SVILUPPI DELL'INGEGNERIA SISMICA A TRENT'ANNI
DAL TERREMOTO DEL FRIULI
La ricerca applicata in Italia
Risultati del primo anno del progetto
RELUIS-DPC 2005-2008
Udine
Aula Magna dell'Università
Piazzale Kolbe, 4
22-23 novembre 2006
REte dei Laboratori Universitari di Ingegneria Sismica
Progetto RELUIS – DPC 2005-2008 - Assemblea annuale 2006
SVILUPPI DELL’INGEGNERIA SISMICA A TRENT’ANNI DAL TERREMOTO DEL FRIULI
Udine, 22-23 novembre 2006
Linea di Ricerca 1
Valutazione e riduzione della
vulnerabilità di edifici in muratura
Responsabili:
Guido Magenes – Università di Pavia
Sergio Lagomarsino – Università di Genova
Temi della ricerca
1. Gli edifici in aggregato nei centri storici
2. Gli edifici a struttura mista muratura-c.a.
3. Il consolidamento sismico degli edifici
a) il ruolo dei solai e delle coperture
b) il consolidamento della muratura
4. La modellazione della risposta sismica
5. Manuali e documenti divulgativi
Prodotti: allegati alla rendicontazione
Tema 1
1.1 – 11 documenti
1.2 – 12 documenti
segnali accelerometrici
1.4 – 1 documento
Tema 2
2.1 – 2 documenti
2.2 – 1 documento
2.3 – 6 documenti
Tema 3a
3a.1 – 3 documenti
3a.2 – 1 documento
3a.3 – 7 documenti
3a.4 – 2 documenti
Tema 3b
3b.1 – 9 documenti
3b.2 – 6 documenti
3b.3 – 5 documenti
3b.4 – 1 documento
Tema 4
4.1 – 2 documenti
4.3 – 2 documenti
4.4 – 4 documenti
4.5 – 11 documenti
(TRE.RE.M.)
TOTALE: 85 documenti
Unità di Ricerca
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
UNIPV
UNITN
UNINA
UNIPZ
UNIGE
UNIPG
UNIPD
POLIMI
ROMA3
UNIFI
UNIBS
POLIMI-b
UNIPI
UNICT
ROMA1
UNISR
UNIRC
UNIVE
UNINA-b
Pavia
Trento
Napoli (DAPS)
Potenza
Genova
Perugia
Padova
Milano
Roma Tre
Firenze
Brescia
Milano
Pisa
Catania
Roma
Siracusa
Reggio Calabria
Venezia
Napoli
ING
ING
ING
ING
ING
ING
ING
ARCH
ARCH
ING
ING
ING
ING
ING
ING
ARCH
ARCH
ARCH
ARCH
Guido Magenes
Maurizio Piazza
Nicola Augenti
Domenico Liberatore
Sergio Lagomarsino
Antonio Borri
Claudio Modena
Luigia Binda
Gianmarco De Felice
Andrea Vignoli
Ezio Giuriani
Maria Adelaide Parisi
Mauro Sassu
Ivo Caliò
Luis Decanini
Caterina Carocci
Vittorio Ceradini
Francesco Doglioni
Claudia Casapulla
Tema 1 – Edifici in aggregato
Coordinatore: Antonio Borri (UNIPG)
Sottotema
Responsabile
1.1 Classificazione tipologica degli aggregati e dei
meccanismi di danno
C. Carocci
1.2 Analisi e verifica dei meccanismi locali
G. De Felice
1.3 Analisi sismica globale sull'Unità Edilizia
A. Borri
1.4 Criteri e tecniche di intervento
S. Lagomarsino
TEMA 1 – EDIFICI IN AGGREGATO
1.1 – Classificazione tipologica e meccanismi di danno
ATTIVITA’ PREVISTE NEL PRIMO ANNO
1.1 Classificazione tipologia dei meccanismi di danno (Resp. Caterina Carocci)
Raccolta dati e documentazione su rilievo aggregati. Classificazione tipologia
(UNIRC, UNISR, POLIMI)
Acquisizione docomentazione fotografica su meccanismi.
