ANIDIS - L'ingegneria Sismica in Italia, ANIDIS 2011 - XIV convegno

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Adeguamento sismico di un edificio scolastico in c.a. mediante controventi ad instabilità impedita

Giovanni Stagni, Paolo Giovannini, Gabriele Vaccari, Luca Landi, Cristian Dalmonte

Ultima modifica: 2011-06-22

Sommario


Il rischio sismico in Italia è un problema di dimensioni molto rilevanti, in termini sia di vittime per terremoti, sia di danni economici. L'Italia è infatti una paese caratterizzato da una pericolosità sismica medio-alta e, contemporaneamente, da una vulnerabilità molto elevata. Il nostro patrimonio edilizio, infatti, è caratterizzato da una notevole fragilità dovuta sia all'età, sia alla mancanza, fino al recente passato, di un'adeguata progettazione antisismica. La necessità di valutare ed adeguare le strutture esistenti è particolarmente sentita per gli edifici strategici e rilevanti: il crollo della scuola di San Giuliano di Puglia nel 2002 ha dato il via ad un indispensabile rinnovamento normativo culminato con il D.M. del 14/01/2008.

L'adeguamento sismico degli edifici esistenti, specialmente quelli strategici e rilevanti, è spesso eccessivamente invasivo, antieconomico e difficile da conseguire attraverso le tecnologie tradizionali. Un'importante novità in tal senso è costituita dai controventi ad instabilità impedita o BRB (acronimo dell'inglese Buckling-Restrained Brace), che risolvono il problema dell'instabilità a compressione dei controventi, instabilità che comporta una ridotta capacità del sistema concentrico classico in termini di assorbimento di energia sismica. Inoltre, essi sono smontabili (con la conseguente facilità di sostituzione del "cuore" eventualmente danneggiato in seguito all'evento sismico) e possono essere mascherati all'interno della camera d'aria delle tamponature in muratura.

Questa tecnologia è stata adottata nel progetto di adeguamento sismico di un edificio scolastico con struttura intelaiata in cemento armato, sito nel comune di Bologna e realizzato agli inizi degli anni ‘60, oggetto della presente trattazione. I risultati dell'analisi hanno dimostrato che la struttura esistente non è in grado di resistere alle azioni sismiche di progetto, come d'altronde era lecito aspettarsi, dato che l'edificio non fu progettato per resistere a tali azioni, in quanto sito in un comune classificato come sismico solo a partire dal 2003.

Dopo aver perfezionato, in fase preliminare, disposizione e calibrazione dei controventi mediante un'analisi dinamica modale con fattore q in cui si è cercato di conseguire un comportamento dissipativo omogeneo delle diagonali, il comportamento della struttura è stato studiato mediante analisi statica non lineare, utilizzando, per quanto riguarda la non-linearità dei materiali, una modellazione tramite cerniere plastiche ("a plasticità concentrata").

La tecnologia adottata (controventi BRB) ha consentito di raggiungere l'adeguamento della struttura con interventi globali non eccessivamente invasivi, integrati, a livello locale, da opportuni rinforzi di alcuni pilastri e travi e di gran parte dei nodi trave-pilastro, progettati con riferimento alle "Linee guida per la riparazione e il rafforzamento di elementi strutturali, tamponature e partizioni" del Dipartimento Protezione Civile dell'agosto 2009.


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