L’obiettivo principale del presente lavoro di tesi è stato l’individuazione, e la conseguente valutazione critica, di alcune tecniche di intervento strutturale per un edificio esistente in cemento armato adibito ad uso scolastico, al fine di incrementarne il livello di sicurezza globale nei confronti dell’azione sismica. Per la struttura in oggetto, un edificio degli anni ’60, è stata innanzitutto eseguita la valutazione di vulnerabilità sismica secondo quanto prescritto dalle attuali norme tecniche (NTC 2018). Dopo aver effettuato dapprima un rilievo geometrico e poi un progetto simulato (necessario per l’individuazione dei quantitativi d’armatura all’interno degli elementi strutturali), si è proceduto con la costruzione del modello tridimensionale mediante il software di calcolo agli Elementi Finiti SeismoStruct, attraverso il quale è stato quindi possibile eseguire le opportune analisi numeriche (pushover) necessarie per poter procedere con le verifiche di sicurezza di travi e pilastri (effettuate in termini di capacità ultima di rotazione alla corda e di resistenza al taglio allo SLV). Per quanto riguarda la verifica di capacità di deformazione, tutti gli elementi strutturali sono risultati verificati; mentre per la verifica a taglio, non sono risultati verificati alcuni elementi. A seguito di questi risultati, si è deciso quindi di considerare differenti strategie di intervento, al fine di individuare la tecnica più appropriata per l’edificio oggetto di studio. Poiché le principali “carenze” si sono riscontrate nei confronti della resistenza a taglio, una prima ipotesi di intervento è stata quella di rivestire le travi e i pilastri non verificati mediante fasciatura in materiali compositi FRP (Fiber Reinforced Polymer); poiché l’intervento con questo tipo di materiale sui pilastri non è stato sufficiente a garantire un’adeguata resistenza, si è deciso di passare ad un secondo tipo di intervento. La seconda tecnica utilizzata è stata quella di avvolgere con materiale FRP solamente le travi, mentre per i pilastri è stata prevista un’incamiciatura totale in acciaio, realizzata con angolari e calastrelli collegati in continuità lungo tutta l’altezza dell’edificio. Questo tipo di intervento è stato in grado di fornire non solo un aumento della resistenza a taglio, ma anche un leggero incremento della resistenza flessionale. Sebbene il secondo intervento abbia portato ad un adeguamento sismico della struttura, si è deciso di proporre un ultimo intervento, che è consistito nell’effettuare, al posto dell’incamiciatura in acciaio “in continuità”, un’incamiciatura in acciaio in grado di migliorare solo la resistenza al taglio dei pilastri non verificati (mantenendo invariato l’intervento di placcatura con materiali compositi sulle travi – v. interventi 1 e 2). Quest’ultimo intervento si è dimostrato ottimale, in quanto ha permesso di raggiungere ugualmente il livello di adeguamento sismico, limitando i costi di realizzazione.
VALUTAZIONE CRITICA DI DIFFERENTI INTERVENTI DI ADEGUAMENTO SISMICO PER UN EDIFICIO IN CEMENTO ARMATO ADIBITO AD USO SCOLASTICO
ROBBA, IRENE
2018/2019
Abstract
L’obiettivo principale del presente lavoro di tesi è stato l’individuazione, e la conseguente valutazione critica, di alcune tecniche di intervento strutturale per un edificio esistente in cemento armato adibito ad uso scolastico, al fine di incrementarne il livello di sicurezza globale nei confronti dell’azione sismica. Per la struttura in oggetto, un edificio degli anni ’60, è stata innanzitutto eseguita la valutazione di vulnerabilità sismica secondo quanto prescritto dalle attuali norme tecniche (NTC 2018). Dopo aver effettuato dapprima un rilievo geometrico e poi un progetto simulato (necessario per l’individuazione dei quantitativi d’armatura all’interno degli elementi strutturali), si è proceduto con la costruzione del modello tridimensionale mediante il software di calcolo agli Elementi Finiti SeismoStruct, attraverso il quale è stato quindi possibile eseguire le opportune analisi numeriche (pushover) necessarie per poter procedere con le verifiche di sicurezza di travi e pilastri (effettuate in termini di capacità ultima di rotazione alla corda e di resistenza al taglio allo SLV). Per quanto riguarda la verifica di capacità di deformazione, tutti gli elementi strutturali sono risultati verificati; mentre per la verifica a taglio, non sono risultati verificati alcuni elementi. A seguito di questi risultati, si è deciso quindi di considerare differenti strategie di intervento, al fine di individuare la tecnica più appropriata per l’edificio oggetto di studio. Poiché le principali “carenze” si sono riscontrate nei confronti della resistenza a taglio, una prima ipotesi di intervento è stata quella di rivestire le travi e i pilastri non verificati mediante fasciatura in materiali compositi FRP (Fiber Reinforced Polymer); poiché l’intervento con questo tipo di materiale sui pilastri non è stato sufficiente a garantire un’adeguata resistenza, si è deciso di passare ad un secondo tipo di intervento. La seconda tecnica utilizzata è stata quella di avvolgere con materiale FRP solamente le travi, mentre per i pilastri è stata prevista un’incamiciatura totale in acciaio, realizzata con angolari e calastrelli collegati in continuità lungo tutta l’altezza dell’edificio. Questo tipo di intervento è stato in grado di fornire non solo un aumento della resistenza a taglio, ma anche un leggero incremento della resistenza flessionale. Sebbene il secondo intervento abbia portato ad un adeguamento sismico della struttura, si è deciso di proporre un ultimo intervento, che è consistito nell’effettuare, al posto dell’incamiciatura in acciaio “in continuità”, un’incamiciatura in acciaio in grado di migliorare solo la resistenza al taglio dei pilastri non verificati (mantenendo invariato l’intervento di placcatura con materiali compositi sulle travi – v. interventi 1 e 2). Quest’ultimo intervento si è dimostrato ottimale, in quanto ha permesso di raggiungere ugualmente il livello di adeguamento sismico, limitando i costi di realizzazione.È consentito all'utente scaricare e condividere i documenti disponibili a testo pieno in UNITESI UNIPV nel rispetto della licenza Creative Commons del tipo CC BY NC ND.
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https://hdl.handle.net/20.500.14239/21361