Marcolini, Marco
(2015)
Valutazione di edifici in C.A. danneggiati da sisma: dalle perdite prestazionali alle decisioni di riparabilità.
[Tesi di dottorato]
| Tipologia del documento: |
Tesi di dottorato
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| Lingua: |
Italiano |
| Titolo: |
Valutazione di edifici in C.A. danneggiati da sisma: dalle perdite prestazionali alle decisioni di riparabilità |
| Autori: |
| Autore | Email |
|---|
| Marcolini, Marco | marco.marcolini@unina.it |
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| Data: |
31 Marzo 2015 |
| Numero di pagine: |
155 |
| Istituzione: |
Università degli Studi di Napoli Federico II |
| Dipartimento: |
Strutture per l'Ingegneria e l'Architettura |
| Scuola di dottorato: |
Ingegneria industriale |
| Dottorato: |
Ingegneria dei materiali e delle strutture |
| Ciclo di dottorato: |
27 |
| Coordinatore del Corso di dottorato: |
| nome | email |
|---|
| Mensitieri, Giuseppe | giuseppe.mensitieri@unina.it |
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| Tutor: |
| nome | email |
|---|
| Polese, Maria | [non definito] |
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| Data: |
31 Marzo 2015 |
| Numero di pagine: |
155 |
| Parole chiave: |
Edifici in C.A., Capacità Residua, Performance Loss, Costi di Riparazione, Politiche di Riparabilità |
| Settori scientifico-disciplinari del MIUR: |
Area 08 - Ingegneria civile e Architettura > ICAR/09 - Tecnica delle costruzioni |
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| Depositato il: |
12 Apr 2015 01:32 |
| Ultima modifica: |
29 Set 2015 14:44 |
| URI: |
http://www.fedoa.unina.it/id/eprint/10332 |
| DOI: |
10.6092/UNINA/FEDOA/10332 |
Abstract
Le decisioni sulla riparabilità di edifici danneggiati da sisma, dipendono in maniera cruciale dalla valutazione della variazione di sicurezza associata alla capacità residua ed è fondamentale una stima dei costi di riparazione per portare l'edificio al suo stato originale e, se necessario, degli eventuali costi di retrofit da doversi sostenere. Nel presente lavoro si sono sviluppati diversi aspetti di un framework di valutazione della riparabilità finalizzato ad analisi semplificate a larga scala. Il framework si compone principalmente di due moduli di analisi ed in particolare a) valutazione della capacità residua e della Performance Loss PL con analisi per meccanismi; b) stima del PL e costi di riparazione attesi per classi di edifici in C.A. esistenti.
L'applicazione degli strumenti di valutazione sviluppati, inoltre, ha consentito di proporre un approccio ibrido per la valutazione di curve di fragilità damage dependent per classi di edifici in c.a. ed, ancora, di testare l'effetto di applicazione di policy di ricostruzione a scala territoriale.
Per quanto riguarda la valutazione della Capacità Residua e della Performance Loss PL con analisi per meccanismi si è proposto un approccio semplificato che consente di valutare la capacità residua e la variazione attesa in funzione del danno sulla base di parametri coefficiente di taglio alla base Cb, duttilità disponibile μcap e periodo equivalente Teq stimati attraverso analisi per meccanismi (MEC). L'applicazione dell'analisi per meccanismi a classi di edifici in C.A. ha consentito di creare un catalogo di curve di capacità per 30 classi di edifici rappresentativi il patrimonio edilizio in C.A. esistenti in Italia mostrando che gli edifici più recenti presentano, a parità di altezza, caratteristiche di resistenza maggiori rispetto a quelli progettati nella prima metà del secolo scorso. Analogamente è stato definito un catalogo di curve PL-μ che mettono in relazione le perdite prestazionali attese, espresse in termini di PL, con la richiesta di duttilità μ.
Per quanto riguarda la valutazione di riparabilità, con l'ausilio del database dei costi di riparazione con più di 2300 edifici danneggiati dopo il terremoto di L'Aquila del 2009 si è proposta una relazione che lega i costi di riparazione attesi alla della perdita di capacità. utilizzando l'approccio MEC ed i cataloghi di curve PL-m si può, dunque, effettuare rapidamente una stima delle perdite prestazionali attese per classi di edifici, ed associare queste ultime ai costi di riparazione. Questo strumento, dunque, può essere applicato nel periodo immediatamente successivo ad un terremoto per ottenere una valutazione preliminare della perdita di capacità e dei costi di ricostruzione attesi per diverse classi di edifici in C.A..
Infine, utilizzando lo strumento messo a punto in questa tesi, che collega il PL ai costi di riparazione, si è testata l'ipotetica applicazione del PBPF proposto in FEMA 308 al fine della valutazione della riparabilità, applicandolo ad un caso studio per una municipalità nel sud Italia, mostrando come la scelta di soglie prestazionali sia cruciale nell'influenzare le decisioni nel post-sisma. Le soglie di PL e delle prestazioni iniziali richieste IP definiscono, nell'ambito delle politiche di ricostruzione, dei domini di accettabilità dei semplici interventi di riparazione o di imposizione di interventi di retrofit o eventuale demolizione. Si è mostrato come tali soglie possano essere definite con un chiaro approccio quantitativo, collegandole ai costi di ricostruzione attesi e alla probabilità di collasso di edifici nello stato intatto e danneggiato.
Definite le soglie in termini di IP e PL di una ipotetica policy di ricostruzione, è stato possibile applicare lo strumento operativo per diverse classi di edifici esistenti in un'area campione.
L'applicazione del PBPF per un comune del sud Italia dimostra la possibilità di valutare i costi globali a seguito di un evento sismico a seconda delle scelte adottate per le soglie di IP e PL. Facendo variare le soglie degli intervalli considerati è possibile apprezzare sia la variazione di costo globale di riparazione e rafforzamento, sia il livello di sicurezza raggiunto dagli edifici nonché la loro probabilità di collasso.
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