Analisi e verifica sismica di serbatoi pensili a traliccio esistenti in cemento armato
Ultima modifica: 2011-08-22
Sommario
I serbatoi pensili a traliccio in cemento armato sono una tipologia strutturale largamente diffusa sul territorio nazionale Italiano. Queste strutture, usualmente edificate prima della fine degli anni ’70, oggi risultano spesso fuori servizio, superate dal punto di vista idraulico e sostituite da soluzioni interrate e da impianti di pompaggio più efficienti per la gestione delle risorse idriche. La progettazione di questi serbatoi pensili esistenti è stata spesso condotta nei soli riguardi delle azioni verticali o comunque senza riferimento a specifici criteri antisismici moderni, ponendo particolare attenzione all’ottimizzazione nell’impiego dei materiali per l’ottimizzazione dei costi di costruzione. Pertanto le strutture di supporto risultano spesso apparentemente esili ed anche significativamente danneggiate delle azioni ambientali a causa dell’assenza di manutenzione e dalla qualità del calcestruzzo utilizzato. Nasce quindi il problema relativo alla valutazione della eventuale pericolosità in termini di capacità di resistenza alle azioni verticali ed orizzontali e di convenienza economica di possibili opere di demolizione. Tali aspetti sono spesso acuiti dall’ubicazione in zone attualmente fortemente urbanizzate. Gli odierni riferimenti normativi nazionali non prevedono la definizione di fattori di struttura specifici per questa tipologia strutturale che può essere in parte assimilata ai comuni telai in cemento armato; tuttavia la particolare geometria delle strutture di supporto a traliccio spaziale e la concentrazione di massa in corrispondenza della sommità inducono una peculiarità nella risposta strutturale ai carichi orizzontali.
In questo lavoro si analizzano due tipologie di serbatoi a traliccio in cemento armato piuttosto diffuse a livello nazionale di capacità pari a 30 mc e 130 mc. Le strutture sono verificate secondo quanto previsto dalle Norme Tecniche per le Costruzioni 2008 per gli edifici esistenti. Si è condotta una serie di analisi parametriche ipotizzando come input sismico quattro livelli di azione sismica (corrispondenti alle quattro zone in cui è suddiviso il territorio Italiano) e tutte le possibili classi stratigrafiche geotecniche normativamente previste. La verifica della struttura è stata condotta considerando le condizioni di pieno carico e di serbatoio vuoto, ponendo particolare attenzione alla modellazione della massa liquida e all’interazione di questa con la struttura.
Si è ritenuto opportuno sviluppare differenti tipi di analisi di risposta ai carichi orizzontali, di complessità progressivamente crescente, partendo da analisi statiche equivalenti per poi passare ad analisi modali e statiche non-lineari con il fine di valutare le ripercussioni in termini di risultati finali. I risultati ottenuti sono poi adottati per la valutazione dei costi d’intervento di adeguamento dei coefficienti di sicurezza strutturali, nei casi in cui le analisi evidenziassero inadeguatezze. Si ricerca la definizione del punto di efficacia nell’ambito dell’investimento di risorse per modellazione numerica e per opere di rinforzo.
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