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Adeguamento sismico di un edificio scolastico monopiano prefabbricato
Silvia Pisano
Davide Bellotti
Roberto Nascimbene

Nel presente lavoro viene presentata una soluzione di adeguamento sismico di un edificio scolastico monopiano ad uso di palestra. Sono discussi gli interventi effettuati in base ai risultati dell’analisi sismica dell’edificio, condotta mediante modellazione lineare della struttura.

INTRODUZIONE
La struttura in esame è stata edificata negli anni ’70 e progettata per carichi verticali in base alle indicazioni progettuali dell’epoca e in base alla locazione dell’edifico in esame. Per questo motivo l’edificio presenta un’inadeguatezza nei confronti delle azioni sismiche data principalmente dalla tipologia di connessioni tra gli elementi. Gli interventi progettati riguardano principalmente il rinforzo delle fondazioni e dei pilastri esistenti e il ripristino dei collegamenti trave-pilastro e tegolo-trave mediante connessioni metalliche.

1. DESCRIZIONE DELL’EDIFICIO
Il fabbricato oggetto d’intervento, edificato nel 1974, è una porzione di un intero edificio adibito a scuola primaria di primo e secondo grado; lo studio del comportamento sismico e dell’adeguamento sismico riguarda unicamente la palestra, corpo più vulnerabile, a causa dell’altezza dei pilastri, pari a 9,4 m circa e della luce di copertura di 20,4 m. In fase di analisi, e di conseguenza nella fase di adeguamento sismico, sono stati considerati gli elementi strutturali adiacenti alla palestra, facenti parte dell’intera struttura della scuola, poiché influenzano il comportamento sismico. La palestra confina infatti, sul lato “nord” (allineamento dal pilastro 36 al pilastro 40), con il corpo “spogliatoi” di altezza pari a 4,02 m. La parte di copertura gravante sui pilastri della palestra di tale corpo è stata introdotto nel modello strutturale in termini di masse puntuali in corrispondenza dei pilastri dal 36 al 40 all’altezza di 4,02 m.
In merito all’edifico in oggetto è importante affermare che si tratta di una struttura prefabbricata monopiano realizzata mediante unioni a secco che non consentono di trasferire le sollecitazioni orizzontali agli elementi verticali rendendo le strutture così concepite sostanzialmente labili nei confronti delle azioni sismiche.
Come si può notare dalla Figura 1, la struttura presenta una pianta regolare di dimensioni 29,30 m x 21,20 m ed è costituita da pilastri continui a tutta altezza incastrati alla base, travi appoggiate in testa ai pilastri o su mensole con connessioni ad attrito, non resistenti a flessione.
In alcuni nodi trave-pilastro sono presenti alcuni inserti metallici che collegano agli elementi prefabbricati, non progettati però per azioni sismiche: tali elementi perciò non sono stati considerati nel modello strutturale.
 


 

La copertura, come mostrato nella Figura 2, è costituita da tegoli accostati, con sezione 120 x 50 cm di Lunghezza totale 20,66 m, di cui 20,4 m di luce di libera inflessione e semplicemente appoggiati agli estremi alla trave principale per una lunghezza pari a 13 cm. Tali elementi risultano privi di ogni collegamento trasversale, ovvero nel piano x-y, e per questo motivo la struttura di copertura non può essere considerata un diaframma rigido.

I pilastri presentano dimensioni dell’ordine di 50x50 cm, con la presenza di un pluviale incorporato, nella direzione principale (direzione x) e 40x40 cm nella direzione trasversale/secondaria (direzione y). Nella Figura 3 si può notare la schematizzazione del telaio principale costituito da pilastri a testa piatta sui quali appoggia la trave con sezione ad I, mentre nella Figura 4 la schematizzazione del telaio secondario, in cui le travi secondarie risultano appoggiate a delle mensole.

L'ARTICOLO PROSEGUE CON LA DESCRIZIONE DEI MATERIALI DEL FATTORE DI CONFIDENZA, DELL'ANALISI DEI CARICHI, DELLA MODELLAZIONE E ANALISI STRUTTURALE FINO ALLA DESCRIZIONE DEGLI INTERVENTI DI ADEGUAMENTO SISMICO.

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