VALUTAZIONE DELLA VULNERABILITA SISMICA DEGLI EDIFICI ESISTENTI.

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1 COMMISSIONE STRUTTURE ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI REGGIO CALABRIA- VALUTAZIONE DELLA VULNERABILITA SISMICA DEGLI EDIFICI ESISTENTI. 29/11/2018

2 NORMATIVA DI RIFERIMENTO Norme Tecniche per le Costruzioni (D.M ) Cap. 8. ENTRATA IN VIGORE 22/03/2018 A QUESTA DATA DEL 29/11/2018 E ANCORA IN VIGORE LA Circolare Ministeriale 2 febbraio 2009, n Istruzioni per l applicazione delle Nuove norme tecniche per le costruzioni di cui al D.M.14 gennaio C8A (APPENDICE AL CAP. C8)

3 ITER PROGETTUALE-ESECUTIVO SULLE COSTRUZIONI ESISTENTI 1. Valutazione della sicurezza par 8.3 (vulnerabilità sismica); 2. Progettazione degli interventi se necessari (intervento locale miglioramento - adeguamento) ed autorizzazione sismica presso gli uffici competenti; 3. Esecuzione degli interventi mediante i lavori (pubblici o privati); 4. Dichiarazione di Rispondenza se intervento locale; 5. Collaudo solo su interventi di miglioramento o adeguamento.

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5 La vulnerabilità sismica è la predisposizione di una costruzione a subire danneggiamenti e crolli. E una combinazione dei fattori compresi nella pericolosità ed esposizione per il calcolo del rischio sismico (R=PxVxE). Quanto più un edificio è vulnerabile (per progettazione inadeguata, scadente qualità di materiali, modalità di costruzione e scarsa manutenzione), tanto maggiori saranno le conseguenze sulla struttura. Affinché gli edifici abbiano una bassa vulnerabilità la normativa attuale impone il rispetto di criteri antisismici, richiedendo che le strutture manifestino una risposta duttile al sisma. Se da un lato non è possibile agire per modificare la pericolosità sismica (P) di un territorio e ben poco si può fare per modificare l esposizione (E) al rischio sismico, dall altro abbiamo invece molte possibilità di ridurre la vulnerabilità delle costruzioni e di attuare così politiche di prevenzione e messa in sicurezza degli edifici. La procedura di valutazione della sicurezza degli edifici esistenti proposta dalle Norme Tecniche ha proprio lo scopo di stimare la vulnerabilità di strutture esistenti.

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13 I provvedimenti di limitazione d uso sono necessari e improcrastinabili nel caso in cui non siano soddisfatte le verifiche relative alle azioni controllate dall uomo, ossia prevalentemente ai carichi permanenti e alle altre azioni di servizio; Verifica per azioni antropiche combinazione statica NTC 18 SLU:

14 Iter progettuale per la valutazione della vulnerabilità sismica La stima dell indice di vulnerabilità sismica di un edificio segue l iter progettuale di Valutazione della sicurezza di cui al paragrafo 8.3 delle NTC che può essere riassunto nei seguenti passaggi. Analisi storico-critica: è lo strumento che guida il progettista nella ricostruzione dello stato di sollecitazione attuale alla luce delle modifiche e degli eventi che hanno interessato l edificio nel tempo seguendo ed identificando la Normativa dell epoca di costruzione (Dettagli Costruttivi). Indagine conoscitiva: si definisce lo stato attuale della costruzione mediante rilievi planoaltimetrici, strutturali e dello stato di danno e deformativo della struttura. Caratterizzazione meccanica dei materiali: valutazione della capacità di resistenza dei materiali mediante indagini svolte in sito. Definizione carichi permanenti. Definizione dei livelli di conoscenza e dei conseguenti fattori di confidenza: si definiscono coefficienti riduttivi delle proprietà meccaniche dei materiali via via minori al crescere del grado di approfondimento delle indagini; si va dal livello di conoscenza 1 (lc1), il minimo consentito, al livello di conoscenza 3 (lc3), il massimo consentito. Analisi strutturale e determinazione della vulnerabilità del sistema strutturale esistente calcolo Ir; Proposta di eventuali interventi di intervento locale/miglioramento/adeguamento e valutazione del rapporto costi/benefici ottimale eventualmente faccio una stima dei costi con un computo metrico estimativo. I passaggi più delicati dell iter progettuale proposto sono generalmente due: la definizione di un modello di calcolo semplificato ma sufficientemente rappresentativo del comportamento reale della struttura e la scelta del metodo di analisi più appropriato. Fatte queste scelte, la determinazione della vulnerabilità della struttura può essere facilmente conseguita.

