Studio della vulnerabilità sismica della scuola G. Galilei (TO) mediante analisi pushover

INTRODUZIONE
La presente relazione illustra i risultati della valutazione di sicurezza sismica eseguite per la struttura della ex Scuola Professionale Galileo Galilei in Poirino (TO), ai sensi delle Norme Tecniche per le Costruzioni 14 gennaio 2008 e della Circolare applicativa 2 febbraio 2009 n.° 617. L’obiettivo della verifica è quello di valutare il comportamento sismico della struttura e la sua capacità nei confronti delle azioni sismiche di progetto indicate dalla norma.

UBICAZIONE E CALCOLO DEI PARAMETRI SISMICI
Gli spettri di domanda sono definiti in funzione del reticolo di riferimento in allegato alle Norme Tecniche.

Il Comune di Poirino, nella località oggetto dell’intervento, presenta i seguenti valori relativi allo spettro sismico: longitudine = 7,85757, latitudine = 44,920921; a_g/g = 0,0518; F₀ = 2,79; T_C = 0,29;
Vita nominale = 50 anni; Classe di utilizzo = Classe III; Vita di riferimento = 75 anni; Periodo di ritorno = 712 anni.

TIPOLOGIA DI ANALISI
La tipologia di analisi utilizzata per la verifica della struttura è una analisi statica non lineare, cosi come definita dal DM 14/01/2008 (nota in letteratura con il nome di analisi pushover): questa prevede l’applicazione incrementale al modello della struttura di particolari distribuzioni di carico orizzontali, al fine di spingere in campo non lineare la struttura fino a portarla al collasso; durante l’analisi le forze applicate vengono scalate in modo da far crescere lo spostamento orizzontale di un punto di controllo della struttura, solitamente individuato nel baricentro dell’ultimo impalcato. Con questa metodologia di analisi si riesce a descrivere la risposta della struttura alle azioni orizzontali e quindi l’evoluzione del suo danneggiamento, in funzione dello spostamento del nodo di controllo; dall’analisi, infatti, si ottiene una curva, detta curva di capacità (Capacity Curves), che descrive il valore dello spostamento del nodo di controllo (D) al crescere del taglio alla base (Fb).

Le verifiche richieste si concretizzano, pertanto, nel confronto fra la curva di capacità per le diverse condizioni di carico previste e la domanda di spostamento prevista dalla normativa: lo spostamento massimo d_max, valutato mediante utilizzo dello spettro di risposta elastico (espresso in termini di spostamento) dovrà essere confrontato con il valore du individuato sulla curva di capacità; in particolare, la struttura risulta verificata nel caso in cui, per ogni stato limite preso in considerazione, valga la relazione d_max u.

In particolare, per lo stato limite ultimo (SLU) vale:

d_u = spostamento massimo della struttura;

per lo stato limite di danno (SLD) vale:

d_dd = spostamento della struttura allo stato limite di danno.

La verifica deve essere effettuata, per ogni direzione, in entrambi i versi e per i due differenti sistemi di forze orizzontali in modo da considerare gli effetti più sfavorevoli per la struttura.
Si deve, inoltre, procedere alla verifica della compatibilità degli spostamenti per gli elementi duttili e delle resistenze per gli elementi fragili (circolare 2 febbraio 2009 n.° 617).

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