In questo lavoro vengono esposte quelle che si ritiene possano esssere delle opportune basi per il progetto di adegamento sismico di un edificio storico e viene messo in luce il ruolo della modellazione ai fini della valutazione del comportamento strutturale e della verifica. Come riferimento si considera il caso di una costruzione esistente di pregio, danneggiata da un evento sismico e allo stato attuale pesantemente interessata da presidi atti alla messa in sicurezza dell’edificio stesso. Aspetto critico del processo di adeguamento strutturale sara’ quindi il rispetto dei vincoli e la risoluzione delle interferenze dovute a queste opere di presidio.
Le basi per l’intervento considerano quattro livelli che, partendo dagli aspetti più generali e globali e arrivando agli aspetti più specifici e locali, sono cosi pensati:
- il livello 1 riguarda gli aspetti più generali della conformazione globale dell’opera, ovvero la sua configurazione topologica, le sue suddivisioni e le sue parti principali;
- il livello 2 considera le disposizioni necessarie a garantire l’integrità strutturale dell’opera, ovvero come connettere fra loro gli elementi strutturali come le varie pareti e gli orizzontamenti;
- il livello 3 esamina come integrare localmente la capacità meccanica di elementi strutturali attraverso iniziazione di miscele leganti e attraverso la disposizione di reti di materiale innovativo;
- il livello 4 focalizza l’attenzione su problematiche speciali quali le volte preseti nell’edificio.
In altre parole, si considera ordinatamente 1) com’è configurato l’edificio; 2) come tenere insieme le varie parti dell’edificio, 3) come aumentare le caratteristiche di singole parti, e, infine, 4) risolvendo aspetti strutturali particolari. Si ritiene che la chiarezza d’intenti rappresenti un’intrinseca qualità dell’intervento per assicurare risultati certi e che quest’organizzazione logica focalizzi gerarchicamente la scala degli interventi, li caratterizzi e fornisca un’indicazione per lo sviluppo operativo del processo di adeguamento, ovvero per le fasi costruttive.
Gli aspetti di questa impostazione generale sono valutati puntualmente in modo qualitativo e quantitativo attraverso una compiuta analisi strutturale che considera una modellazione globale dell’edificio sia in campo lineare (per una valutazione immediata) sia in campo non lineare per una più realistica previsione del comportamento strutturale.
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Basi per l’intervento di adeguamento sismico
e ruolo della modellazione strutturale
a supporto delle attività di progetto
Franco Bontempi
Ordinario di Tecnica delle Costruzioni,
Facolta' di Ingegneria, Dipartimento di Ingegneria Strutturale e Geotecnica
UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI ROMA "LA SAPIENZA",
Via Eudossiana 18 - 00184 Roma
tel. +39-06-44585.265, fax. +39-02-30136014, cell. +39-339-3956300
e-mail: franco.bontempi@uniroma1.it - franco.bontempi@francobontempi.org
10 novembre WONDERMASONRY 2011 1
2. www.francobontempi.org
BASI DEL CONFIGURAZIONE ANALISI presenza di
Via Forcella
STORICA
PROGETTO TOPOLOGICA
1
comportamento
esplicato
IN PIANTA durante
il sisma
REGOLARITA' IN
ELEVAZIO
STRUTTURALE NE
integrazione dei
diaframmi di
testa
IN coronamento
SOMMITA' principale
completamento
2
DISPOSIZIONI
PER
INCATENAME
GARANTIRE NTI
L'INTEGRITA'
STRUTTURALE
blocco NO blocco SE
CONNESSIONI
DISTRIBUITE
INTEGRAZIONI
DELLA disposizione
3
CAPACITA' in pianta
MECCANICA
indicazioni per disposizioni
le iniziezioni di indicative in
primo e disposizioni
piano miscele leganti facciata dei
secondo di reti di
terra e disposizioni principali
di reti di rinforzo piano rinforzo
rinforzi in
rete
disposizione
in facciata
4
10 novembre ELEMENTI
SPECIALI
WONDERMASONRY 2011 2
3. www.francobontempi.org
BASI DEL CONFIGURAZIONE ANALISI presenza di
Via Forcella
STORICA
PROGETTO TOPOLOGICA
1
comportamento
esplicato
IN PIANTA durante
il sisma
REGOLARITA' IN
ELEVAZIO
STR UTTURALE NE
integrazione dei
diaframmi di
testa
IN coronamento
SOMMITA' principale