(ARX e altre UR)
Classificazione meccanismi di danno e dei fattori di vulnerabilità. Schede interpretative.
(UNIRC, UNISR, ARX, UNIPG, UNIPD, POLIMI, UNIGE)
TEMA 1 – EDIFICI IN AGGREGATO
1.1 – Classificazione tipologica e meccanismi di danno
Poiché la classificazione che si vuole proporre si basa su una descrizione sintetica di caratteristiche
generali della aggregazione, un ruolo prevalente ha la distinzione preliminare tra aggregazioni
“semplici” e aggregazioni “complesse”.
Aggregazioni “semplici”: brani
di tessuto regolari, ovvero
pianificati ovvero non stratificati.
Aggregazioni
“complesse”: tessuti edilizi
frutto di complesse fasi di
trasformazione/evoluzione
che risultano di difficile
lettura
TEMA 1 – EDIFICI IN AGGREGATO
1.1 – Classificazione tipologica e meccanismi di danno
Individuazione dei parametri influenti sul comportamento strutturale d’assieme
1. caratteristiche tipologiche degli edifici componenti
1.1 edifici residenziali
1.2 edifici residenziali e edifici specialistici
TEMA 1 – EDIFICI IN AGGREGATO
1.1 – Classificazione tipologica e meccanismi di danno
2. caratteristiche degli spazi aperti interni
2.1 tessuto compatto
2.2 tessuto rado
3. altezza degli edifici componenti
altezza assoluta / altezza relativa
TEMA 1 – EDIFICI IN AGGREGATO
1.1 – Classificazione tipologica e meccanismi di danno
4. legame tra la morfologia e le caratteristiche dell’edificato
4.1 pendio forte
4.2 pendio lieve
4.3 piano
h
c
d
c
5. sostituzioni di edifici
Quantità delle sostituzioni / tipologia delle
sostituzioni
a
g
h
f
e
h
h
g
b
TEMA 1 – EDIFICI IN AGGREGATO
1.1 – Classificazione tipologica e meccanismi di danno
Per “lettura critica” si intende la disamina dell’aggregazione realizzata mediante l’analisi (i) della
tecnica costruttiva locale, (ii) delle fasi evolutive, (iii) dello stato di conservazione e dissesto.
Tale tipo di indagine contiene risvolti utili alla comprensione del comportamento meccanico
dell’insieme costruito e individua puntualmente le vulnerabilità dell’aggregato.
Nell’ambito della ricerca in corso, si prevede di giungere alla esemplificazione, quanto più
possibile generalizzata, della modalità di esecuzione della “lettura critica”.
TEMA 1 – EDIFICI IN AGGREGATO
1.2 – Analisi e verifica dei meccanismi locali
ATTIVITA’ PREVISTE NEL PRIMO ANNO
1.2 Analisi e verifica dei meccanismi locali (Resp. Gianmarco De Felice)
Raccolta dati sperimentali prove dinamiche. Esempi di analisi statica
(UNINAb, UNIPG, ROMA3, UNIGE, UNIPV)
Simulazione numerica risposta dinamica blocchi rigidi
(UNIPZ)
Raccolta e selezione registrazioni accelerometriche. Proposte di utilizzo nelle sperimentazioni.
(UNIPZ, ROMA1)
Confronto tra analisi statiche equivalenti e analisi dinamiche non lineari.
(ROMA1)
TEMA 1 – EDIFICI IN AGGREGATO
1.2 – Analisi e verifica dei meccanismi locali
Approccio basato sui meccanismi di collasso
Esame critico della procedura prevista dall’Ordinanza 3431/05 per la
verifica dei meccanismi locali (Allegato 11.C) (UNIGE, UNIPV)
Formulazioni analitiche per il calcolo delle pareti rispetto ai meccanismi di
collasso (UNIPV)
Sviluppo di un software per il controllo dei cinematismi in ambiente CAD
(UNIGE)
Valutazione convenzionale e semplificata di vulnerabilità sismica nelle
aggregazioni edilizie storiche, basato su abaci e corrispondenti meccanismi di
collasso (UNIPG)
TEMA 1 – EDIFICI IN AGGREGATO
1.2 – Analisi e verifica dei meccanismi locali
Programma MASK - Seismic Kinematic Analysis of Masonry Substructures
TEMA 1 – EDIFICI IN AGGREGATO
1.2 – Analisi e verifica dei meccanismi locali
Sperimentazione
Prove sperimentali statiche su murature di blocchi a secco in pietra
squadrata, come primo punto di riferimento per i modelli di calcolo dei
moltiplicatori di collasso dei meccanismi più semplici e comuni.
