Autore: Paolo Fici
Relatori: ing. Valeria Migliori, prof. Alberto Franchi
Azienda: ARUP S.p.A.
Master: Progettazione sismica delle strutture per costruzioni sostenibili” a.a 2014/2015
Il presente lavoro ha come oggetto l’analisi di vulnerabilità sismica di un edificio esistente, situato in Olanda, nella regione di Groningen, dove recentemente si sono registrati fenomeni sismici di origine non tettonica, ma indotti da estrazioni di gas dal sottosuolo.
Lo studio che segue si inserisce quindi in un contesto molto più ampio di analisi di vulnerabilità, svolte su un gran numero di edifici, di diversa natura e tipologia, presenti nella regione dell’Olanda prima menzionata. Data l’assenza di una corretta pratica edilizia (in ambito sismico), dovuta alla non sismicità della zona, questi edifici risultano, in genere, molto vulnerabili ai fenomeni sismici, in quanto realizzati per lo più con muratura non armata, di spessore ridotto e con la sostanziale carenza di connessioni efficaci tra gli elementi strutturali. Inoltre, un altro grande fattore di vulnerabilità è rappresentato dalla presenza, nella quasi totalità degli edifici, di “cavity walls”, ovvero murature realizzate con due paramenti di spessore ridotto, scarsamente collegati tra loro, separati da una cavità interna lasciata completamente vuota, utilizzata per migliorare le prestazioni termiche della parete.
L’edificio oggetto di analisi si trova nella città di Delfzijl (nell’area di Groningen) è un fabbricato con un unico piano fuori terra, di notevoli dimensioni, con impronta in pianta di forma rettangolare di dimensioni 88 x 49m e una superficie pari a circa 3940 m2.
L’impianto originario, costruito nel 1977, è stato poi oggetto di numerose espansioni nel 1978, nel 1986 e nel 2007. Il risultato è un grande corpo di fabbrica unitario, senza giunti tra le diverse porzioni, realizzate con altezze differenti, diverse tecnologie costruttive e materiali. Sono infatti presenti porzioni a struttura portante in acciaio e altre realizzate con muratura non armata, sia del tipo tradizionale piena, sia del tipo “cavity wall”.
E’ stato sviluppato un modello globale della struttura, analizzato con l’accelerazione di progetto. Suddetto valore di accelerazione è stato desunto da studi specifici condotti sull’area oggetto di studio, necessari date le particolari caratteristiche sismologiche della zona.
Le analisi hanno messo in evidenza un cattivo comportamento dell’edificio per azioni sismiche, con una risposta caratterizzata da un numero elevato di modi locali delle diverse parti, senza un definito comportamento d’insieme. In conclusione, la struttura è caratterizzata da una capacità sismica pari a 0.07g, che risulta il valore inferiore ottenuto tra quelli presi in considerazione in fase di verifica.
Spostamenti dei maschi murari soggetti all’azione sismica in direzione trasversale