Santaniello, Roberta
(2009)
Analisi di edifici a pianta basilicale sotto azioni sismiche.
[Tesi di dottorato]
(Inedito)
| Tipologia del documento: |
Tesi di dottorato
|
| Lingua: |
Italiano |
| Titolo: |
Analisi di edifici a pianta basilicale sotto azioni sismiche |
| Autori: |
| Autore | Email |
|---|
| Santaniello, Roberta | roberta.santaniello@unina.it |
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| Data: |
29 Novembre 2009 |
| Numero di pagine: |
291 |
| Istituzione: |
Università degli Studi di Napoli Federico II |
| Dipartimento: |
Ingegneria strutturale |
| Scuola di dottorato: |
Ingegneria civile |
| Dottorato: |
Ingegneria delle costruzioni |
| Ciclo di dottorato: |
22 |
| Coordinatore del Corso di dottorato: |
| nome | email |
|---|
| Mazzolani, Federico Massimo | [non definito] |
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| Tutor: |
| nome | email |
|---|
| De Luca, Antonio | adeluca@unina.it | | Mele, Elena | elenmele@unina.it |
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| Data: |
29 Novembre 2009 |
| Numero di pagine: |
291 |
| Parole chiave: |
Chiese, analisi limite, analisi Fem, L'Aquila, danneggiamento |
| Settori scientifico-disciplinari del MIUR: |
Area 08 - Ingegneria civile e Architettura > ICAR/09 - Tecnica delle costruzioni |
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| Depositato il: |
21 Mag 2010 13:21 |
| Ultima modifica: |
03 Dic 2014 15:31 |
| URI: |
http://www.fedoa.unina.it/id/eprint/3880 |
| DOI: |
10.6092/UNINA/FEDOA/3880 |
Abstract
Le analisi di vulnerabilità a scala territoriale sono state rivolte, nel passato, al costruito ordinario, utilizzando modelli di valutazione semplificati, su base statistica o euristica; al contrario, per i manufatti monumentali si è sempre ritenuto che essi meritassero analisi di maggiore dettaglio e che il loro comportamento non fosse riconducibile a schemi prefissati. In realtà, il territorio italiano è ricchissimo di edifici di pregio ed il loro numero impone l'adozione di modelli semplificati, perlomeno per le tipologie numericamente più consistenti. Certamente i manufatti storici in muratura, specie se a carattere monumentale e quindi realizzati seguendo le regole dell'arte, presentano in genere un sufficiente livello di sicurezza alle azioni ordinarie ed un'elevata durabilità dei materiali; la loro presenza è già di per sé una testimonianza di efficienza strutturale. In altre parole, realizzare l'opera in conformità alle regole dell'arte equivaleva a rispettare le attuali verifiche di norma e leggere oggi la storia del manufatto è, in molti casi, come farne il collaudo. Per Le analisi di vulnerabilità a scala territoriale sono state rivolte, nel passato, al costruito ordinario, utilizzando modelli di valutazione semplificati, su base statistica o euristica; al contrario, per i manufatti monumentali si è sempre ritenuto che essi meritassero analisi di maggiore dettaglio e che il loro comportamento non fosse riconducibile a schemi prefissati. In realtà, il territorio italiano è ricchissimo di edifici di pregio ed il loro numero impone l'adozione di modelli semplificati, perlomeno per le tipologie numericamente più consistenti. Certamente i manufatti storici in muratura, specie se a carattere monumentale e quindi realizzati seguendo le regole dell'arte, presentano in genere un sufficiente livello di sicurezza alle azioni ordinarie ed un'elevata durabilità dei materiali; la loro presenza è già di per sé una testimonianza di efficienza strutturale. In altre parole, realizzare l'opera in conformità alle regole dell'arte equivaleva a rispettare le attuali verifiche di norma e leggere oggi la storia del manufatto è, in molti casi, come farne il collaudo. Per queste ragioni l'analisi strutturale di un edificio monumentale deve essere inquadrata all'interno di uno studio multidisciplinare, che affronti il progetto di restauro partendo da un'approfondita conoscenza. Il terremoto rappresenta invece per il nostro patrimonio storico-architettonico, d'inestimabile valore e diffuso capillarmente su tutto il territorio italiano, uno degli elementi di maggior rischio. Le costruzioni antiche presentano infatti un'intrinseca vulnerabilità alle azioni sismiche, in quanto le forze d'inerzia orizzontali possono provocare la perdita dell'equilibrio statico, specie negli elementi snelli e non connessi (guglie, vele, pareti male