TEMA 1 – EDIFICI IN AGGREGATO
1.2 – Analisi e verifica dei meccanismi locali
Sperimentazione
Progetto TRE.RE.M.
Calcolo dei moltiplicatori di collasso per i possibili meccanismi di primo modo e
relativa accelerazione di picco al terreno secondo la procedura dell’OPCM 32743431 (UNIPV, UNIGE)
Simulazione delle prove sperimentali mediante modelli non lineari agli elementi finiti
e mediante macromodelli in grado di cogliere meccanismi locali (UNICT)
Modellazione dei meccanismi locali attraverso un approccio ad elementi distinti. La
mesh viene generata automaticamente a partire dal rilievo della tessitura muraria; i
singoli elementi lapidei sono modellati come corpi rigidi ed i giunti di malta come
interfacce con attrito e coesione alla Coulomb.(ROMA3)
TEMA 1 – EDIFICI IN AGGREGATO
1.2 – Analisi e verifica dei meccanismi locali
Sperimentazione
Prove dinamiche su pareti singole e su connessioni murarie:
• Progetto di prove sperimentali di
modelli in scala di pareti singole e
connessioni
murarie
(Enea
Casaccia). Esecuzione di 2-4 prove
su pareti singole e 2 prove su
connessioni murarie a U tra una
parete e le due ortogonali.
H / b = 18
H / b = 12
H/b=9
H/b=6
• Prove di caratterizzazione di una
malta premiscelata di calce idraulica
e sabbia,
vista dall' alto
vista frontale
TEMA 1 – EDIFICI IN AGGREGATO
1.2 – Analisi e verifica dei meccanismi locali
Definizione dell’input sismico e analisi dinamiche non lineari
• Selezione di settanta segnali naturali. I segnali sono stati scelti, sulla scorta
di precedenti studi, in maniera da coprire un ampio intervallo di valori del
picco di velocità del suolo (PGV) (ROMA1).
• Definizione di spettri di domanda (a quota diversa
rispetto alla base dell’edificio) (UNIGE)
• Statistica della risposta in funzione della geometria della parete e delle
caratteristiche dell’input, anche in relazione ai diversi parametri di stima
dell’intensità sismica disponibili in letteratura (ROMA3)
• Approcci basati sul modello di pendolo inverso (Housner ‘57)
analisi dinamica del blocco rigido sotto sisma, inteso come
riferimento fondamentale per l’analisi sismica delle strutture murarie
(ROMA1, UNIPZ, UNINA-b, ROMA3)
TEMA 1 – EDIFICI IN AGGREGATO
1.2 – Analisi e verifica dei meccanismi locali
Risposta di due famiglie di pareti, libere e vincolate
in sommità, a 70 segnali naturali
h=8m
1
1
0.8
0.8
0.6
0.6
IOver
IOver
0.4
0.4
0.2
0.2
Nel caso delle pareti
libere, si è
riscontrato
nuovamente una
scarsa correlazione
fra frequenze di
ribaltamento e PGA.
La migliore si è
dimostrata invece
quella con l’area
dello spettro di
pseudovelocità fra 0
e 4 s, che può così
divenire criterio di
selezione.
