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La seguente Tesi di Laurea nasce a seguito di una convenzione stipulata fra il Comune di Firenze ed il Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale dell’Università di Pisa, allo scopo di valutare la vulnerabilità sismica del patrimonio comunale di edilizia scolastica. È stata avviata un’attività di ricerca per mettere a punto una metodologia speditiva, sperimentata su un campione molto numeroso, costituito dal patrimonio comunale di edilizia scolastica, per il quale è necessario individuare le priorità d’intervento e conseguire livelli di prestazione conformi alla Norma Tecnica di riferimento. A tal fine, è stata preliminarmente individuata una procedura da seguire, che riserva grande rilevanza alla fase di conoscenza dell’edificio, dalla sua analisi storica alle prove in situ: con martinetti piatti (singoli e doppi), prove di estrazione, opportunamente riadattate per l’utilizzo sulla muratura, e prove di qualificazione di campioni di malta prelevati in loco.
Nel primo capitolo della Tesi in oggetto sono state introdotte nozioni generali sul rischio sismico e sull’analisi di vulnerabilità sismica per edifici esistenti, descrivendo la situazione sismica in Toscana e in particolare quella dell’area fiorentina. Dal secondo capitolo, il lavoro viene approfondito facendo riferimento al caso di studio reale, la Scuola Materna Giulio Bechi, situata in via Pisana 771 a Firenze. Lo studio è iniziato da un dettagliato rilievo geometrico-strutturale e dall’analisi storico-critica dell’edificio, con ricerche presso l’Archivio Storico Comunale e il Genio Civile di Firenze al fine di definire nel dettaglio lo schema strutturale originario e le eventuali modifiche avvenute nel corso degli anni. In seguito sono state effettuate indagini in situ estese ed esaustive tali da garantire il raggiungimento di un livello di conoscenza LC3, corrispondente a un fattore di confidenza pari a FC=1. Per l’edificio in esame si sono effettuati saggi quali rimozione dell’intonaco per valutare la tessitura muraria e gli ammorsamenti delle pareti, indagini con termocamera, tre prove di estrazione e una prova con martinetti piatti, singolo e doppio. Pertanto, una volta determinata la tipologia muraria di appartenenza, è stato possibile determinare i parametri meccanici della muratura quali resistenza media e moduli elastici.
Riguardo la modellazione e la verifica dell’edificio, è stato utilizzato un nuovo programma sviluppato dal dottorando Filippo Landi del Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale di Pisa, che ha ripreso il vecchio metodo Por degli anni Settanta con la modellazione a macroelementi e lo ha perfezionato e innovato introducendo modifiche. Il programma, chiamato e-PUSH, consiste in un codice scritto con il linguaggio di programmazione “C”, eseguito con Matlab, che, una volta inseriti i dati geometrici, lo stato tensionale e le caratteristiche meccaniche dei maschi murari, individua quali maschi non soddisfano gli stati limite imposti, traccia le curve di capacità e fornisce l’indice di rischio per ogni direzione della struttura.
La validità di questo nuovo programma è stata testata mettendolo a confronto con una modellazione di tipo a telaio, implementata nel software commerciale PCM 2017. In base a quanto previsto dalle NTC 2008 è stata inoltre effettuata un’analisi dinamica modale con spettro di risposta, per effettuate le verifiche di sicurezza previste sotto carichi sismici. Una volta venuti a conoscenza dello stato dell’edificio e delle carenze presenti, si sono proposti vari interventi di consolidamento, indicando caso per caso la variazione dell’indice di rischio conseguito.