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Danni alle tamponature sotto sisma: analisi e proposte di intervento

Rulli, Maria Cristina and Stramesi, Valentina

Danni alle tamponature sotto sisma: analisi e proposte di intervento.

Rel. Giulio Ventura, Jean Marc Christian Tulliani. Politecnico di Torino, Corso di laurea specialistica in Architettura, 2010

Questa è la versione più aggiornata di questo documento.

Abstract:

Il recente terremoto che ha colpito la zona di L'Aquila il 6 aprile 2009, ci ha fatto riflettere sull'importanza dell'opera dell'architetto a dell'ingegnere nel campo delle costruzioni.

Gli ingenti danni che hanno subito gli edifici non riguardano solo gli elementi strutturali in c.a. ma interessano anche i pannelli di tamponamento murari, quest'ultimi hanno subito il verificarsi di moltissime espulsioni a causa della mancanza di collegamento di queste pareti e le strutture portanti. Questo ci ha portato ad approfondire il perché di quanto accaduto e a cercare un modo per ovviare a questi danni.

L'obiettivo della nostra tesi consiste nel trovare un materiale avente un adeguato modulo di elasticità in grado di rendere il pannello di tamponamento meno rigido e pertanto in grado di assorbire gli spostamenti dovuti al sisma, tale soluzione dovrà essere applicabile sia nel caso di edifici di nuova costruzione sia di edifici già esistenti.

Dalle indagini preliminari di ricerca del materiale necessario alla stesura della tesi, si è riscontrato che molte proposte antisismiche riguardano la parte strutturale, mentre i tamponamenti essendo elementi non strutturali e quindi considerati elementi secondari, sono ancora un tema poco sviscerato e possono diventare argomento di attuale ricerca. Le uniche soluzioni, già esistenti, riguardano edifìci di nuova costruzione realizzati con muratura portante.

Durante un evento catastrofico spesso si pensa che il responsabile dell'accaduto sia un'unica persona, ma in realtà le responsabilità devono essere valutate a monte, occorre esaminare le scelte del progettista, le tecniche utilizzate dal costruttore, i materiali utilizzati.

Relatori: Giulio Ventura, Jean Marc Christian Tulliani
Tipo di pubblicazione: A stampa
Soggetti: R Restauro > RA Restauro Artchitettonico
T Tecnica e tecnologia delle costruzioni > TA Consolidamento
T Tecnica e tecnologia delle costruzioni > TC Protezione degli edifici
Corso di laurea: Corso di laurea specialistica in Architettura
Classe di laurea: NON SPECIFICATO
Aziende collaboratrici: NON SPECIFICATO
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/1803
Capitoli:

INTRODUZIONE

1. IL FENOMENO SISMICO

1.1 Cause e distribuzione geografica

1.2 Tipi di onde sismiche trasmesse nel terreno

1.3 Classificazione analitica dei sismi

1.4 Panoramica in Italia

1.5 Cosa è successo in Abruzzo

1.6 Analisi fotografica dei danni subiti dagli edifici

1.6.1 Classificazione dei danni agli elementi strutturali

1.6.2 Classificazione dei danni agli elementi non strutturali

2. VALUTAZIONE DEL COMPORTAMENTO DEGLI EDIFICI SOTTO SISMA

2.1 Vulnerabilità degli edifici

2.1.1 Comportamento degli edifici colpiti dal terremoto in Abruzzo

2.2 Gli elementi non strutturali

2.2.1 Tamponamenti

2.2.1.1 Lesioni nei tamponamenti di facciata

2.2.1.2 Distacco dello strato esterno dei tamponamenti di facciata

2.2.2 Sistemi di collegamento

2.2.3 Struttura rigida

2.2.4 Struttura flessibile

2.2.5 Pannelli collegati con la struttura

2.2.6 Pannelli separati dalla struttura

2.2.7 Materiali sigillanti

3. MECCANISMI DI COLLASSO NEI TAMPONAMENTI

3.1 Modalità di rottura

3.1.1 Rottura per fessurazione diagonale (diagonal tension)

3.1.2 Rottura per meccanismo di scorrimento (joint sliding)

3.1.3 Rottura per flessione (flexural cracking)

3.1.4 Rotazione rigida del pannello (pier rocking)

3.2 Resistenza dei pannelli murari

4. LE NORMATIVE SISMICHE

4.1 Principi base della progettazione strutturale

4.1.1 Semplicità strutturale

4.1.2 Uniformità e simmetria

4.1.3 Iperstaticità

4.1.4 Regolarità strutturale

4.1.4.1 Regolarità in pianta

4.1.4.2 Regolarità in altezza

4.1.5 Resistenza e rigidezza bidirezionale

4.1.6 Resistenza e rigidezza torsionale

4.1.6.1 Garanzia di resistenza

4.1.7 Resistenza e rigidezza sugli impalcati

4.2 Criteri fondamentali

4.2.1 Collasso

4.2.1.1 Modalità di collasso

4.2.2 Gerarchia delle resistenze

4.2.2.1 Taglio

4.2.3 Regole di duttilità

4.3 Valutazione dal metodo delle T.A al metodo degli S.LU.

4.4 Confronto tra i due metodi di verifica: tensioni ammissibili TA e stati limite SL

4.5 Metodo deterministico (tensioni ammissibili)

4.6 Approccio prestazionale

4.7 Metodo di verifica agli stati limite

4.7.1 Metodo semiprobabilistico (SLU)

4.7.2 Stati limite e relative probabilità di superamento

4.7.3 Combinazioni di carico

4.7.4 Stati limite di esercìzio (SLE)

4.8 Protezione nei confronti del danno (SLD)

4.9 Criteri di verifica

5. LIMITAZIONI DEI DANNI AI TAMPONAMENTI: SOLUZIONI ESISTENTI

5.1 Elementi di armatura orizzontale nei letti di malta

5.2 Reti da intonaco sui due lati della muratura

5.2.1 Reti in fibre di vetro e in materiale composito

5.2.2 FRP - Fiber Reinforced Polymer

5.3 Armatura nelle cavità verticali o muratura armata

6. PROPOSTA DI INTERVENTO:

CALCOLO DELLO SPOSTAMENTO DI INTERPIANO

6.1 Primo caso di calcolo mediante l'utilizzo del programma Pro_sap

6.1.1 Calcolo dell'edifìcio secondo il D.M.96 senza la normativa sismica con il metodo delle tensioni ammissibili

6.1.2 Calcolo dell'edificio secondo le N.T.C. 2008 con il metodo degli Stati Limite Ultimi

6.2 Secondo caso di calcolo mediante l'utilizzo del programma Pro_sap

6.2.1 Calcolo dell'edifìcio secondo il D.M.96 in presenza della normativa sismica con il metodo delle tensioni ammissibili

6.2.2 Calcolo dell'edificio secondo le N.T.C. 2008 con il metodo degli Stati Limite Ultimi

7. PROPOSTA DI INTERVENTO: NUOVA SOLUZIONE PER IL RISANAMENTO DEI TAMPONAMENTI

7.1 La muratura come materiale non omogeneo ed anisotropo

7.2 Omogeneizzazione della muratura tradizionale

7.3 Applicazione delle formule di omogeneizzazione della muratura tradizionale

7.4 Calcolo del modulo di elasticità

7.5 Materiale da adottare nell'interfaccia

Bibliografia:

Rossini Giuliano, Segrè Danilo, Tecnologia edilizia : 3. v., tamponamenti esterni e divisori interni, serramenti facciate leggere e a grandi pannelli, opere di finltura, Hoepli, Milano,1972

Bernardini Alberto (a cura di), Le murature in laterizio nelle costruzioni antisismiche : un' introduzione critica alla normativa italiana, LATERCONSULT, Roma, 1978

Sacchi Giannantonio, Riccioni Roberto (a cura di), Comportamento statico e sismico delle strutture murarie, CLUP, Milano, 1982

Di Giulio Roberto (a cura di), Morfologia dei componenti di tamponamento esterno : strumenti di analisi per la progettazione, Università di Firenze, 1983

Del Piero Giampietro (a cura dì), Le costruzioni in muratura, CISM, Udine, 1984

Latina Corrado, Terremoti e costruzioni : progetto e tecnologia della resistenza sismica, ALINEA, Firenze, 1989

Modena C., Pineschi F.,Valluzzi M. R. (a cura di), Valutazione della vulnerabilità sismica di alcune classi di strutture esistenti. Sviluppo e va lutazione di metodi di rinforzo, CNR-Gruppo Nazionale per la Difesa dai Terremoti, Roma, 2000

Carbone Ilario Vincenzo, Fiore Angela, Pistone Giuseppe, Le costruzioni in muratura : interpretazione del comportamento statico e tecniche di intervento, Hoepli, Milano, 2001

Sicignano Enrico, Nigro Emidio, Progettazione edile antisismica : problematiche, criteri, progettazione, calcolo, particolari costruttivi, Maggioli, Rimini, 2001

Castagnone Adriano, Guida all'applicazione tecnica della nuova normativa antisismica : schemi e soluzioni, Esselibri, Napoli, 2004

Cangi Giovanni, Manuale del recupero strutturale e antisismico, Dei, Roma, 2005

Marni Antonella, Vulnerabilità sismica degli edifici: controllo prestazionale degli elementi non strutturali, EPC LIBRI, Roma, 2005