Tsup
0
0
50
100
PGA (g)
150
0
0
200
400
SPv0-4 (cm)
600
SPv = ∫ Spv(T )dT
Tinf
TEMA 1 – EDIFICI IN AGGREGATO
1.2 – Analisi e verifica dei meccanismi locali
Modellazione della parete
Analisi numeriche dirette a rilevare la dipendenza della
capacità sismica della parete rispetto ad azioni fuori dal
piano, dalla tessitura interna del muro. Partendo dal
database messo a punto dal gruppo del Politecnico di
Milano coordinato dalla prof.ssa Binda (POLIMI, ROMA3)
Collaborazione con la University of
Adelaide, Australia, per lo sviluppo di un
modello per la simulazione della risposta
ciclica fuori del piano di pareti in muratura di
mattoni soggette a flessione biassiale sulla
base di sperimentazioni cicliche svolte presso
la University of Adelaide (UNIPV)
TEMA 1 – EDIFICI IN AGGREGATO
1.2 – Analisi e verifica dei meccanismi locali
Modellazione delle connessioni
• Sviluppo di una procedura analitica semplificata finalizzata alla definizione di minoranti e
maggioranti della soluzione “esatta” per meccanismi nel piano ed estensione della
procedura ai meccanismi fuori dal piano (UNINA-b)
• Metodologia per la modellazione di pareti
murarie di pietrame irregolare attraverso un
approccio ad elementi distinti. La mesh viene
generata automaticamente a partire dal rilievo
della tessitura muraria; i singoli elementi
lapidei sono modellati come corpi rigidi ed i
giunti di malta come interfacce con attrito e
coesione alla Coulomb. (ROMA3)
TEMA 1 – EDIFICI IN AGGREGATO
1.3 – Analisi sismica globale sull’unità edilizia dell’aggregato
ATTIVITA’ PREVISTE NEL PRIMO ANNO
1.3 Analisi sismica globale sulla Unità Edilizia (Resp. Antonio Borri)
Analisi preliminari n.l. su aggregati (codici a macroelementi). Confronti con analisi a “unità
isolata”.
(UNIGE, UNIPV)
TEMA 1 – EDIFICI IN AGGREGATO
1.3 – Analisi sismica globale sull’unità edilizia dell’aggregato
Modellazione globale a macroelementi
Interazione tra edifici adiacenti:
• Meccanismi di taglio e pressoflessione (diverse geometrie)
• Martellamento (connessioni con vincolo interno unilatero)
• Differenze in altezza (edifici da 1 a 4 piani)
• Influenza della rigidezza degli orizzontamenti
• Risposta torsionale
Aggregati a schiera:
• influenza della posizione
• influenza della topografia e variabilità spaziale del moto
Casi studio
N88
25
21
N87
N30
13
N36
14
40
39
2
N2
N29
29
N42
15
41
N35
3
30
43
6
N41
4
8
N77
1N85
1
N28
N34
N76
N84
N27
N33
13
2
N2
N39
14
21
38
N32
3
17
39
6
N38
4
26
N49
9
8
N68
1 N75
N31
N27
Table 3.1. Dimensional parameters
35
34
N69
12
N5
38
37
22
N55
N68
23
47
18
N46
N54
N63
N4
19
N62
N7
24
48
42
49
20
N45
9
N53
43
10
N6
N61
44
12
N5
34
33
7
N37
N33
14
10
N6
48
32
5
13
20
47
31
N67N74
N39
15
36
11
N44
21
N55
N52
22
44
43
N3
N70
N7
53
11
30
N47
0.8
19
N58
N47
27
N25
N59
24
52
36
41
40
29
28
1
N1
N60
N71
58
16
37
N26
25
23
N8
28
57
46
46
N69
4 N76
15
36
18
N50
N48
45
35
N61
N72
7
N40
N77
N3
27
51
35
5
N1
22
N51
34
N62
56
45
44
33
32
31
17
N78
4N86
16
42
26
50
49
N3
N52
55
54
17
N46
N63
