• vulnerabilita' sismica

La presente tesi scaturisce dalla volontà dell’Azienda USL 6 di Livorno di valutare la sicurezza sismica del proprio patrimonio immobiliare, in particolare del complesso degli Spedali Riuniti, al fine di rispettare le prescrizioni dell’art. 3 dell’Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n. 3274 del 20.3.2003.
L’edificio del Padiglione 8, oggetto di studio, è attualmente sede dei reparti di maternità e neuropsichiatria infantile. Dal punto di vista architettonico esso presenta una forma a C, costituita da un corpo centrale e due ali, con un piccolo nucleo centrale leggermente sporgente sede delle scale; è composto da un piano semi-interrato e tre fuori terra. La struttura originaria, con sistema in muratura portante, è stata realizzata nel 1931; attorno al 1960, essa ha subìto un intervento di sopraelevazione di un piano che ha interessato l’intera pianta dell’edificio; inoltre, negli anni successivi alla costruzione, sono stati realizzati degli ampliamenti in muratura in corrispondenza del lato nord di ciascuna delle due ali dell’edificio.
Per analizzare il comportamento dinamico dell’edificio, si è utilizzato il metodo agli elementi finiti “F.E.M.”, che ha consentito di modellare la struttura in muratura rappresentandola in maniera molto fedele e di coglierne il comportamento globale, permettendo di acquisire risultati sullo stato tensionale locale all’interno della muratura; è stato quindi necessario elaborare i risultati della modellazione, tramite operazioni di integrazione dei valori nodali sui singoli elementi murari per l’applicazione dei criteri di resistenza a taglio e pressoflessione. L’obiettivo è stato quello di utilizzare per l’edificio una schematizzazione, impiegando elementi area o shell ed elementi asta o frame, tale da rappresentare in maniera adeguata la distribuzione di massa e rigidezza reale attraverso elementi che simulano il comportamento effettivo della struttura.
Si è proceduto con un’analisi lineare dinamica modale, associata allo spettro di risposta di progetto e applicata al modello tridimensionale della struttura. Ai fini dell’applicazione di tale azione si è utilizzato lo spettro di risposta fornito dalla norma, relativo al sito in esame e alla tipologia di costruzione, per lo stato limite di salvaguardia della vita SLV.
L’analisi dinamica lineare, modale, implementata con il programma di calcolo SAP 2000, ha riguardato lo studio dinamico di due diversi modelli, che differiscono per le ipotesi sullo stato della muratura, integra o fessurata. Inoltre sono stati considerati due spettri di progetto per lo stato limite di salvaguardia della vita, corrispondenti a due fattori di struttura differenti: q=1,50 e q=2,25.
Le verifiche di sicurezza, sia nel piano che fuori piano, prescritte dalla norma, sono state effettuate ad ogni livello della struttura, sulle porzioni di muro che presentano continuità verticale dal livello oggetto di verifica fino alle fondazioni. Le resistenze di progetto sono state determinate in funzione dei valori delle caratteristiche meccaniche dei materiali costituenti, opportunamente ridotti attraverso il fattore di confidenza FC=1,35, derivante dal livello di conoscenza ottenuto per l’edificio.
Dallo studio emerge una carenza di resistenza in vaste zone della struttura, in particolare nei confronti delle azioni taglianti che sollecitano i vari pannelli murari. La situazione è migliore nei confronti delle verifiche a pressoflessione nel piano, le quali danno esito positivo per circa il 50% delle pareti. Infine le verifiche di resistenza a pressoflessione fuori piano risultano soddisfatte nella quasi totalità dei casi.
Si è poi ritenuto opportuno studiare il comportamento dinamico della struttura ipotizzando eventuali strategie di intervento, volte ad incrementare la sicurezza dell’edificio esistente: sono state eseguite simulazioni numeriche sul modello in cui è assunto un modulo elastico longitudinale della muratura ridotto (E=900 N/mm2) ed è stato applicato lo spettro di progetto che tiene conto del fattore di struttura q=2,25.
Le normative di riferimento sono le seguenti: N.T.C. D.M. 14/01/2008, Circolare Esplicativa 02/02/2009 n.617 C.S.LL.PP.