Valutazione della Vulnerabilità Sismica, secondo disposizioni delle Norme Tecniche delle Costruzioni D.M. 14/01/2008, di edificio ospitante asilo nido “BATTIBALENO” e asilo nido “ALBICOCCOLO”, situato in Brescia via Maiera n.21

Inquadramento generale edificio e descrizione struttura

Nell'edificio di Via Maiera 21 (Brescia) sono ubicate due unità di offerta denominate "Asilo nido Battibaleno" gestito dalla Coop. Elefanti Volanti - Società Cooperativa Sociale Onlus - Via E. Ferri,99 25123 Brescia e l' "Asilo nido Albicoccolo" gestito dalla Coop. Ipotesi - Società Cooperativa Sociale Onlus - Via E. Ferri, 99 25123 Brescia.

L’edificio si sviluppa su una superficie di circa 560mq ed è composto da un piano fuori terra (fig.1).

Fig1: pianta edificio con suddivisione macrozone per destinazione

Come indicato sul certificato di idoneità statica della struttura, del 13/03/2003, l’edificazione della zona ospitante le attività dell’asilo nido “Battibaleno” risale al 1980, mentre la zona ospitante le attività dell’asilo nido “Albicoccolo”, come riportato sulla “denuncia delle opere in c.a. normale precompresso ed a struttura metallica pratica 036490/05” risale al 2006: trattasi entrambi di edifici monopiano di tipo prefabbricato con pannellature Sandwich in fibrocemento iniettato con resine poliuretaniche ed inserti in legno ad intelaiatura degli stessi, copertura a falde realizzata mediante travature reticolari con controventi perpendicolari al piano delle stesse, fondazioni a piastra in c.a.

La geometria ed il passo delle travature reticolari e dei controventi di copertura è stata desunta mediante misurazioni in loco per quanto riguarda quelle relative alla zona asilo Battibaleno, mediante documentazione progettuale a corredo di denuncia opere strutturali per quanto riguarda la zona asilo Albicoccolo.

E’ stata contattata la EXPA SRL di Bagnolo Mella (BS), ditta fornitrice dei pannelli prefabbricati, per avere delucidazioni in merito alla tipologia costruttiva dei pannelli prefabbricati presenti nella struttura oggetto di valutazione.

Le fondazioni sono costituite da piastre di fondazione in c.a. spessore 20cm: non è stato possibile reperire la relazione geologica del sito di costruzione, quindi non si è ritenuto adeguato fare ipotesi in merito all’impianto fondazione-terreno ed alla loro interazione: ipotizzare la tipologia di terreno ed ipotizzare la struttura delle fondazioni avrebbe prodotto risultati troppo approssimativi, visto il grado di incertezza, per essere presi in considerazione. Se sarà necessario avere indicazioni più precise in proposito la commitetenza dovrà provvedere a far eseguire apposite indagini geognostiche in situ.

Vulnerabilità sismica, cenni di concetti generali e scopo dell’analisi

La vulnerabilità sismica è la propensione di una struttura a subire un danno di un determinato livello, a fronte di un evento tellurico di una determinata entità: relazionando il valore di Vulnerabilità con il valore di Esposizione ed il valore di Pericolosità si ottiene il valore del Rischio sismico. Scopo della seguente modellazione sarà unicamente la valutazione della Vulnerabilità, ricavata misurando da una parte la perdita o la riduzione di efficienza, dall'altra la capacità residua a svolgere ed assicurare le funzioni che il sistema territoriale nel suo complesso esprime in condizioni normali. Nel caso degli edifici e delle infrastrutture la vulnerabilità dipende dalla tipologia strutturale, dai materiali e dal loro stato di conservazione, dalle caratteristiche costruttive e dallo stato di manutenzione ed esprime la loro resistenza al sisma.

Per valutare la Vulnerabilità sismica delle strutture in accordo con le “Norme Tecniche Delle Costruzioni D.M. 01/08” si prevede l’impiego di metodi di analisi e di verifica dipendenti dalla completezza e dall’affidabilità dell’informazione disponibile e l’uso, nelle verifiche di sicurezza, di adeguati “fattori di confidenza”, che modificano i parametri di capacità in funzione del livello di conoscenza relativo a geometria, dettagli costruttivi e materiali. A favore di sicurezza, si è scelto di classificare l’intervento in oggetto con livello di conoscenza LC1 (vedere fig. 2), quindi si è tenuto conto dell’incertezza di alcuni dati assunti come ipotesi per la modellazione, aumentando il coefficiente di sicurezza sino al massimo consentito dalle norme.