completamento
2
DISPOSIZIONI
PER
INCATENAME
GARANTIRE NTI
L'INTEGRITA'
STRUTTURALE
blocco NO blocco SE
CONNESSIONI
DISTRIBUITE
INTEGRAZIONI
DELLA disposizione
3
CAPACITA' in pianta
MECCANICA
indicazioni per disposizioni
le iniziezioni di indicative in
primo e disposizioni
piano miscele leganti facciata dei
secondo di reti di
terra e disposizioni principali
di reti di rinforzo piano rinforzo
rinforzi in
rete
disposizione
in facciata
4
10 novembre WONDERMASONRY 2011
ELEMENTI
SPECIALI
3
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BASI DEL PROGETTO
Filosofia dell’intervento
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5. www.francobontempi.org
BASI DEL CONFIGURAZIONE AN ALISI pres enza di
Via Forcella
TOPOLOGICA STO RICA
PROGETTO
1
comportamento
esplic ato
IN PIANTA durante
il s isma
IN
REGOL ARITA'
ELEVAZI O
STRUTTU RAL E NE
integrazione dei
diaf ram di
mi
t es ta
IN coronamento
SOMMITA ' princi pal e
c ompl etament o
2
DISPOSIZIONI
PER
IN CATENAME
GARANTIRE NTI
L'INTEGRITA'
STRUTTURALE
blocc o NO bloc co SE
CO NNESSION I
D ISTR IB UITE
INTEGRAZIONI
DELLA disp os izio n e
3
CAPACITA' in p ian ta
MECCANICA
indic azi oni per dispos izi oni
le ini ziezioni di
primo e dis posiz ioni indic ati v in
e
pi ano mis cel e l eganti
s ec ondo di reti di fac ciata dei
terra e dispos izioni princ ipali
di reti di ri nforzo piano rinf orzo
rinforz i i n
rete
d isp osizio ne
in facciata
4
ELEM ENTI
SPECIALI
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Giustificazione storica
Braccio NO
Blocco VA
Braccio SE
y
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Giustificazione meccanica
y
x
Blocco NO
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Blocco NO
Blocco VA
Suddivisione
in blocchi
Blocco SE
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IPE 300 IPE 600
Coronamento principale
con profilati in acciaio
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IPE 300 IPE 600
CORRENTI
INFERIORI
CAPRIATE
Completamento con
coronamento secondario
con travature in legno
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IMPLEMENTAZIONE
Incatenamenti
Collegamenti solai / pareti
Reti e connessioni trasversali
Iniezioni con miscele leganti
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15. BASI DEL CONFIGURAZIONE ANAL ISI pres enza di
Via F orcella
TOPOLOGICA STORICA
PROGETTO
1
comportament o
esplicato
IN PIANTA durante
i l s isma
REGO LAR ITA'
STRU TTURAL E
IN
ELEVA ZIO
NE
www.francobontempi.org
integrazi one dei
diaframmi di
testa
Incatenamenti
IN c oronamento
SOMM ITA' princ ipale
completamento
2
DISPOSIZIONI
PER
INCATENAME
GARANTIRE N TI
L'INTEGRITA'
STRUTTURALE
bloc co NO bl occ o SE
C ONNESSIO NI
Collegamenti solai / pareti
DISTRIBUITE
INTEGRAZIONI
DELLA disp o sizio n e
3
CAPACITA' in pian ta
MECCANICA
i ndi cazioni per dispos izi oni
l e iniz iez ioni di
primo e dis pos iz ioni indic ative in
piano m scele leg ant i
i
secondo di reti di f ac ciata dei
terra e dis posiz ioni princ ipali
di reti di rinforz o piano rinf orzo
rinforz i in
rete
d isp osizio ne
in facciata
4
ELEMENTI
SPECIALI
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24. BASI DEL CONFIGURAZIONE ANAL ISI pres enza di
Via F orcella
TOPOLOGICA STORICA
PROGETTO
1
comportament o
esplicato
IN PIANTA durante
i l s isma
REGO LAR ITA'
STRU TTURAL E
IN
ELEVA ZIO
NE
www.francobontempi.org
integrazi one dei
diaframmi di
testa
IN c oronamento
SOMM ITA' princ ipale
completamento
2
DISPOSIZIONI
PER
INCATENAME
GARANTIRE N TI
L'INTEGRITA'
STRUTTURALE
bloc co NO bl occ o SE
C ONNESSIO NI
DISTRIBUITE
3
Iniezioni con miscele leganti
INTEGRAZIONI
DELLA disp o sizio n e
CAPACITA' in pian ta
MECCANICA
i ndi cazioni per dispos izi oni
l e iniz iez ioni di
primo e dis pos iz ioni indic ative in
piano m scele leg ant i
i
secondo di reti di f ac ciata dei
terra e dis posiz ioni princ ipali
di reti di rinforz o piano rinf orzo
rinforz i in
rete
d isp osizio ne
in facciata
4
ELEMENTI
SPECIALI
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Piano terra
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WONDERMASONRY - FB 25
