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Archivio digitale delle tesi discusse presso l’Università di Pisa

Tesi etd-02042019-165518


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
MARINARI, VALENTINA
URN
etd-02042019-165518
Titolo
Determinazione della vulnerabilità e confronto di soluzioni per l'adeguamento statico e sismico di due edifici scolastici in muratura.
Dipartimento
INGEGNERIA CIVILE E INDUSTRIALE
Corso di studi
INGEGNERIA EDILE E DELLE COSTRUZIONI CIVILI
Relatori
relatore Prof. Croce, Pietro
correlatore Prof.ssa Beconcini, Maria Luisa
Parole chiave
  • edifici in muratura
  • determinazione della vulnerabilità
  • adeguamento statico
  • adeguamento sismico
  • scuole
Data inizio appello
25/02/2019
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
25/02/2089
Riassunto
Il presente lavoro di tesi, inserito nell’ambito della “Convenzione per lo svolgimento in comune di attività di pubblico interesse mediante accordo di ricerca”, sottoscritta tra il Comune di Firenze ed il Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale dell’Università di Pisa, ha avuto lo scopo di valutare la vulnerabilità sismica di due edifici che ospitano l’asilo nido “Palla Pillotta”, situato nella frazione di Galluzzo (FI), e l’asilo nido “Baloo e Bagheera” posto nel centro di Firenze. Entrambi gli edifici sono costituiti da due piani fuori terra e uno seminterrato: il primo possiede una struttura portante in muratura, prevalentemente di pietrame; il secondo ha i due piani fuori terra costituiti da blocchi di laterizio pieni mentre il seminterrato dello stesso ha una struttura in pietra. L’asilo Palla Pillotta è stato costruito nei primi anni del Novecento e ha subito negli anni dei lavori che ne hanno modificato limitate porzioni; la struttura inizialmente è nata come teatrino della Parrocchia di paese per poi essere successivamente adibita ad asilo. "Baloo e Bagheera" invece è stato eretto nel primo Dopoguerra ed è nato come Casa della Madre e del Bambino, proprietà al tempo dell’O.N.M.I.; anch’esso, nel corso degli anni, ha subito modifiche strutturali anche sostanziali. Dopo una prima fase conoscitiva affrontata con ricerche archivistiche e una volta chiarite le fasi evolutive delle strutture, è stato intrapreso il rilievo degli edifici, ottenendo così un quadro completo degli stati attuali. Sulle strutture sono stati effettuati saggi per individuare le tipologie costruttive e le dimensioni degli elementi in opera, sui maschi murari sono poi state eseguite prove con martinetti piatti per la definizione delle caratteristiche meccaniche dei campioni di muratura, prove di estrazione per osservarne la stratigrafia e prove penetrometriche per stabilire la qualità delle malte utilizzate. Con il raggiungimento di un livello di conoscenza accurato (LC3) sono state quindi definite le caratteristiche meccaniche dei materiali in sito secondo le indicazioni di Normativa per quanto concerne gli edifici esistenti in muratura e valutati i carichi sulle strutture. Le prove con i martinetti sull’asilo Palla Pillotta hanno mostrato una limitata resistenza della muratura in pietrame quindi si sono rese necessarie anche verifiche per carichi verticali statici allo stato limite ultimo; sono state eseguite poi anche delle verifiche manuali per carichi orizzontali dovuti al sisma ricorrendo ad un’analisi statica lineare. Le verifiche statiche nei confronti dei carichi verticali hanno confermato che la struttura non possiede una resistenza sufficiente a garantire i livelli di sicurezza attuali. Attraverso il metodo POR e con l’algoritmo E-PUSH sono state condotte analisi differenti per i due asili: per “Palla Pillotta”, non potendo sfruttare l’ipotesi di solai infinitamente rigidi, è stata condotta un’analisi statica lineare per singole pareti, per quanto riguarda invece il secondo asilo, essendo i solai rigidi nel proprio piano, si è potuto condurre un’analisi statica non lineare (push-over). In entrambi i casi è stato ottenuto un indice di rischio globale della struttura molto al di sotto dell’unità. A seguito dei rilievi e dei risultati delle verifiche, che hanno mostrato le carenze strutturali dei due edifici, sono stati ipotizzati interventi di miglioramento per l’asilo nido Palla Pillotta, che ha mostrato le condizioni peggiori, atti a scongiurare appunto le problematiche evidenziate.
Un qualsiasi intervento sulla struttura però non può essere scelto soltanto per i benefici che ne derivano (in termini di verifiche e indici di rischio), ma occorre valutare altri aspetti, pur sempre considerando che l’obiettivo principale è quello della sicurezza. In tal senso uno degli aspetti da non sottovalutare è quello economico: talvolta avere un certo miglioramento significa sostenere un impegno economico non indifferente che non sempre risulta fattibile e conveniente rispetto all’importanza dell’edificio.
Per questo motivo è stata confrontata la spesa relativa alla proposta di intervento con un’eventuale demolizione e ricostruzione dell’edificio ex-novo, con una struttura in cemento armato e con le medesime caratteristiche funzionali. Gli interventi proposti hanno portato ad un netto miglioramento delle condizioni dell’edificio: le verifiche statiche risultano completamente soddisfatte e l’indice di rischio ottenuto con l’analisi a pareti singole ha avuto un notevole incremento.
La ricostruzione dell’edificio comporterebbe una spesa molto più elevata, pari a circa tre volte quella che occorrerebbe sostenere per l’intervento di miglioramento sull’edificio esistente; d’altra parte però, avere a disposizione un nuovo fabbricato, significherebbe eliminare i costi per manutenere l’edificio che di fatto risulta essere datato e quindi soggetto a manutenzione costante, eliminare le spese che andranno sicuramente sostenute per la sostituzione dell’impiantistica in opera e per il consolidamento della copertura, ma soprattutto vorrebbe dire fare un investimento sulla sicurezza di chi usufruisce del nuovo asilo nido.
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