VALUTAZIONE DELLE RISERVE PRESTAZIONALI DEGLI EDIFICI IN TERRA DI CORRIDONIA (MC) RISPETTO ALL USO ATTUALE: LA SICUREZZA SISMICA

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1 VALUTAZIONE DELLE RISERVE PRESTAZIONALI DEGLI EDIFICI IN TERRA DI CORRIDONIA (MC) RISPETTO ALL USO ATTUALE: LA SICUREZZA SISMICA ISTITUTO DI EDILIZIA ISTITUTO DI SCIENZA E TECNICA DELLE COSTRUZIONI TESI DI LAUREA DI: Pasqualini Danilo RELATORI: Prof. Placido Munafò Prof. Rodolfo Antonucci CORRELATORE: Dott. Arch. Marco D Orazio

2 OGGETTO Valutazione delle prestazioni sismiche degli edifici in terra, gli atterrati di Corridonia (MC) in funzione della sismicità locale espressa dalla normativa vigente e dalla Proposta di Riclassificazione Sismica del CNR - GNDT

3 MOTIVAZIONI Patrimonio edilizio DEGRADATO 1. Patrimonio edilizio storico degli atterrati è molto degradato a causa dell abbandono e della mancanza di manutenzione. Legge Regionale n.6 24/3/98 2. E urgente una azione di Restauro che reintegri nel contesto sociale gli edifici. Assegnando ad essi una funzione sociale ben definita

4 Legge Regionale n.6 24/3/98 PROMUOVE 1. Salvaguardia e Conservazione e Tutela edifici 2. Organizzazione degli atterrati in Museo Diffuso 3. Finanziamento degli Interventi RICHIEDE 1. Garantire le prestazioni degli edifici storici 2. Garantire la SICUREZZA SISMICA

5 ARTICOLAZIONE Conoscenza della tecnica realizzativa in crudo impiegata Valutazione dello stato di conservazione degli edifici in relazione alla sequenza sismica di Settembre-Novembre 1997 Studio della sismicità locale e dell azione sismica attesa Analisi sismica statica e valutazione dei risultati

6 1 Conoscenza della tecnica realizzativa in crudo ATTIVITA SVOLTA : 1. Individuazione dello stato dell Arte 2. Distribuzione degli atterrati sul territorio 3. Raccolta della documentazione fotografica 4. Definizione della REGOLA DELL ARTE per gli edifici in terra 4.1 Analisi Tipologica degli edifici in terra 4.2 Analisi degli Elementi Costruttivi 4.3 Analisi Statica degli atterrati 4.4 Realizzazione delle schede su edifici campioni

7 Distribuzione sul territorio marchigiano 1. Censimento sulle case in terra redatto dalla Sovraintendenza ai Beni Culturali e Ambientali delle Marche. 2. Gli edifici studiati si trovano attorno al centro abitato di Corridonia degli atterrati 3. Come prima fase abbiamo realizzato un rilievo fotografico Comune di Corridonia

8 Rilievo fotografico Ed. N.16 A Ed. N.16 B Ed. N.17 A Ed. N.17 B

9 Analisi Tipologica degli atterrati 1:Casa quadrata con scala esterna 2:Casa quadrata con scala interna 3:Casa rettangolare con scala esterna 4:Casa rettangolare con scala esterna con loggia 5:Casa a schiera 6:Casa rettangolare con scala interna 7:Casa con laboratorio 8:Casa parzialmente interrata 9:Casa parzialmente interrata a 3 livelli Il risultato delle ricerca indica che si possono ricondurre a due tipologie fondamentali e più ricorrenti

10 Analisi Tipologica Tipologia a pianta Rettangolare

11 Analisi Tipologica Tipologia a pianta Quadrata

12 Analisi degli Elementi Costruttivi 1)SPIANAMENTI RICORSI ORIZZONTALI 2) MONOLITICITA Nella muratura in crudo gli spianamenti sono conseguenti del fatto che questa veniva realizzata per strati per una altezza massima di 1m successivamente veniva fortemente battuta e compattata. La monoliticità della muratura è data dalla coesione interna del materiale. Solaio