N60
N71
23
45
N54
18
N4
N7
24
46
N62
19
47
N70
20
N6
16
37
38
358
39
40
41
42
0.6
2
N2
N26
N32
3
N38
4
6
26
8
N45
29
25
0.4
N53
N61
9
30
N5
33
31
5
N25
12
32
27
1
N1
N69
10
357
28
N31
7
N37
11
N44
N52
N60
N68
N4
Acceleration (g)
0.2
N55
N33
13
N39
14
N45
15
N5
16
0.0
-1.0
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
28
27
1.0
N2
N19
-0.2
N23
8
1 N54
N49
N27
2
N32
29
9
21
25
24
5
N22
7
N26
11
N48 N53
N31
N37
N43
N33
N39
N45
N51
13
-0.6
N23
N27
3
21
18
H1-H2 pounding Cyclic
H1-H2 pounding Monotonic
H1-H2 pounding Monotonic
Cyclic
Monotonic
Monotonic
H1-H2 full Cyclic
H1-H2 full Monotonic
H1-H2 full Monotonic
N44
29
10
N50
30
12
221
N4
25
20
22
19
5
N18
N22
24
23
1
N1
28
9
N3
N5
16
4
17
1 storey, single building Monotonic
N38
15
6
Normalized Displacement (cm)
1 storey, single building Monotonic
8
N32
14
27
26
N19
2
1 storey, single building Cyclic
N4
26
23
19
N18
N2
12
22
20
1
-0.8
N44
4
18
N1
10
31
6
3
17
-0.4
N38
30
N26
7
N31
11
N37
N43
N49
N3
TEMA 1 – EDIFICI IN AGGREGATO
1.3 – Analisi sismica globale sull’unità edilizia dell’aggregato
Modellazione di un aggregato edilizio complesso
P38
P44
P37 P45
P43
P46
P39
P53
P36
P52
P54
P28
P4
P3
P26
P8
P9
P17
P10
P5
P23
P21
P22
P7
P20
P2
P19
P6 P12
P13
P1
P11
P14 P15
P18
P16
P24
P29
P27P30
P32
P35
P33
P42
P41
P31
P34
P25
P55
P59
P56
P62
P51P49 P58
P50
P47
P48
P57
P40
P63
P61
P60
Tema 2 – Edifici misti muratura - c.a.
Coordinatore: Gianmarco De Felice (ROMA3)
2.1 Analisi tipologica
V. Ceradini
2.2 Sperimentazione e diagnostica
M. Sassu
2.3 Modellazione e criteri di verifica
L. Decanini
TEMA 2 – EDIFICI MISTI MURATURA – CEMENTO ARMATO
2.1 – Analisi delle tipologie edilizie
Classificazione
Organizzazione strutturale:
 Edifici in muratura intelaiata (contornata,
cordolata, confinata) con elementi in c.a. e
muratura aderenti (elementi in c.a. gettati sulle
murature, o realizzati prima e poi tamponati)
 Edifici misti (combinati) con elementi in c.a. e
murature non aderenti, compresenti in pianta o
sovrapposti in alzato
Trasformazioni intervenute:
 nati con struttura mista
 divenuti con struttura mista a
seguito di ampliamenti,
ricostruzioni, sopraelevazioni
Epoca di realizzazione:
 1910-39 ; 1940-69; 1970-
Destinazione d’uso:
 residenziale
 specialistica (scuole,
ospedali, edifici pubblici)
TEMA 2 – EDIFICI MISTI MURATURA – CEMENTO ARMATO
2.1 – Analisi delle tipologie edilizie
Ricognizione bibliografica
Normative internazionali
su edifici misti
(UNIROMA1, UNIPV)
•Eurocodici 6 e 8
•Reglamento INPRES-CIRSOC 103 “Normas Argentinas para
Construcciones Sismorresistentes” – Parte III “Construcciones de
Mamposteria” (1991)
•Proyecto de Reglamento CIRSOC 501 “Reglamento Argentino de
Estructuras de Mamposteria” (Dicembre 2005)
• Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construción de
Estructuras de Mampostería (Normas Técnicas Complementarias del
Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal, Messico)
• ACI 530-05/ASCE 5-05/TMS 402-05 e ACI 530.1-05/ASCE 6-05/TMS 60205.
