm2)

tO ref

(N/cm2)

fd ref

(N/cm2)

td0 ref

(N/cm2)

fd ref

(N/cm2)

td0 ref

(N/cm2)

2 1.2 320 6.5 381 7.7 127 2.6


muratura

Le caratteristiche meccaniche della muratura utilizzati nel calcolo sono definiti come i

valori medi dei valori riportati in Tabella C8A.2.1 della Circ. 02/02/09, per LC2

Scuola Elementare Area interessata da precedente studio geologico

3. Indagine in situ

3.3. Effetti di Amplificazione Locale

3. Indagine in situ


Suolo Tipo B

3. Indagine in situ


Stato Limite Tr ag Fo T*c

Operativitá (SLO) 45 0.097 2.338 0.281

Danno (SLD) 75 0.124 2.312 0.292

Salvag. Vita (SLV) 712 0.298 2.387 0.356

Collasso (SLC) 1462 0.378 2.428 0.372

Definizione della Azione Sisimica

4. Valutazione della Vulnerabilità

La metodologia di elaborazione per la stima della vulnerabilità dell’edificio scolastico in

esame si compone dei seguenti passi:

1. analisi dei possibili meccanismi di collasso e individuazione del o dei meccanismi di

collasso più probabili;

2. messa a punto di un modello semplificato in grado di quantificare la resistenza

sismica dell’opera per il o i meccanismi di collasso sopra individuati;

3. esecuzione dei calcoli per la determinazione della resistenza (vulnerabilità) sismica

del modello adottato;

4. analisi qualitativa di ulteriori fattori che possono influenzare la vulnerabilità della

singola costruzione, non considerati nel modello semplificato;

5. sintesi dei risultati ottenuti e valutazione del rischio.

Analisi Lineare Statica con fattore di struttura q Metodo VM (Dolce e Moroni, 2005)

Analisi NonLineare Statica CDM09 (www.stsweb.it)

ATTI DI DIPARTIMENTO - VOL N. 4 ANNO 2005, "LA VALUTAZIONE DELLA VULNERABILITÀ E DEL RISCHIO SISMICO DEGLI EDIFICI PUBBLICI

MEDIANTE LE PROCEDURE VC (VULNERABILITÀ C.A.) E VM (VULNERABILITÀ MURATURA)" Autori: M. DOLCE, C. MORONI

Metodo VM

Ipotesi del Metodo

- consente la valutazione della vulnerabilità sismica e del rischio sismico del singolo edificio;

- due livelli di prestazione: condizione limite di operatività (SLE) e alla condizione di collasso

incipiente (SLU);

- modello di calcolo semplificato, con analisi piano per piano, schema shear-type

- livello di complessità del modello è commisurato al livello di conoscenza della struttura reale;

- ottimizzazione dell’impegno richiesto, sia in termini di indagini in situ, sia in termini di calcolo, se

commisurato ad una applicazione su scala relativamente ampia;

- richiede la considerazione di coefficienti di sicurezza e fattori di confidenza,

- Considera il comportamento scatolare e pertatno prende in esame unicamente i meccanismi di

collasso per azioni nel piano,

- considera le modalità di plasticizzazione e rottura per taglio e/o per pressoflessione dei maschi

murari sollecitati nel proprio piano (funzione della tensione di compressione a cui è soggetto),

determinando il taglio complessivo portato dalla struttura

- La resistenza all’azione orizzontale del maschio murario i-esimo, al j-esimo piano, nella direzione

dell’analisi, sollecitato nel proprio piano, viene valutata considerando il valor medio della sua

resistenza unitaria a taglio, secondo la formulazione di Turnsek-Cacovic [Turnsek, Cacovic, 1970,

PCM, 2005].