13 VALUTAZIONE DELLA REGOLA DELL ARTE IN RELAZIONE ALLE PRESTAZIONI SISMICHE DEGLI Kg/cm^2 No. of observations LUNGHEZZA DEI SETTI 54 92%Setti L:3-6 m Lunghezza dei setti (m) ATTERRATI VALUTAZIONE 1. Regolarità dell edificio in pianta e in elevazione 2. Percentuale di bucature sui setti 3. Effetti dovuti alla torsione sismica 4 Distanza delle bucature dalla zona di ammorsamento delle pareti 5. Tensioni normali sulla base dei setti 6.Variazione della sul terreno No. of observations PERCENTUALE DI BUCATURE RISPETTO ALL' AREA DEL VALORI DELLA SETTO MEDIA E MASSIMA ALLA BASE DEL SETTO %Setti Bucatura 7<6% Percentuale bucature ( % ) med=1kg/cm 2 Differenza tra med max <2% Sigma Media Sigma Max Lineare (Sigma Max) Lineare (Sigma Media)

14 2 Valutazione dello stato di conservazione in relazione alla sequenza sismica di Settembre-Novembre 1997 ATTIVITA SVOLTA : 1. Acquisizione della documentazione della sequenza, tramite l Istituto di Geofisica di Macerata 2. Valutazione della massima intensità sismica registrata a Corridonia 3. Rilievi fotografici degli atterrati, pre e post sisma 4. Definizione di Schede di valutazione dei dissesti 5. Valutazione del danneggiamento sismico

15 SEQUENZA SISMICA UMBRIA-MARCHE Ottobre M= Settembre M=5.8 Massima intensità registrata per Corridonia 6 MCS

16 Schedatura dei danni intervenuti Rilievi fotografici Pre e Post sisma Foto anno 1997 Pre Sisma Foto anno 2000 Post Sisma Edificio n.10 DESCRIZIONE DELLE LESIONI Lesione 1 L edificio non presenta nel suo complesso lesioni di rilievo, tranne che per la lesione 1 di media gravità. Questa lesione non passante sembra essere causata da un cattivo smaltimento delle acque meteoriche. DANNO SISMICO Dal confronto del rilievo fotografico si riscontra un peggioramento dello stato di conservazione dovuto essenzialmente alla mancanza di manutenzione. Non si evidenziano nuove lesioni, pertanto si esclude un significativo danneggiamento di natura sismica in relazione alla sequenza sismica del 1997

17 VALUTAZIONE DEL DANNEGGIAMENTO SISMICO 1. Dal rilievo fotografico del gennaio 2000 si confermano le lesioni già presenti nel marzo La sequenza sismica del 1997 non ha prodotto un nuovo stato fessurativo. 3. Non sono state riscontrate lesioni riconducibili all azione sismica. 4. Le riserve prestazionali degli edifici in terra sono in grado di fare fronte ad una sequenza sismica con una intensità compresa tra il 4 e 6 MCS.

18 3 Studio della sismicità locale e dell azione sismica attesa ATTIVITA SVOLTA : 1. Valutazione della sismicità rispetto alla normativa 2. Sismicità indicata dai terremoti storici 3. Documentazione storiche dei terremoti raccolta dall Istituto di Geofisica di Macerata 4.Valutazione dell intensità massima attesa a Corridonia

19 Normativa Sismica attuale I grado di sismicità viene calcolata considerando due diversi indicatori 1. Accelerazione orizzontale di picco PGA 2. L'intensità macrosismica. Questi due valori non esprimono né il massimo valore possibile per l'area, né il massimo valore osservato storicamente, ma è un ragionevole compromesso legato alla vita media della struttura abitativa. Categoria : 1 2 K= 0.25g 2 3 Marche 2 Categoria K=0.25g