ammorsate). Inoltre la muratura è un materiale poco resistente a stati di trazione: la tendenza a disporre gli elementi secondo corsi orizzontali testimonia la volontà di sollecitare i piani più deboli (i giunti tra gli elementi lapidei o fittili) con azioni di pura compressione (dovute ai pesi propri e portati); l'azione sismica indu-ce invece tensioni tangenziali e/o di trazione, con conseguenti lesioni per scorrimento o distacco tra gli elementi. Esistono tuttavia molti esempi che dimostrano la possibilità di costruire in muratura in zona sismica, garantendo anche la sicurezza nei riguardi di tale azione. La buona qualità degli ammorsamenti, l'uso di architravi di adeguata rigidezza, la realizzazione di un comportamento scatolare tramite catene e cerchiature, l'inserimento di contrafforti a contrasto dei meccanismi di ri- baltamento sono alcuni esempi di soluzioni tecnologiche frequentemente adottate nelle aree a maggior rischio sismico. Il terremoto è un'azione poco frequente e forse è proprio questa la chiave di interpretazione di quanto sopra esposto: il periodo di ritorno per un sisma di intensità significativa è di almeno 100 anni, quindi circa tre generazioni. Le regole dell'arte, quasi mai scritte, erano frutto dell'esperienza del costruttore e venivano tramandate all'allievo: quando un costruttore acquisiva l'esperienza del terremoto, osservando direttamente i meccanismi di danno prodotti, traduceva questo in una comprensione intuitiva del comportamento strutturale e quindi elaborava una serie di accorgimenti per il buon costruire e per il miglioramento sismico degli edifici danneggiati. Tali regole erano applicate per una, forse due generazioni ma venivano gradualmente abbandonate proprio in quanto non veramente comprese. Le chiese sono probabilmente, tra i manufatti a carattere monumentale, la tipologia maggiormente vulnerabile, anche per sismi di limitata intensità; l'osservazione dei danni a seguito degli ultimi terremoti che hanno colpito l'Italia e le successive ricerche hanno prodotto un'ampia e consolidata base di conoscenza dei meccanismi di danno più frequenti in questi manufatti (Doglioni et al. 1994, Guccione et al. 1998). Se a questo si aggiunge che il loro numero sul territorio è decisamente elevato, specie in un paese come l'Italia, appare evidente l'esigenza di disporre di modelli di valutazione della vulnerabilità non solo di dettaglio, ma anche di tipo semplificato, ovvero applicabili a livello territoriale su un ampio campione di manufatti, sia nell'ambito di un'analisi preventiva di rischio, sia per la gestione di un'emergenza postsisma. Ad esempio a seguito dell'evento che ha colpito l’Abruzzo nell'aprile 2009, oltre ad alcuni monumenti di particolare importanza per i quali sono state avviate approfondite indagini e pronti interventi, è stato necessario gestire moltissime chiese danneggiate, giudicandone l'agibilità, individuando le opere provvisionali necessarie ad evitare maggiori danni, stimando i costi dell'intervento di restauro e miglioramento sismico. Tutto questo è stato possibile anche grazie ad una metodologia, basata su una scheda di rilievo sintetica ma impostata in chiave diagnostica (Lagomarsino 1998). Questo lavoro, si pone a valle di uno studio cominciato con la tesi di laurea dalla scrivente, in cui veniva analizzato il comportamento sismico di 10 chiese site nel Napoletano, e nel corso dei tre anni di dottorato ultimato e integrato. In particolare, è stata posta l’attenzione alla valutazione della capacità sismica dei macroelementi che costituiscono l’intero fabbricato. I macroelementi, possono però essere facilmente riconducibili a schemi semplici come quelli di portali ed archi in muratura, sui quali, attraverso l’applicazione di metodologie semplificate e sulla base delle ipotesi dell’analisi limite, sono stati calcolati i valori dei moltiplicatori di collasso al variare della geometria e delle condizioni di carico. In ultimo lo stesso discorso viene effettuato confrontando i risultati con l’utilizzo di codici di calcolo e con l’uso di analisi non lineari sugli stessi schemi geometrici menzionati in precedenza. A seguito del terremoto del 6 Aprile 2009, la stessa metodologia utilizzata per le dieci chiese è stata applicata a quattro casi di chiese site nell’ Aquilano, al fine di definirne il comportamento sismico.
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