- effetti della non regolarità portati in conto mediante coefficienti riduttivi della resistenza di piano

- adozione di diverse forme spettrali

fermo restando che occorre verificare le condizioni di validità delle ipotesi assunte;

29

Individuazione degli elementi resistenti

e loro caratteristiche geometriche

Metodo VM

Definizione dello schema strutturale

Rottura per pressoflessione Schiacciamento di un limitata porzione di

muratura

Rottura per taglio o scorrimento Superamento della resistenza a trazione della

muratura

La modalità di rottura con cui un pannello di muratura arriva al

collasso (pressoflessione o taglio) dipende essenzialmente dalla

snellezza ovvero l = h / l (h altezza, l lunghezza)

Per valori elevati di l la rottura si ha per pressoflessione

Per moderati valori di l la rottura si ha per taglio

Metodo VM

Comportamento a rottura del maschio nel piano

Metodo VM

Rigidezza del maschio nel piano

SLU - Resistenza complessiva del piano

Modello di calcolo VM – SLU , SLE

SLD - Resistenza minima del piano tra:

Metodo VM

Taglio prodotto ai vari piani da un valore di accelerazione pari a 1g mediante il

metodo dell’analisi statica lineare

Taglio ai piani - SLU

Metodo VM

Piano g.murat. qperm. sol. qacc. sol. y2j

(kN/mc) (kN/mq) (kN/mq)

Piano Terra 21 5.5 3 0.6

Primo Piano 21 7 2 0

Carichi Permanenti ed Accidentali


Modello di calcolo del piano tipo


Metodo VM - INPUT

Sezione 4 - Riepilogo Resistenze ai differenti piani

Resistenza a Taglio della muratura

P. Terra 1° 2° 3° 4° 5° 6°

Vx_tot 5157 3471 0 0 0 0 0 KN

Vy_tot 5736 3993 0 0 0 0 0 KN

Rotture

schiacc. 0 0 0 0 0 0 0

Sezione 5 - Caratteristiche di Regolarità della Struttura

0.95 Irregolarità geometrica della struttura, a giudizio dell'Utente(Valore che l'utente deve assegnare in base alla regolarità posseduta dalla struttura)

1 Irregolarità di Rigidezza e/o di resistenza in pianta. (Valore che l'utente deve assegnare in base alla regolarità posseduta dalla struttura)

2.0 Coefficiente di duttilità assegnato ai maschi murari.

Sezione 6 - Calcolo forze statiche equivalenticoeff. riduttivo rigidezza struttura 0.5

Calcolo forze statiche equivalenti

numero di piani 2 g = hi * S Wi / S(Wi * hi)

piano Wi h interp (m) hi (m) gamma i acc /g Fi Taglio V

P.Terra 21829 3.35 3.35 0.710955059 1 15519 36783

1° P 14955 3.35 6.7 1.421910118 1 21264 21264.13246 dir X dir Y

2° P 0 0 6.7 1.421910118 1 0 0 0.46686454 0.458253

3° P 0 0 6.7 1.421910118 1 0 0

4° P 0 0 6.7 1.421910118 1 0 0

5° P 0 0 6.7 1.421910118 1 0 0

6° P 0 0 6.7 1.421910118 1 0 0 dir X dir Y

S Wi 36783.4365 0.66024617 0.6480676

S (Wi * hi) 173322.5056

T periodo proprio

T periodo proprio - Fessurata


a) Coefficiente riduttivo per irregolarità di resistenza tra i piani successivi

b) Coefficiente riduttivo dovuto all’irregolarità di rigidezza o di massa in pianta

c) Coefficiente riduttivo dovuto all’irregolarità di forma geometrica

Metodo VM - OUPUT

Sezione 7 - Calcolo Accelerazioni Spettrali

Accelerazione spettrale

Piano Piano Piano Piano Piano Piano Piano

Vres/V1g Terra 1° 2° 3° 4° 5° 6°

dir X 0.140 0.163

dir Y 0.156 0.188

Sezione 8 - Calcolo del coefficiente adut

coeff. Ri per la valutazione automatica della Regolarità strutturale in altezza Coeff. riduttivo dovuto all'irregolarità di resistenza in altezza (qrid 1b ) Piano Piano Piano Piano Piano Piano Piano Piano Piano Piano Piano Piano Piano Piano

Terra 1° 2° 3° 4° 5° 6° Terra 1° 2° 3° 4° 5° 6°

dir X 0.859 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 dir X 0.844 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900

dir Y 0.830 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 dir Y 0.832 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900

