2010 - Banca d'Italia, nell'ambito di progetto assegnato a Università di Roma, La Sapienza (F. Vestroni coord.)


with
Chiara Calderini, DICAT, University of Genova


L’edificio oggetto di studio risale alla fine degli anni ’30 del XX secolo e sorge nel quartiere centrale della Spezia nella zona detta dell’Arsenale. La costruzione è realizzata in muratura di mattoni con cordoli perimetrali, architravi, travi e solai in cemento armato. Da un punto di vista architettonico, la costruzione è piuttosto regolare, ha pianta rettangolare e un cortile interno. Le murature e i materiali impiegati per la costruzione appaiono di ottima qualità. Lo stato di conservazione è eccellente. La conoscenza sulla struttura deriva dall’analisi dei documenti dell’epoca della costruzione (in particolare alcune relazioni di avanzamento lavori che descrivono tipologia e caratteristiche meccaniche dei materiali impiegati) e da una ricca raccolta di fotografie che documentano i danni subiti dall’edificio durante la II Guerra Mondiale. Alcune di queste immagini mostrano grandi porzioni di muratura private dall’intonaco e permettono di osservare la buona regolarità e notevole qualità di esecuzione. Analogamente è possibile individuare un gran numero di elementi in cemento armato realizzati nello spessore della muratura. In virtù della buona conoscenza delle caratteristiche strutturali, si è scelto di non procedere a prove meccaniche in sito e di assumere, come valori di verifica, le resistenze nominali dei materiali impiegati ridotte del coefficiente di sicurezza previsto dalle norme. Le caratteristiche del terreno di fondazione sono desunte da un’approfondita indagine geotecnica effettuata nelle vicinanze dell’edificio, commissionata dal comune della Spezia. La verifica della adeguatezza sismica della struttura è effettuata in accordo con le Norme Tecniche per le Costruzioni (in seguito, NTC) del 2008 e comprende verifiche in termini di resistenza degli elementi strutturali rilevanti e in termini di spostamento di interpiano. L’analisi della struttura è effettuata utilizzando un modello a elementi finiti lineare realizzato con elementi piani aventi dimensione caratteristica pari a circa 30 cm. Il modello comprende circa un milione di gradi di libertà. Le caratteristiche dinamiche della struttura sono valutate attraverso l’analisi modale. Le sollecitazioni utilizzate per le verifiche di sicurezza sono ottenute, per tutti i modi di vibrazione significativi, integrando il campo di tensione fornito dal modello a elementi finiti. Gli effetti (sollecitazioni e spostamenti di interpiano) associati a ciascun modo di vibrazione sono combinati come prescritto dalle NTC, tenendo in conto l’eccentricità accidentale del centro di massa e la simultanea occorrenza del sisma lungo le due direzioni principali dell’edificio. I valori delle sollecitazioni così ottenuti sono confrontati con i valori limite forniti dalle formule prescritte dalle norme. La scelta della modellazione lineare della struttura è imposta dalle caratteristiche dinamiche dell’edificio – in particolare dalla presenza di due modi di vibrazione accoppiati – ed è discussa dettagliatamente nel Capitolo 4. Questa scelta è fortemente penalizzata dalle norme vigenti che, viceversa, incoraggiano energicamente l’uso di tecniche statiche convenzionali adatte ad effettuare verifiche di sicurezza in termini di spostamenti (o duttilità). Sfortunatamente, l’applicazione di tali tecniche al caso in esame appare del inappropriato, per le molteplici ragioni discusse nella relazione, fra cui l'esistenza di due modi di vibrazione fortemente accoppiati.