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17 Livelli di conoscenza e fattori di confidenza

18 Livelli di conoscenza e fattori di confidenza Dettagli costruttivi come si identificano?

19 Livelli di conoscenza e fattori di confidenza Proprietà meccaniche dei materiali

20 VALUTAZIONE DELLA RESISTENZE DI CALCOLO Per l'utilizzo dei metodi di analisi e criteri di verifica indicati dalla Circolare n. 617 del 2 febbraio 2009 al punto C i valori da utilizzare sono i seguenti: PER IL CALCESTRUZZO le resistenze di calcolo impiegate nelle verifiche nei confronti dei carichi antropici fcd= (0,85 x fcm)/(fc x 1,5)?? E per elementi duttili nelle verifiche sismiche fcd= fcm/fc per elemente fragili nelle verifiche sismiche fcd= fcm/(fc x 1,5) PER L ACCIAIO le resistenze di calcolo impiegate nelle verifiche nei confronti dei carichi antropici fyd= fym/(fc x 1,15) per elementi duttili nelle verifiche sismiche fyd= fym/fc per elemente fragili nelle verifiche sismiche fyd= fym/(fc x 1,15)

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22 CLASSIFICAZIONE DEL LIVELLO DI CONOSCENZA E QUANTIFICAZIONE DEL FATTORE DI CONFIDENZA Indagini in-situ limitate: servono a completare le informazioni sulle proprietà dei materiali ottenute dalla letteratura, o dalle regole in vigore all epoca della costruzione, e per individuare la tipologia della muratura (in Tabella C8A.2.1 sono riportate alcune tipologie più ricorrenti). Sono basate su esami visivi della superficie muraria. Tali esami visivi sono condotti dopo la rimozione di una zona di intonaco di almeno 1m x 1m, al fine di individuare forma e dimensione dei blocchi di cui è costituita, eseguita preferibilmente in corrispondenza degli angoli, al fine di verificare anche le ammorsature tra le pareti murarie. È da valutare, anche in maniera approssimata, la compattezza della malta. Importante è anche valutare la capacità degli elementi murari di assumere un comportamento monolitico in presenza delle azioni, tenendo conto della qualità della connessione interna e trasversale attraverso saggi localizzati, che interessino lo spessore murario. NON CI SONO PROVE

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24 CLASSIFICAZIONE DEL LIVELLO DI CONOSCENZA E QUANTIFICAZIONE DEL FATTORE DI CONFIDENZA Indagini in-situ estese: le indagini di cui al punto precedente sono effettuate in maniera estesa e sistematica, con saggi superficiali ed interni per ogni tipo di muratura presente. Prove con martinetto piatto doppio e prove di caratterizzazione della malta (tipo di legante, tipo di aggregato, rapporto legante/aggregato, etc.), e eventualmente di pietre e/o mattoni (caratteristiche fisiche e meccaniche) consentono di individuare la tipologia della muratura (si veda la Tabella C8A.2.1 per le tipologie più ricorrenti). È opportuna una prova per ogni tipo di muratura presente. Metodi di prova non distruttivi (prove soniche, prove sclerometriche, penetrometriche per la malta, etc.) possono essere impiegati a complemento delle prove richieste. Qualora esista una chiara, comprovata corrispondenza tipologica per materiali, pezzatura dei conci, dettagli costruttivi, in sostituzione delle prove sulla costruzione oggetto di studio possono essere utilizzate prove eseguite su altre costruzioni presenti nella stessa zona.