Fig2: tabella C8A.1.2 appendice circolare NTC 0108

Come assunto dall’”Elenco B, categorie di edifici e di opere infrastrutturali di competenza regionale che possono assumere rilevanza in conseguenza ad un eventuale collasso (di cui all’allegato B2 della DGR 438/2005)” l’edificio in oggetto è classificato come opera RILEVANTE, sito in zona sismica tipo 2.

Tale classificazione prevede l’inserimento dell’edificio in Classe D’Uso IV ( cap. 2.4.2 NTC 01/08), Tipo di costruzione 3 (cap.2.4.1 NTC 01/08).

Assunti i dati soprascritti e di seguito ricavata Latitudine e Longitudine di Brescia, si geolocalizza la struttura in maniera puntuale e si ricavano per i 4 stati limite fondamentali i seguenti valori:

L’analisi utilizzata per la modellazione è di tipo statica lineare, in accordo con la tabella C8A.1.2.

Scopo della modellazione è di ricavare gli Indicatori di Rischio Sismico (IRS) della struttura: in particolare si distingueranno gli indicatori per SLV (tipo flessione, taglio, ecc) ed indicatori per SLD o SLO tipo gli spostamenti globali della struttura, questi ultimi estremamente utili per capire il comportamento e l’indole globale di una struttura sottoposta a forzanti esterne dovute ad eventi tellurici.

Tali indicatori, nelle varie combinazioni, avranno valori che potranno variare da 0 (zero) ad 1 (uno) od oltre: il valore 0 (zero) rappresenta la totale inadeguatezza della struttura a sopportare gli eventi sismici, valori prossimi o superiori ad 1(uno) indicano invece l’adeguatezza anche in accordo con le richieste strutturali delle attuali normative vigenti.

Di seguito si riportano le viste tridimensionali della struttura in oggetto disretizzate per la modellazione strutturale (Fig. 3-4-5):

Dati generali modellazione

Nelle prossime pagine verranno indicati dati di input e risultanze significative della modellazione numerica: dalla stessa modellazione si desumeranno le risultanze di calcolo in termini di Indicatori di Rischio Sismico IRS, quindi verrà indicata la vulnerabilità sismica della struttura.

Normative di riferimento

D.M. LL. PP. 11-03-88

Norme Tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilità dei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l'esecuzione ed il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione.

Circolare Ministeriale del 24-07-88, n. 30483/STC.

Legge 02-02-74 n. 64, art. 1 - D.M. 11-03-88

Norme Tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilità dei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l'esecuzione ed il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione.

Norme Tecniche per le Costruzioni - D.M. 14-01-08

Sicurezza (cap.2), Azioni sulle costruzioni (cap.3), Costruzioni in calcestruzzo (par.4.1), Costruzioni in legno (par.4.4), Costruzioni in muratura (par.4.5), Progettazione geotecnica (cap.6), Progettazione per azioni sismiche (cap.7), Costruzioni esistenti (cap.8), Riferimenti tecnici (cap.12), EC3.

Eurocodice 3 UNI ENV 1993-1-1:1994, Eurocodice 3 UNI EN 1993-1-1:2005, Eurocodice 3 UNI ENV 1993-1-3:2000, Eurocodice 3 EN 1993-1-8:2005

Materiali

Descrizione: pannello prefabbricato.

Rck: resistenza caratteristica cubica; valore medio nel caso di edificio esistente. [daN/cm²]

E: modulo di elasticità longitudinale del materiale per edifici o materiali nuovi. [daN/cm²]

G: modulo di elasticità tangenziale del materiale, viene impiegato nella modellazione di aste e di elementi guscio a comportamento ortotropo. [daN/cm²]

Poisson: coefficiente di Poisson. Il valore è adimensionale.