Prodotto dei coeff riduttivi (qrid 1b *qrid 2 *qrid 3 ) Valori di duttilità come ottenuti dalle analisi, e per tanto anche minori dell'unità

Piano Piano Piano Piano Piano Piano Piano Piano Piano Piano Piano Piano Piano Piano

Terra 1° 2° 3° 4° 5° 6° Terra 1° 2° 3° 4° 5° 6°

dir X 0.801 0.855 0.855 0.855 0.855 0.855 0.855 dir X 1.603 1.710 1.710 1.710 1.710 1.710 1.710

dir Y 0.791 0.855 0.855 0.855 0.855 0.855 0.855 dir Y 1.581 1.710 1.710 1.710 1.710 1.710 1.710

Limitazione dei valori di duttilità imponendo che: 1 <= a dut

Calcolo del Coefficiente di DUTTILITA' aDUT Coeff di DUTTILITA' aDUT - da utilizzare nel calcolo seguentePiano Piano Piano Piano Piano Piano Piano Piano Piano Piano Piano Piano Piano Piano

Terra 1° 2° 3° 4° 5° 6° Terra 1° 2° 3° 4° 5° 6°

dir X 1.603 1.710 1.710 1.710 1.710 1.710 1.710 dir X 1.603 1.710 1.710 1.710 1.710 1.710 1.710

dir Y 1.581 1.710 1.710 1.710 1.710 1.710 1.710 dir Y 1.581 1.710 1.710 1.710 1.710 1.710 1.710

Valori delle accelerazioni spettrali Sa/g corrispondenti al collasso

Piano

Corpo A

Dir. X Dir. Y

Piano Terra 0.140 0.156

Piano Rialzato 0.163 0.188


Metodo VM - OUPUT

Sezione 9 - Calcolo Accelerazioni al Suolo (PGA)smorzamento della struttura 5 %

Tipo di terreno b

Integrità della muratura da considerare f

Coefficienti utilizzati Periodo Proprio in dir. X 0.66024617 dirX

Sa = PGA * aPM * aAD * aDS * (1/aDUT) Periodo Proprio in dir. Y 0.64806757 dirY

dir x dir y

aPM coeff. partecipazione modale ( 1 per edif ad 1 piano, 0.9 per edif 2 piani, 0.8 più piani) 0.9 aPM 0.9

aAD amplificazione spettrale 1.8932333 aAD 1.9288112

aDS coeff. che tiene conto delle capacità dissipative dell’edificio. 1 aDS 1

aDUT coeff. di duttilità che tiene conto della presenza di una certa duttilità strutturale aDUT

(valore definito nella sezione precedente)

Coefficiente parziale per la trasformazione da Accelerazione spettrale in PGA 1.7039 1.7359

PGA


Terra 1° 2° 3° 4° 5° 6° minimo piano

dir X 0.132 0.164 0.132 Terra dir X

dir Y 0.142 0.185 0.142 Terra dir Y

L'accelerazione al suolo (PGA)

che mette in crisi il Terra piano in dir X ,

e quindi la struttura, è pari a:

0.132 g

Valori delle accelerazioni al suolo PGA/g corrispondenti al collasso

Piano

Corpo A

Dir. X Dir. Y




Metodo VM - OUPUT

Sezione 10 - Calcolo Periodo di Ritorno Determinazione accelerazioni su suolo rigido (PGA su roccia = ag)

Accelerazione di ancoraggio 1.25

dello spettro

ag - (PGA su roccia)


Terra 1° 2° 3° 4° 5° 6° minimo piano

dir X 0.105 0.131 0.105 Terra dir X

dir Y 0.114 0.148 0.114 Terra dir Y

L'accelerazione al suolo (PGA)

che mette in crisi il Terra piano in dir X ,

e quindi la struttura, è pari a:

0.105 g

Il periodo di ritorno sarà quindi: a K a K

T = K * e ^[a * ln (ag)] 2.642031724 60416.60058 2.55894 23986.927

(media) (media + deviazione standard)

cod. ISTAT Comune Periodo di ritorno Periodo di ritorno

13066077 RAIANO 159 76

Valori delle accelerazioni su suolo rigido ag/g corrispondenti al collasso

Piano

Corpo A

Dir. X Dir. Y




Metodo VM - OUPUT

Sezione 11 - Livello Prestazionale: Operatività

Deformazione imposta 0.003

Rigidezza K (kN/m)