Normative italiane sul c.a. • dal 1907 al 1939
Manualistica
(UNIROMA3)
• brevetti, aspetti costruttivi e proprietà dei materiali negli edifici costruiti tra
il 1900 ed il 1940
TEMA 2 – EDIFICI MISTI MURATURA – CEMENTO ARMATO
2.1 – Analisi delle tipologie edilizie
Ricognizione bibliografica
Indagini di Archivio:
(UNIRC)
- archivio storico del comune di Reggio Calabria;
- archivio del dipartimento edilizia privata del
comune di Messina;
- archivio storico capitolino;
- archivio storico del comune di Avezzano;
- archivio del servizio tecnico per il territorio
di Avezzano (ex genio civile);
- archivio dell’azienda territoriale edilizia
residenziale (ATER) dell’Alto Friuli Udine;
- archivio dell’ATER di Tolmezzo (UD).
Ricognizione dei danni
negli eventi sismici:  El Salvador (1986 e 2001);
(UNIROMA1, UNIPV)
Rapporti di prove
sperimentali:
(UNIROMA1)
 Oaxaca (Messico, 1999);
 Colima (Messico, 2003).
Edifici misti
Muratura intelaiata
Sperimentazione
7
Sperimentazione
27
Altro2
1
Altro2
24
Totale
8
Totale
51
TEMA 2 – EDIFICI MISTI MURATURA – CEMENTO ARMATO
2.1 – Analisi delle tipologie edilizie
Messina 1924 pianta
Reggio Calabria 1926
armatura delle travi
Reggio Calabria
1926 tipi murari
Udine 1926 Prospetto
Reggio Calabria
1930 Sezione
TEMA 2 – EDIFICI MISTI MURATURA – CEMENTO ARMATO
2.1 – Analisi delle tipologie edilizie
Relazioni di calcolo
Reggio Calabria 1926
Relazione di calcolo di
progetto
Avezzano 1930 Relazione
manoscritta di calcolo di progetto
Reggio Calabria 1949
Relazione di calcolo di
una sopraelevazione
Udine 1953
Relazione
dattiloscritta di
calcolo di progetto
Udine 1977 Relazione
di calcolo intervento
(primi tabulati da
computer)
TEMA 2 – EDIFICI MISTI MURATURA – CEMENTO ARMATO
2.1 – Analisi delle tipologie edilizie
Documenti di cantiere
Avezzano 1924
Foto di cantiere
Reggio Calabria 1926 schema strutturale
Reggio Calabria 1930 Libretto delle misure
TEMA 2 – EDIFICI MISTI MURATURA – CEMENTO ARMATO
2.1 – Analisi delle tipologie edilizie
Tipologia del modulo
aggregativo
Disposizione ortogonale discontinua
Disposizione
lineare semplice
Messina 1930 a Corte chiusa
Reggio Calabria 1921
a Corte aperta sugli assi
principali
Reggio Calabria
1937 Stecche
parallele ortogonali al
pendio
Messina 1927 a Corte aperta a “C”
Milano 1925 a Corte aperta a
“U”
TEMA 2 – EDIFICI MISTI MURATURA – CEMENTO ARMATO
2.2 – Diagnostica e sperimentazione
2.2 Diagnostica e Sperimentazione
Visita di edifici e raccolta di documentazione grafica e fotografica
 Edifici scolastici nelle province di Pisa e Livorno
realizzati tra il 1920 ed il 1960; (UNIPI)
 Edifici residenziali nelle province di Messina e
Reggio Calabria realizzati dopo il terremoto di
Messina del 1908; (UNIRC, UNICT)
Saggi su strutture esistenti per il riconoscimento delle caratteristiche dei
materiali e della tecnica costruttiva adottata. (UNIRC, UNIPI)
 presenza e consistenza degli elementi in c.a. (uso combinato di
pacometro, sclerometro, fessurimetro e termografie);
 consistenza delle murature o delle tamponature (saggi a vista,
perforazioni, carotaggi, endoscopie);
 grado di connessione tra muratura ed elementi in c.a. (saggi a
vista, carotaggi, termografie).
TEMA 2 – EDIFICI MISTI MURATURA – CEMENTO ARMATO
2.2 – Diagnostica e sperimentazione
Caratterizzazione del calcestruzzo (UNIFI)
 Calibrazione delle curve di regressione tra indagini non distruttive
(ultrasuoni e sclerometro) e indagini distruttive (carotaggi);
 Realizzazione di un database sulle prove di caratterizzazione del
calcestruzzo diviso per area geografica, età della costruzione, ecc..