Baratta Adolfo F. L, Pareti leggere e stratificate in laterizio : il progetto e la qualità delle pareti di divisione, separazione e tamponamento, ANDIL, Roma, 2006

Bianconi Fabio, Filippucci Marco, Verducci Paolo (a cura di), Architetture dal Giappone: disegno, progetto e tecnica, Gangemi, Roma, 2006

Boscotrecase Luciano, Piccarretta Francesco, Edifici in muratura in zona sismica, Dario Flaccovio Editore, Palermo, 2006

Cirilli Antonio, Sismica: calcoli strutturali, ordinanze commentate 3274 e 3431. indicazioni da "Norme tecniche per le costruzione". Eurocodice 8, Esselibri, Napoli, 2006

De Matteo Mario, Edifici in zona sismica: progettazione, miglioramento e adeguamento di edifìci in zona sismica : edifìci in cemento armato e in muratura : sul CD- Rom tutta la normativa d'interesse, Sistemi Editoriali, Napoli, 2006

Tubi Norberto, Armature e rinforzi nelle murature: alla luce delle nuove norme tecniche sulla sicurezza statica delle costruzioni : materiali, prodotti, sistemi e soluzioni tecnologiche avanzate, Maggioli, Romagna (RN), 2006

Parducci Alberto, La sfida dell'isolamento sismico The challenge of seismic isolation, Il prato, 2007

Iacobelli Franco, Progetto e verifica delle costruzioni in muratura in zona sismica : con particolari riferimenti alle norme tecniche per le costruzioni D.M. 14 gennaio 2008, EPC, Roma, 2008

Lemme Alberto, Martinelli Antonio, Podestà Stefano (a cura di), Sisma Molise 2002 : dall'emergenza alla ricostruzione : edifici in muratura, Dei, Roma, 2008

Tesi di laurea

Lia Carmela, Habitat nel sisma : proposte alternative di soluzione, rel. Donato Giacomo, Torino, luglio 1982

Malileo Antonio, Le costruzioni in muratura nel Pinerolese : problemi di comportamento e di adeguamento al sisma, rel. Mattone Roberto, Torino, luglio 1987

Maramonte Maria Rita, Progettazione in zona sismica di edifìci in muratura realizzata con blocchi di risulta di cantiere ibridati con leganti cementizi, rel. Contini Piero, De Stefano Alessandro, Torino, 1996

Cilli Guerino, Interventi di riparazione dei danni e miglioramento sismico su edifìci, soggetti a vincoli architettonici e non, danneggiati dal sisma del 26/09/1997 e successivi, rel. De Stefano Alessandro, Ceravolo Rosario, Torino, 2001

Genovese Claudio, Analisi di comportamento sotto sisma di strutture murarie con modelli Funzionali, rel. Carpinteri Alberto, Torino, 2003

Trabaldo Togna Fabio, Progetto di capannoni industriali in zona sismica, rel. Roberto Rossetto, Torino, 2004

Gloriante Gianluca, Elementi in muratura rinforzati con FRP : durabilità sotto l'effetto di azioni meccaniche e ambientali, rel. Bocca Giovanni Pietro, Grazzini Alessandro, Masera Davide, Torino, 2007

Mensi Elena, Analisi della risposta sismica locale alla luce della recente normativa antisismica italiana e dell'EC8, rel. Lo Presti Diego, Lancellotta Renato, Torino, 2007

Rondoletti Enzo, Progettazione antisismica : soluzioni strutturali a confronto, rel. De Stefano Alessandro, Torino, 2007

Visintin Fabio, Applicazioni della normativa antisismica su strutture intelaiate, rel. Chiaia Bernardino, Torino, 2007

Normative di riferimento

Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n. 3274 del 20 marzo

2003, Norme tecniche per il progetto, la va lutazione e l'adeguamento sismico degli edifici

Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n. 3316 del 2 ottobre

2003, Modifiche ed integrazioni all'Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n. 3274 del 20 marzo 2003

Decreto Ministeriale 16 gennaio 1996, Norme tecniche relative ai Criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei cariche e sovraccarichi"

Eurocodice 8, Decreto Ministeriale 14 gennaio 2008, Norme tecniche per le costruzioni 169

Siti consultati

http://www.corpoforestale.it

http://gndt.ingv.it

http://www.vigilfuoco.it

http://www.comuni-italiani.it

http://www.protezionecivile.it

http://www.ingv.it

http://www.mi.ingv.it/

http://www.ingegneri.cc

http://www.laterizio.it

http://www.fassabortolo.it

http://www.mapei.it

http://www.siailaterizi.it

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