K Terra 1° 2° 3° 4° 5° 6°

dir X 812719 767943 0 0 0 0 0

dir Y 839930 809603 0 0 0 0 0

Taglio resistente


Vres Terra 1° 2° 3° 4° 5° 6°

dir X 8168 15436 0 0 0 0 0

dir Y 8441 16273 0 0 0 0 0

PGA = PGAslu con adut = 1


Terra 1° 2° 3° 4° 5° 6°

dir X 0 0

dir Y 0 0

Accelerazione Spettrale - limite di Operatività


Vres/V1g Terra 1° 2° 3° 4° 5° 6°

dir X 0.222 0.726

dir Y 0.229 0.765

Conversione in PGA per il livello prestazionale dell'Operatività

Coefficienti utilizzati

Sa = PGA * aPM * aAD * aDS * (1/aDUT)




aDUT,j = p2coeff. di duttilità di piano - comprensivo del coeff qrid 2 che tiene conto dell' irregolarita di rigidezza in pianta 1 aDUT 1

(valore che può essere definito sulla base della sezione precedente)

1.0 Coefficiente di duttilità degli elementi allo stato prestazionale di Operatività

Coefficiente trasformazione Accelerazione spettrale in PGA : 1.7039 1.7359

dir X dir Y

PGA


Vres/V1g Terra 1° 2° 3° 4° 5° 6°

dir X 0.130 0.426

dir Y 0.132 0.441

PGA per il livello prestazionale: Operatività


Vres/V1g Terra 1° 2° 3° 4° 5° 6° minimo piano

dir X 0.082 0.096 0.082 Terra dir X

dir Y 0.090 0.108 0.090 Terra dir Y

L'accelerazione al suolo (PGA) che mette in crisi il piano Terra dir X ,e quindi la struttura, è pari a:

0.082 g


Metodo VM - OUPUT

Sezione 11 - Livello Prestazionale: Operatività

Deformazione imposta 0.003

Rigidezza K (kN/m)


K Terra 1° 2° 3° 4° 5° 6°

dir X 812719 767943 0 0 0 0 0

dir Y 839930 809603 0 0 0 0 0

Taglio resistente


Vres Terra 1° 2° 3° 4° 5° 6°

dir X 8168 15436 0 0 0 0 0

dir Y 8441 16273 0 0 0 0 0

PGA = PGAslu con adut = 1


Terra 1° 2° 3° 4° 5° 6°

dir X 0 0

dir Y 0 0

Accelerazione Spettrale - limite di Operatività


Vres/V1g Terra 1° 2° 3° 4° 5° 6°

dir X 0.222 0.726

dir Y 0.229 0.765

Conversione in PGA per il livello prestazionale dell'Operatività

Coefficienti utilizzati

Sa = PGA * aPM * aAD * aDS * (1/aDUT)




aDUT,j = p2coeff. di duttilità di piano - comprensivo del coeff qrid 2 che tiene conto dell' irregolarita di rigidezza in pianta 1 aDUT 1

(valore che può essere definito sulla base della sezione precedente)

1.0 Coefficiente di duttilità degli elementi allo stato prestazionale di Operatività

Coefficiente trasformazione Accelerazione spettrale in PGA : 1.7039 1.7359

dir X dir Y

PGA


Vres/V1g Terra 1° 2° 3° 4° 5° 6°

dir X 0.130 0.426

dir Y 0.132 0.441

PGA per il livello prestazionale: Operatività


Vres/V1g Terra 1° 2° 3° 4° 5° 6° minimo piano

dir X 0.082 0.096 0.082 Terra dir X

dir Y 0.090 0.108 0.090 Terra dir Y

L'accelerazione al suolo (PGA) che mette in crisi il piano Terra dir X ,e quindi la struttura, è pari a:

0.082 g

Valori delle accelerazioni al sito PGA/g corrispondenti allo

stato limite di danno

Piano

Corpo A

Dir. X Dir. Y




Metodo VM - OUPUT

Sezione 12 - Calcolo Periodo di Ritorno per mantenimento dell' Operatività Accelerazione su roccia, al limite dell'Operatività

Accelerazione di ancoraggio 1.25

dello spettro

ag (accelerazione su roccia) - livello preastzionale: Operatività


Vres/V1g Terra 1° 2° 3° 4° 5° 6° minimo

dir X 0.066 0.077 0.066 Terra dir X

dir Y 0.072 0.087 0.072 Terra dir Y

L'accelerazione sul suolo rigido (PGA su roccia)

che provoca il danneggiamento del piano Terra in dir X è : 0.066 g

Il periodo di ritorno sarà quindi: a K a K

T = K * e ^[a * ln (ag)] 2.642031724 60416.60058 2.55894 23986.9267

(media) (media + deviazione standard)

cod. ISTAT Comune Periodo di ritorno Periodo di ritorno

13066077 RAIANO 46 23

END - Fine proceduraValori delle accelerazioni su suolo rigido ag/g corrispondenti allo stato limite di danno

Piano

Corpo A

Dir. X Dir. Y




Metodo VM - OUPUT


Metodo CDM - INPUT

Scuola Elementare gM = 1

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025

spost (m)

F (KN)

Push ridotta

Bilineare

Pushover

d*

max

0.184d

*u

d*

y

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

0 0.01 0.02 0.03 0.04

SDe (m)

Se (a/g)

T*

Se (T*)

mdisponibile 4.4; T* = 0.24s se md 4.0 q = 2.5 PGA = 0.184g

Curve di capacità ottenute con Valori delle caratteristiche dei materiali senza gM


q = md se T1 TC

q = (md -1) T1 /TC se T1 TC

In ogni caso (μd + 4) / 5≤ q.

Metodo CDM - OUPUT

Qualità Strutturale Globale:

- è stato progettato e realizzato negli anni sessanta;

- Struttura non regolare in pianta;

- le murature portanti presentano un’elevata percentuale di aperture;

- Vi è una lesione nella muratura portante nella parte estrema dell’ala ovest

adiacente al Corpo B;

- Elevata deformabilità dei solai.

Tali condizioni permettono di esprimere, indipendentemente dagli esiti delle

valutazione quantitativa della vulnerabilità al collasso, un giudizio NON

POSITIVO sulla qualità strutturale del Corpo A.


4.1 Analisi Qualitativa

Adeguatezza del modello:

- progetto architettonico disponibile ma non sempre corrispondente al costruito;

- progetto strutturale e collaudo non disponibile;

- certificato di collaudo disponibile;

- corpo non regolare con presenza di due vani scale eccentrici;

Il modello adottato appare COERENTE con le reali condizioni dell’edificio

Vulnerabilità delle parti non strutturali:

- Muratura con elevata percentuale di finestrature;

- Lesioni su alcune tramezzature in particolare nell’ala ovest adiacente al Corpo B;

Pertanto le parti non strutturali presentano condizioni di MEDIA vulnerabilità.


4.1 Analisi Qualitativa

CORPO ANALISI

Accelerazione al suolo

Attesa allo SLV per il

sito in esame

(PGASLV/ g)

Accelerazione al suolo

stimata di danno

severo

(PGADS / g)

au

PGADS/P

GASLV

A Lineare VM 0.330 0.132 0.40

Non Lineare CDM 0.330 0.181 0.55

CORPO

ANALISI Accelerazione al suolo

Attesa allo SLD per il

sito in esame

(PGASLD / g)

Accelerazione al sito

stimata di danno

limitato

(PGADL / g)

ae

PGADL/P

GASLD

A Lineare VM 0.150 0.082 0.55

Non Lineare CDM 0.150 0.116 0.77

Corpo Strutturale Qualità strutturale

globale

Adeguatezza del modello /

completezza delle

informazioni

Vulnerabilità delle

parti non strutturali

A Bassa Buona Media

Rapporto di Sintesi

valutazione della vulnerabilità sismica delle strutture in ... · 4.5. valutazione della...

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