Caratterizzazione della muratura
 indagini meccaniche su murature di edifici misti effettuate dal
laboratorio prove e materiali dell’Università di Reggio Calabria
e da ditte private (UNICT);
 prove con martinetti piatti su murature di mattoni pieni
costruite negli anni 30-60 (UNICT)
 prove sperimentali a rottura in situ, con taglio ciclico e
compressione assegnata, su pannelli in muratura tradizionale
in condizioni originarie e a seguito di rinforzi o riparazioni
mediante tipiche tipologie d’intervento (iniezioni, connettori
trasversali, placcaggi) (UNIPI)
TEMA 2 – EDIFICI MISTI MURATURA – CEMENTO ARMATO
2.3 – Metodi di modellazione e criteri di verifica
2.3 Metodi di Modellazione e Criteri di Verifica
Criteri sintetici per la stima della vulnerabilità sismica (UNIRC)
 mediante rapporti i superficie o di massa
Analisi di sistemi elementari accoppiati (UNINA)
volte a stabilire la ripartizione tra i diversi sistemi resistenti:
 parete piena in muratura – telaio in c.a.
 parete forata in muratura – telaio in c.a.
 parete forata in muratura parete in c.a.
TEMA 2 – EDIFICI MISTI MURATURA – CEMENTO ARMATO
2.3 – Metodi di modellazione e criteri di verifica
CLASSIFICAZIONE DELLE STRUTTURE MISTE MURATURA-C.A.
Muratura confinata con c.a.
Muratura contornata con c.a.
Muratura combinata con c.a.
TEMA 2 – EDIFICI MISTI MURATURA – CEMENTO ARMATO
2.3 – Metodi di modellazione e criteri di verifica
Modellazione statica non lineare a telaio equivalente
 analisi con elementi di trave a plasticità concentrata alle estremità
(TREMURI) e applicazioni a strutture reali; (UNIGE)
 analisi parametriche su: ruolo dei cordoli in c.a., effetto di setti in
c.a., comportamento in presenza di sopraelevazione; (UNIGE)
 modellazione statica non lineare a macroelementi; (UNIPV)
 influenza delle pareti esterne nella resistenza sismica di edifici
misti; (UNIROMA3)
analisi con SAP di telai non lineari e macro-elementi che
rappresentano la muratura (nel piano e fuori dal piano); (UNICT)
TEMA 2 – EDIFICI MISTI MURATURA – CEMENTO ARMATO
2.3 – Metodi di modellazione e criteri di verifica
Applicazioni:analisi parametriche su un edificio prototipo
9 Modello A: edificio in muratura ordinaria
9 Modello B: inserimento di cordoli di piano a tutti i livelli
9 Modello C: sostituzione delle pareti interne in muratura con telai in ca
9 Modello D: sostituzione delle pareti interne in muratura del nucleo scala
mediante setti in ca (nucleo a C)
9 Modello E: Sopraelevazione di un piano tramite telaio in ca della configurazione
base
Modello B
Modello C
Modello D
Modello E
TEMA 2 – EDIFICI MISTI MURATURA – CEMENTO ARMATO
2.3 – Metodi di modellazione e criteri di verifica
Direzione Y-distribuzione pseudotriangolare
Idealizzazione in bilineare equivalente
0,5
Model A
Model B
Model C
Model D
Model E
0,4
0,35
Base Shear/Weight
0,25
0,20
(Fy/ )/m* [g]
Model A
Model B
Model C
Model D
Model E
0,30
0,3
0,2
0,1
0,15
0,10
