La vulnerabilità sismica delle costruzioni esistenti, in particolare di edifici con struttura in c.a., è un problema molto sentito e di notevole rilevanza. Limitando l’attenzione agli edifici pubblici, particolarmente esposti in relazione alla loro destinazione d’uso, in molti casi emergono livelli di rischio sismico medio-alti dovuti a carenze derivanti da una progettazione effettuata in base a normative precedenti, che, alla luce delle conoscenze attuali, risultano essere inadeguate sia nella definizione delle azioni sismiche di progetto che nella scelta delle caratteristiche strutturali e dei dettagli costruttivi.

La complessità delle strutture esistenti irregolari in pianta e la conoscenza soltanto parziale che si ha delle loro caratteristiche geometriche-meccaniche può richiedere, per la valutazione delle prestazioni sismiche, l’individuazione delle direzioni di maggiore vulnerabilità in pianta. A tal fine, nel presente lavoro è messo a punto un codice di calcolo per l’analisi statica non lineare di strutture intelaiate spaziali, utilizzando una procedura “step-by-step” basata su una schema iterativo del tipo “initial-stress” e sul metodo dell’arco di curva per la costruzione della curva di capacità. La risposta non lineare degli elementi in c.a. è riprodotta mediante un modello a plasticità concentrata. In particolare, è considerata una schematizzazione a falde piane del dominio di interazione flessione biassiale-sforzo normale relativamente alle sezioni di estremità di travi e pilastri.

Il modello proposto viene utilizzato per la valutazione della vulnerabilità sismica di un caso studio rappresentato dalla sede municipale del comune di Spilinga (Vibo Valentia), realizzata agli inizi degli anni sessanta e progettata alle tensioni ammissibili, in zona sismica 1 (coefficiente di intensità sismica C=0.1), facendo riferimento al Regio Decreto n.2105 del 22/11/1937. Si tratta di una costruzione con struttura intelaiata in c.a. e pianta a forma di “L”, costituita da due piani fuori terra con copertura a falde piane e con sottotetto non accessibile. Per tale edificio è disponibile la documentazione relativa ad una campagna d’indagine eseguita al fine di effettuare il rilievo geometrico e la caratterizzazione della struttura mediante prove sui materiali.

Al fine di incrementare il livello di conoscenza della struttura si procederà preliminarmente ad un progetto simulato della stessa, facendo riferimento alle normative vigenti e ai dettagli costruttivi in uso all’epoca della costruzione. L’affidabilità del modello numerico proposto verrà verificata mediante il confronto con un modello a fibre, considerando i risultati delle analisi statiche non lineari, secondo le direzioni principali della pianta dell’edificio, condotte considerando due distribuzioni di forze orizzontali lungo l’altezza (costante e triangolare). Domini limite di capacità sia in termini di spostamento che di resistenza consentiranno la valutazione della vulnerabilità sismica dell’edificio al variare della direzione di carico. In particolare, sulla base di tali domini piani verrà controllato il rispetto dei livelli prestazionali fissati dalle norme tecniche per le costruzioni (D.M. 14/1/2008), considerando: gli stati limite di esercizio di operatività (SLO) e di danno (SLD), che corrispondono al raggiungimento di spostamenti di interpiano non superiori, rispettivamente, allo 0.33% ed allo 0.5% dell’altezza di piano; gli stati limite ultimi di salvaguardia della vita (SLV) e di collasso (SLC), che corrispondono al raggiungimento di ¾ o del valore totale della rotazione ultima, rispettivamente, in almeno una trave o un pilastro.