25 CLASSIFICAZIONE DEL LIVELLO DI CONOSCENZA E QUANTIFICAZIONE DEL FATTORE DI CONFIDENZA Indagini in-situ esaustive: servono per ottenere informazioni quantitative sulla resistenza del materiale. In aggiunta alle verifiche visive,ai saggi interni ed alle prove di cui ai punti precedenti, si effettua una ulteriore serie di prove sperimentali che, per numero e qualità, siano tali da consentire di valutare le caratteristiche meccaniche della muratura. La misura delle caratteristiche meccaniche della muratura si ottiene mediante esecuzione di prove, in situ o in laboratorio (su elementi non disturbati prelevati dalle strutture dell edificio). Le prove possono in generale comprendere prove di compressione diagonale su pannelli o prove combinate di compressione verticale e taglio. Metodi di prova non distruttivi possono essere impiegati in combinazione, ma non in completa sostituzione di quelli sopra descritti. Qualora esista una chiara, comprovata corrispondenza tipologica per materiali, pezzatura dei conci, dettagli costruttivi, in sostituzione delle prove sulla costruzione oggetto di studio possono essere utilizzate prove eseguite su altre costruzioni presenti nella stessa zona. I risultati delle prove sono esaminati e considerati nell ambito di un quadro di riferimento tipologico generale, che tenga conto dei risultati delle prove sperimentali disponibili in letteratura sino a quel momento per le tipologie murarie in oggetto e che consenta di valutare, anche in termini statistici, la effettiva rappresentatività dei valori trovati. I risultati delle prove sono utilizzati in combinazione con quanto riportato nella Tabella C8A.2.1, secondo quanto nel seguito specificato.

26 CLASSIFICAZIONE DEL LIVELLO DI CONOSCENZA E QUANTIFICAZIONE DEL FATTORE DI CONFIDENZA È da osservare che nel caso delle murature storiche, i valori indicati nella Tabella C8A.2.1 (relativamente alle prime sei tipologie) sono da riferirsi a condizioni di muratura con malta di scadenti caratteristiche, giunti non particolarmente sottili ed in assenza di ricorsi o listature che, con passo costante, regolarizzino la tessitura ed in particolare l orizzontalità dei corsi. Inoltre si assume che, per le murature storiche, queste siano a paramenti scollegati, ovvero manchino sistematici elementi di connessione trasversale (o di ammorsamento per ingranamento tra i paramenti murari). Nel caso in cui la muratura presenti caratteristiche migliori rispetto ai suddetti elementi di valutazione, le caratteristiche meccaniche saranno ottenute, a partire dai valori di Tabella C8A.2.1, applicando coefficienti migliorativi fino ai valori indicati nella Tabella C8A.2.2, secondo le seguenti modalità:

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28 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA Specificare il motivo che è alla base della valutazione della sicurezza se la causa è una di quelle previste dal DM 2018 oppure si fa per determinare il grado di sicurezza del fabbricato; Specificare gli stati limite per i quali si fa la valutazione della sicurezza SLU SLE; VITA NOMINALE, CLASSE D USO E PERIODO DI RIFERIMENTO AZIONI SULLA COSTRUZIONE VALUTAZIONE DELLA VULNERABILITA STATICA FINALIZZATA ALL ANALISI SISMICA Prima di eseguire l analisi sismica del fabbricato è necessario valutare la situazione statica di partenza. Applicare la combinazione fondamentale con carichi antropici. L obbiettivo è quello di controllare che tutti gli elementi strutturali verifichino in termini di resistenza. IDENTIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI URGENTI O RESTRIZIONI ALL USO DELLA COSTRUZIONE METODI DI ANALISI USATO PER LA VERIFICA DI VULNERABILITA SISMICA VERIFICHE DI VULNERABILITA DETERMINAZIONE DELL INDICE DI RISCHIO SISMICO Si determina modificando il periodo di ritorno dello spettro di domanda a step di 10 anni fino a trovare il valore del periodo a cui sono soddisfatte le verifiche in termini di resistenza degli elementi strutturali. Si calcolerà poi l indice di rischio in termini di accelerazione così come dettato dalla normativa.

29 VALUTAZIONE CRITICA DELL INDICE DI RISCHIO SISMICO

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