0
0,05
0
10
20
30
40
50
d/ [mm]
0,00
0
10
20
30
40
50
Average displacement of 3th floor [mm]
PGA [g] allo SLU e valore di q*
MODEL
A
B
C
D
E
60
Model T* [s]
A
B
C
D
E
Y direction - Triangular Load
Soil A
Soil B-C-E
Soil D
0,24 (3)
0,15 (3)
0,12 (2.6)
0,17 (1.9)
0,124(1.7)
0,10 (1.5)
0,15 (3)
0,10 (3)
0,09 (3)
0,51 (2.9)
0,35 (2.5)
0,25 (2)
0,25 (3)
0,16 (3)
0,13 (3)
0.507
0.332
0.509
0.218
0.551
Γ
m* [kg]
1.38
1.37
1.31
1.3
1.72
462694
482178
472062
432572
346288
Fy
du Weight
[kN] [mm] [kg]
970.5 47.4 867176
1447.3 17.7 892053
610.5 40.7 792288
2413.8 30.2 777160
870.6 81.2 928154
TEMA 2 – EDIFICI MISTI MURATURA – CEMENTO ARMATO
2.3 – Metodi di modellazione e criteri di verifica
Applicazione a Casi di Studio
 Edificio in Capri (UNINA)
 Edifico dell’ex-mattatoio in Roma (UNIROMA3)
 Edifico in Genova (UNIGE)
 Edificio in muratura intelaiata a Messina (UNICT)
 Edificio in muratura intelaiata a Reggio Calabria (UNIRC)
 Edificio a struttura mista in Pisa (UNIPI)
TEMA 2 – EDIFICI MISTI MURATURA – CEMENTO ARMATO
2.3 – Metodi di modellazione e criteri di verifica
Simulazione numerica di edifici reali
Edificio Industriale Ex-Macelli (Roma)
TEMA 2 – EDIFICI MISTI MURATURA – CEMENTO ARMATO
2.3 – Metodi di modellazione e criteri di verifica
Analisi numeriche
Direzione X-Distribuzione pseudo-triangolare
Configurazione variata
Configurazione originaria
0,20
Tx / W [-]
0,15
0,10
0,05
0,00
1,2E+07
Telai
1,0E+07
Taglio
totale
Tx [N]
8,0E+06
0,00
0,01
6,0E+06
4,0E+06
0,18
0,15
Ty / W [-]
M uratura
Curva push-over
0,12
0,02
0,03
0,04
X
Modesto apporto
alla resistenza
0,05
dei telai in c.a.
Umedio,x [m]
2,0E+06
0,0E+00
0,00
0,01
0,02
0,03
0,04
Umedio,x [m]
0,09
0,06
Y
0,03
0,00
0,00
0,01
0,02
Umedio,y [m]
0,03
0,04
TEMA 2 – EDIFICI MISTI MURATURA – CEMENTO ARMATO
2.3 – Metodi di modellazione e criteri di verifica
Simulazione numerica di edifici reali
Edificio residenziale sito in Capri
Modello di calcolo
Pianta
Sezione
1680
140
315
120
50
120
315
140
A
240
504
504
43
27
50
240
27
120
460
50
454
56 50
60
1945
454
50
460
50
454
56 50
70
140
140
280
A
594
A
355
50 56
425
425
40
43
27
190
190
575
1945
355
1275
50
305
454
305
50 56
43
40
120
355
594
50
70
55
435
50
460
50
435
55
70
260
50
260
1680
305
150
280
210
280
150
305
1680
NOTA: Per gli elementi strutturali in c.a. è stato effettuato un progetto
simulato facendo riferimento esclusivo alle azioni verticali
TEMA 2 – EDIFICI MISTI MURATURA – CEMENTO ARMATO
2.3 – Metodi di modellazione e criteri di verifica
Analisi in direzione X
0,12
0,08
0,06
0,04
distribuzione pseudo-triangolare
0,02
0,00
0,00
distribuzione uniforme
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
Umedio,x [cm]
0,10
Analisi in direzione X (pseudo–triangolare)
contributo delle diverse pareti
0,08
P1 (muratura)
Tx / W [-]
Tx / W [-]
0,10
P3 (muratura)
0,06
P5 (telaio c.a.)
0,04
P6 (telaio c.a.)
Totale
0,02
X
0,00
0,00
0,02
0,04
0,06
Umedio,x [cm]
0,08
0,10