26. www.francobontempi.org
Primo e secondo piano
10 novembre Palazzo Camponeschi2011
WONDERMASONRY - FB 26
27. Esistente: carichi verticali (1)
Le zone in cui
si supera la
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resistenza a
compression
e sono
estese e
Nelle zone in grigio, collegate
si supera la resistenza
a compressione VISTA DAVANTI
della muratura
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29. Proposta: carichi verticali (1bis)
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Nelle zone in azzurro Nelle zone in blu
necessitano necessitano iniezione
connessioni trasversali di miscele leganti
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30. Esistente: carichi verticali (3)
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VISTA DA SOTTO
Nelle zone in grigio, Le zone in cui
si supera la
si supera la resistenza resistenza a
compression
a compressione e sono
estese e
della muratura collegate
10 novembre WONDERMASONRY 2011 30
32. Proposta: carichi verticali (3bis)
www.francobontempi.org
Nelle zone in azzurro Nelle zone in blu
necessitano necessitano iniezione
connessioni trasversali di miscele leganti
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33. BASI DEL CONFIGURAZIONE ANAL ISI pres enza di
Via F orcella
TOPOLOGICA STORICA
PROGETTO
1
comportament o
esplicato
IN PIANTA durante
i l s isma
REGO LAR ITA'
STRU TTURAL E
IN
ELEVA ZIO
NE
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integrazi one dei
diaframmi di
testa
IN c oronamento
SOMM ITA' princ ipale
completamento
2
DISPOSIZIONI
PER
INCATENAME
GARANTIRE N TI
L'INTEGRITA'
STRUTTURALE
bloc co NO bl occ o SE
C ONNESSIO NI
DISTRIBUITE
3
Reti e connessioni trasversali
INTEGRAZIONI
DELLA disp o sizio n e
CAPACITA' in pian ta
MECCANICA
i ndi cazioni per dispos izi oni
l e iniz iez ioni di
primo e dis pos iz ioni indic ative in
piano m scele leg ant i
i
secondo di reti di f ac ciata dei
terra e dis posiz ioni princ ipali
di reti di rinforz o piano rinf orzo
rinforz i in
rete
d isp osizio ne
in facciata
4
ELEMENTI
SPECIALI
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37. Esistente: sisma direzione Y (1)
Le zone in cui
si supera la
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resistenza a
compression
e sono
estese e
Nelle zone in grigio, collegate
si supera la resistenza
a compressione VISTA DAVANTI
della muratura
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39. Proposta: sisma direzione Y (1bis)
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Nelle zone in azzurro Nelle zone in blu
necessitano necessitano iniezione
connessioni trasversali di miscele leganti
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40. Proposta: sisma direzione Y (1f)
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L’efficacia della rete di rinforzo,
analisi specie nella parte in alto dell’edificio,
non lineare e’ mostrata da uno stato tensionale di trazione
significativo con valori intorno a 10 -30 MPa.
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BASI DEL CONFIGURAZIONE ANALISI presenza di
Via Forcella
STORICA
PROGETTO TOPOLOGICA
1
comportamento
esplicato
IN PIANTA durante
il sisma
REGOLARITA' IN
ELEVAZIO
STRUTTURALE NE
integrazione dei
diaframmi di
testa
IN coronamento
SOMMITA' principale
completamento
2
DISPOSIZIONI
PER
INCATENAME
GARANTIRE NTI
L'INTEGRITA'
STRUTTURALE
blocco NO blocco SE
CONNESSIONI
DISTRIBUITE
INTEGRAZIONI
DELLA disposizione
3
CAPACITA' in pianta
MECCANICA
indicazioni per disposizioni
le iniziezioni di indicative in
primo e disposizioni
piano miscele leganti facciata dei
secondo di reti di
terra e disposizioni principali
di reti di rinforzo piano rinforzo
rinforzi in
rete
disposizione
in facciata
4
10 novembre ELEMENTI
SPECIALI
WONDERMASONRY 2011 44
48. StroNGER S.r.l.
Research Spin-off for Structures of the Next Generation
Energy Harvesting and Resilience
Rome – Athens – Milan – Nice Cote Azur
Str
o N
GER
www.stronger2012.com
Sede operativa: Via Giacomo Peroni 442-444, Tecnopolo Tiburtino,
00131 Roma (ITALY) - info@stronger2012.com