• Vulnerabilità sismica
• analisi parametrica
• modellazione 3DMacro
• analisi statica non lineare
• ipotesi di intervento

Nel presente lavoro di tesi si pone come obiettivo lo studio della vulnerabilità sismica sugli edifici ‘Gramsci’ e ‘Coriandolo’ in Rosignano Marittimo (Li). In particolare lo studio ha indagato le risposte degli edifici al variare di alcuni parametri, ovvero tipologia di materiale adoperato per la muratura e livelli di conoscenza (LC) del materiale stesso.
Sono stati scelti 4 tipi di materiale (muratura in pietrame disordinata, muratura irregolare di pietra tenera, muratura a conci sbozzati, muratura in mattoni pieni con malta di calce) in modo da comprendere ogni categoria rappresentativa della muratura.
Sono stati poi fatti variare i 3 livelli di conoscenza (LC) in modo da conoscere la variazione della risposta anche in funzione di questo parametro.
Per una maggiore conoscenza degli edifici analizzati è stata eseguita un’indagine in sito, al fine di verificare la geometria associata a ciascun edificio, e per ottenere maggiori indicazioni circa eventuali particolari costruttivi.

La modellazione degli edifici è stata effettuata tramite il programma 3DMacro che ha permesso di eseguire analisi statiche non lineari ed ha fornito i valori dell’indice di rischio utili per la stima della vulnerabilità sismica.
Il programma funziona per macro-elementi, ovvero pannelli formati da 2 molle diagonali con limitata resistenza a trazione ed un legame non lineare a compressione, e collegati tra loro tramite interfacce realizzate con molle orizzontali e verticali in modo da riprodurre il comportamento tra un pannello e un altro.
Nello specifico, il modello del macro-elemento implementato è costituito da un quadrilatero articolato avente le seguenti caratteristiche: lati infinitamente rigidi; vertici incernierati e collegati da molle diagonali; perimetro del quadrilatero caratterizzato da un insieme discreto e distribuito di molle che stabiliscono il legame non lineare con i quadrilateri adiacenti (se presenti) e con i supporti.
Mentre l’interfaccia è modellata con un numero finito e arbitrario di molle che costituiscono sia la connessione tra pannello e pannello che la connessione tra un pannello e un elemento esterno.
La strategia di modellazione è in grado di simulare tipici meccanismi di collasso della muratura. In particolare, con riferimento ai meccanismi di collasso nel piano, essa è in grado di cogliere i meccanismi di rottura a taglio diagonale, per ribaltamento e per scorrimento.

Le analisi effettuate hanno mostrato che l’edificio ‘Gramsci’ si trova in condizioni buone per la maggior parte dei casi esaminati, con valori dell’indice di rischio compresi tra il 60% e il 120%, mentre solo in 2 casi presenta valori intorno al 40% e quindi necessita di interventi di miglioramento per poter raggiungere il valore limite prefissato del 60%.
Da un’analisi approfondita dei meccanismi di rottura che si attivano nella struttura, si è visto che le pareti più sollecitate dal sisma sono quelle esterne lungo la direzione y (parallela al lato corto dell'edificio), mentre dal rapporto tra taglio agente alla base del sistema equivalente e taglio alla base resistente del sistema equivalente si è notato che in generale la direzione più colpita dal sisma è la direzione y, in linea con i meccanismi di rottura.
Sono state effettuate anche analisi dei cinematismi di collasso per conoscere gli indici di rischio dei meccanismi locali, ottenendo un indice di rischio minimo di 39,2%.
L’edificio ‘Coriandolo’ invece non presenta criticità, i risultati delle analisi sono tutti positivi, con indici di rischio di molto superiori al 100%, e non necessita di interventi di miglioramento.

Infine sono state studiate, per l’edificio ‘Gramsci’, 2 proposte di intervento che vadano a migliorare l’indice di rischio in funzione delle criticità presentate dalla struttura.
La prima proposta ha riguardato l’inserimento di rinforzi CAM (cuciture attive per la muratura) per tutte le pareti fuori terra, mentre la seconda proposta ha previsto l’inserimento di catene metalliche e rinforzo con intonaco armato delle pareti esterne lungo la direzione y, che si è mostrata quella più sollecitata.
Gli interventi proposti mostrano un effettivo miglioramento della risposta della struttura con un aumento dell’indice di rischio al di sopra del 60%, obiettivo prefissato inizialmente.