MasterSap per la valutazione della sicurezza sismica di edifici scolastici in c.a.

La valutazione del grado di sicurezza sismica di un edificio scolastico e il progetto dei sistemi di rinforzo per un miglioramento sismico: una serie di casi studio che documentano come con MasterSap è possibile modellare e verificare una scuola nel suo stato di fatto e pianificare una serie di interventi per il suo adeguamento normativo.

La valutazione della vulnerabilità sismica delle strutture scolastiche risulta un argomento di estrema attualità in questo momento storico, in cui sono addirittura quattro i bandi del PNRR destinati all’utilizzo dei fondi per nuove scuole (o per la riqualificazione di quelle esistenti), mense scolastiche e palestre (il cui termine per la presentazione delle candidature si è chiuso il 4 marzo), asili nido e scuole dell’infanzia (la cui scadenza è stata prorogata al 31 marzo).

Fra gli interventi finanziabili è inclusa la demolizione di edifici con ricostruzione in situ (o possibile delocalizzazione per aree soggette a rischio idrogeologico, vincoli di inedificabilità o altre motivate esigenze): per valutare quindi lo stato di salute di un edificio scolastico si è sempre reso necessario un approfondito studio di valutazione della vulnerabilità sismica. Ma anche precedentemente all’uscita dei bandi PNRR le valutazioni sulla sicurezza sismica dei fabbricati scolastici hanno costituito una parte importante dell’attività progettuale di enti pubblici e studi di progettazione, vista la fragilità del patrimonio edilizio scolastico, come illustrato dai casi studio che seguiranno.

Le varie fasi dell'analisi sismica di un edificio

Una dettagliata analisi sismica richiede, oltre allo sviluppo di complessi modelli non-lineari o più semplici modelli lineari dell’edificio, anche l’acquisizione di un adeguato livello di conoscenza che consenta di determinare le caratteristiche geometrico-strutturali, le proprietà dei materiali utilizzati, i dettagli costruttivi e gli interventi realizzati nel tempo.

Successivamente all’acquisizione di tale adeguato livello di conoscenza, la modellazione delle strutture e lo sviluppo di analisi lineari o non-lineari richiedono un significativo ulteriore onere computazionale ed un notevole impegno temporale. Va, inoltre, sottolineato come la vulnerabilità sismica non dipenda solo dalle prestazioni degli elementi strutturali, ma anche dal comportamento degli elementi non strutturali e dagli aspetti organizzativi della scuola stessa.

Si comprende, quindi, la necessita di avere a disposizione un idoneo strumento software con il quale pervenire rapidamente (ma al tempo stesso in modo preciso e rigoroso) ai risultati necessari a stabilire la possibilità di prolungare la vita utile dell’edificio, magari con idonei interventi di miglioramento, o alla necessità di procedere alla sua demolizione con successiva ricostruzione.

Stimare il grado di vulnerabilità sismica di un edificio scolastico con MasterSap

Nei prossimi paragrafi illustreremo come MasterSap si presta in maniera adeguata ad accompagnare il professionista nella stima del grado di vulnerabilità di un edificio scolastico.

Con MasterSap è infatti possibile modellare adeguatamente l’edificio, ricavare armature e prestazioni dei materiali attraverso un progetto simulato, valutarne il comportamento tensionale e deformativo sotto l’effetto di carichi e azioni sismiche più recenti, verificare l’attivazione di meccanismi duttili o fragili, stabilire il valore degli indicatori di rischio, mettere in opera alcuni interventi di rinforzo strutturale per arrivare ad un miglioramento o adeguamento sismico.

Unità strutturali di una delle scuole oggetto del presente studio

Il tutto all’interno dello stesso programma, per edifici in cemento armato o muratura, attraverso analisi lineari o non lineari. Nella trattazione che segue affronteremo il percorso di studio per la valutazione della sicurezza sismica di alcuni fabbricati scolastici, realizzati con telai in cemento armato o con tecniche miste c.a. e muratura.

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Perchè MasterSap

MasterSap è il software di calcolo strutturale indicato a risolvere tutti i problemi di progettazione, dal calcolo di nuove opere alle verifiche di edifici esistenti, con la valutazione della sicurezza sismica, il dimensionamento dei sistemi di rinforzo, il calcolo delle classi di rischio sismico e la produzione automatica dei moduli di asseverazione.

Un unico programma facile da utilizzare, affidabile nei risultati, veloce nelle relazioni. Molte le novità introdotte nell’ultima versione: analisi modale con i vettori di Ritz, verifica di muri, solette e pareti negli edifici esistenti in c.a., calcolo in parallelo di tutti gli spettri richiesti, muratura armata e nuovo help. Ormai in fase di chiusura la versione 2022, con altrettante importanti novità: evoluzione del BIM con una diversa gestione delle macro e l’export in formato SAF, interfaccia grafica rivisitata, funzionalità per la gestione in rete, gestione del materiale e distribuzione delle forze nell’analisi pushover, importanti funzionalità negli ambienti di verifica. Presto in distribuzione. Leggi l'approfondimento

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La seconda scuola oggetto del presente studio

Il primo caso studio riguarda l’individuazione del livello di sicurezza strutturale dell’Edificio scolastico San Polo in Località San Polo a Tivoli, nel suo stato di fatto e a seguito degli interventi progettati al fine di adeguare sismicamente la struttura secondo quanto previsto dalle NTC 2018. Lo studio consiste nell’esame della documentazione esistente, nell’analisi storico-critica, nelle verifiche strutturali con l’interpretazione e la sintesi dei risultati ottenuti e l’individuazione, il progetto e la verifica degli interventi di adeguamento sismico.

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