20 Riclassificazione Sismica proposta dal CNR - GNDT Questa si basa sull elenco sismico locale costruito attraverso i documenti storici e fornisce l intensità massima verificata nel passato in quella zona. Questa metodologia anche se non è certa, tuttavia presenta un grado di approssimazione su basi meno arbitrarie. Gli scenari ottenuti da dati storici rappresentano una valida combinazione tra le esigenze di precisione e quelle di semplificazione. Categoria : Diversificazione : Marche 3-1

21 STORIA SISMICA DI CORRIDONIA DAL 1200 AL 1980 Intensità massima registrata : 7 MCS I dati storici più significativi iniziano dal Sequenza sismica del MCS

22 Intensità massima attesa per le Marche Intensità massima attesa per Corridonia 7 MCS Corrisponde ad un coefficiente Sismico K=0.15 g CORRIDONIA 7 MCS

23 4 Analisi sismica statica ATTIVITA SVOLTA : 1. Valutazione delle caratteristiche costruttive in relazioni alle prestazioni sismiche 2. Valutazione delle ipotesi di calcolo 3. Verifiche secondo la normativa e secondo la Proposta di Riclassificazione 5. Analisi dei risultati 6. Conclusioni

24 Caratteristiche costruttive in relazioni alle prestazioni sismiche 1. Regolarità dell edificio in pianta e in elevazione 2. Limitata presenza di bucature sui setti, Valore medio 4% 3. Trascurabili effetti dovuti alla torsione per effetto sismico 4. Buon ammorsamento delle pareti 5. Tensioni normali ( ) sulla base dei setti uniformi Variazione Massima del 2 % 6. Presenza regolare di spianamenti. Ogni m 7. Monoliticità della parete libera rispetto ai meccanismi di collasso (A. Giuffrè)

25 Le caratteristiche costruttive permettono di fare le seguenti ipotesi di calcolo Ipotesi di piani deformabili Non si considera l effetto scatolare Non si considera la duttilità dei setti Non è stata adottata un azione sismica di progetto ridotta Non si considera lo smorzamento. Nella verifica a ribaltamento si è trascurata l ammorsamento della parete ai maschi murari ortogonali, considerando il muro libero.

26 Verifiche degli Edifici in terra Secondo la Circolare 21745/81 Verifiche Locali Verifica a pressoflessione setti paralleli Verifica a pressoflessione setti ortogonali Verifica a ribaltamento Dell intera parete Della parete del 1 piano Verifiche Globali Verifica a Taglio Semplificata VeT

27 RISULTATI DELLE VERIFICHE Le Verifiche secondo la Proposta di Riclassificazione del CNR GNDT: Per Corridonia Coefficiente azione sismica K = 0.15g Sono rispettate le condizioni di sicurezza sismica Intervento proposto: Ripristino delle condizioni statiche originali

28 CONCLUSIONI Calibrare l intervento di Restauro utilizzando le indicazioni della normativa attuale 2 categoria significa intervenire pesantemente sugli atterrati snaturando a livello tecnologico e materico il valore di questi edifici storici. Inoltre le ricerche condotte indicano inutilmente eccessivo questo valore di categoria. Questo dato è indicato da 1. Dalla risposta degli edifici in corrispondenza degli eventi sismici del 1997, che ha dimostrato che gli atterrati possono sostenere un 6 grado MCS senza subire danni. 2. La storia sismica di Corridonia indica una intensità massima attesa pari al 7 MCS. Risulta meno arbitrario e più rispondente alla condizione effettive del sito assegnare una 3 categoria sismica. Pertanto si propone intervenire con il solo ripristino delle condizioni statiche originali degli atterrati senza richiedere particolari interventi di adeguamento sismico.

11. CONFRONTI TRA MODELLI E CONCLUSIONI D. Liberatore 1, L. Gambarotta 2, G.C. Beolchini 3, L. Binda 4, G. Magenes 5

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