• consolidamento
• sismica
• cemento armato

Il presente lavoro di tesi ha come obiettivo quello di analizzare il comportamento sismico di un edificio in cemento armato, la palestra dell'ITC "F.Carrara" di Lucca, costruita agli inizi degli anni '60, e proporre soluzioni di miglioramento sismico realizzabili.
Per prima cosa è stato eseguito il rilievo geometrico della struttura e sono state effettuate prove in situ sul materiale, che insieme ai documenti e agli elaborati di progetto originali disponibili, hanno portato ad una conoscenza adeguata dello stato di fatto (LC2). Le indagini geologiche e geotecniche, effettuate su commissione dell'Amministrazione Provinciale di Lucca, hanno permesso non solo di avere una conoscenza più dettagliata del terreno sottostante, ma soprattutto di ricavare gli spettri di progetto dell'azione sismica.
Completata la fase di conoscenza del fabbricato, è stato realizzato un modello tridimensionale della struttura, utilizzando il programma di calcolo agli elementi finiti "SAP 2000", sul quale è stata condotta una analisi dinamica modale con fattore di struttura q. Le verifiche della struttura portante, eseguite allo stato limite di salvaguardia della vita, hanno messo in luce la vulnerabilità del fabbricato, evidenziando le principali carenze.
La proposta d'intervento ipotizzata consiste in un miglioramento sismico, con la funzione di aumentare la capacità di assorbire tensioni di trazione e di incrementare la capacità resistente a taglio negli elementi strutturali interessati. Essendo complesso lo schema strutturale e diverse le situazioni critiche, è stato necessario intervenire sia a livello globale che locale, utilizzando più tecniche di consolidamento. L'intervento è stato pensato con la logica di ridurre il più possibile l'impatto sull'utilizzo delle aree interne, conciliando così il consolidamento della struttura con le attività della palestra. Un sistema di controvento in acciaio, posto sulle facciate esterne longitudinali, caratterizzato da elevata resistenza e rigidezza, scarica il piano di copertura dalle azioni orizzontali. La modesta rigidezza della copertura ha richiesto una modellazione specifica e la progettazione di uno specifico intervento di irrigidimento. L'azione sismica di base invece viene affidata a setti in cemento armato, realizzati in entrambe le direzioni. I setti inglobano i pilastri esistenti, i quali in alcuni casi sono ulteriormente rinforzati mediante incamiciatura in acciaio, con lo scopo di aumentare la resistenza a taglio e il confinamento. Infine i telai principali del piano terra vengono rinforzati attraverso l'utilizzo di materiali compositi in fibra di carbonio a matrice polimerica (CFRP). Questo tipo di rinforzo consente di migliorare il comportamento a flessione a aumentare la resistenza a taglio, in modo non invasivo, senza incrementare l'ingombro della struttura.
Con il lavoro svolto si è proposto un concreto intervento di consolidamento, in grado di portare un miglioramento significativo alla struttura, sia in termini di sollecitazioni che in termini di comportamento globale.