Gamma: peso specifico del materiale. [daN/cm³]

Alfa: coefficiente longitudinale di dilatazione termica. [°C-1]

Descrizione	Rck	E	G	Poisson	Gamma	Alfa
PANNELLO PREFABBRICATO LC1	200	100000	Default (36496.35)	0.37	0.0006	0.00001

Curve di materiali

Descrizione: descrizione o nome assegnato all'elemento.

Curva: curva caratteristica.

Reaz.traz.: reagisce a trazione.

Comp.frag.: ha comportamento fragile.

E.compr.: modulo di elasticità a compressione. [daN/cm²]

Incr.compr.: incrudimento di compressione. Il valore è adimensionale.

EpsEc: epsilon elastico a compressione. Il valore è adimensionale.

EpsUc: epsilon ultimo a compressione. Il valore è adimensionale.

E.traz.: modulo di elasticità a trazione. [daN/cm²]

Incr.traz.: incrudimento di trazione. Il valore è adimensionale.

EpsEt: epsilon elastico a trazione. Il valore è adimensionale.

EpsUt: epsilon ultimo a trazione. Il valore è adimensionale.

Descrizione	Curva
	Reaz.traz.	Comp.frag.	E.compr.	Incr.compr.	EpsEc	EpsUc	E.traz.	Incr.traz.	EpsEt	EpsUt
PANNELLO PREFABBRICATO LC1	No	Si	100000	0.001	-0.002	-0.0035	100000	0.001	0.0001367	0.0001503

Armature

Descrizione: rete di armatura a completamento pannelli prefabbricati Ф2/20x20.

fyk: resistenza caratteristica. [daN/cm²]

Sigma amm.: tensione ammissibile. [daN/cm²]

Tipo: tipo di barra.

E: modulo di elasticità longitudinale del materiale per edifici o materiali nuovi. [daN/cm²]

Gamma: peso specifico del materiale. [daN/cm³]

Poisson: coefficiente di Poisson. Il valore è adimensionale.

Alfa: coefficiente longitudinale di dilatazione termica. [°C-1]

Livello di conoscenza: indica se il materiale è nuovo o esistente, e in tal caso il livello di conoscenza secondo Circ. 02/02/09 n. 617 §C8A. Informazione impiegata solo in analisi D.M. 14-01-08 (N.T.C.).

Descrizione	fyk	Sigma amm.	Tipo	E	Gamma	Poisson	Alfa	Livello di conoscenza
FeB 44 k aderenza migliorata LC1	4300	2550	Aderenza migliorata	2060000	0.00785	0.3	0.000012	LC1 (FC = 1,35)

Acciai

Proprietà acciai base

Descrizione: travature reticolari di copertura, controventi di copertura.

E: modulo di elasticità longitudinale del materiale per edifici o materiali nuovi. [daN/cm²]

G: modulo di elasticità tangenziale del materiale, viene impiegato nella modellazione di aste e di elementi guscio a comportamento ortotropo. [daN/cm²]

Poisson: coefficiente di Poisson. Il valore è adimensionale.

Gamma: peso specifico del materiale. [daN/cm³]

Alfa: coefficiente longitudinale di dilatazione termica. [°C-1]

Descrizione	E	G	Poisson	Gamma	Alfa
Fe360	2060000	Default (792307.69)	0.3	0.00785	0.000012

Proprietà acciai CNR 10011

Descrizione: travature reticolari di copertura, controventi di copertura.

Tipo: descrizione per norma.

fy(s<=40 mm): resistenza di snervamento fy per spessori <=40 mm. [daN/cm²]

fy(s>40 mm): resistenza di snervamento fy per spessori >40 mm. [daN/cm²]

fu(s<=40 mm): resistenza di rottura per trazione fu per spessori <=40 mm. [daN/cm²]

fu(s>40 mm): resistenza di rottura per trazione fu per spessori >40 mm. [daN/cm²]

Prosp. Omega: prospetto per coefficienti Omega.

Sig.amm.(s<=40 mm): sigma ammissibile per spessori <=40 mm. [daN/cm²]

Sig.amm.(s>40 mm): sigma ammissibile per spessori >40 mm. [daN/cm²]

fd(s<=40 mm): resistenza di progetto fd per spessori <=40 mm. [daN/cm²]

fd(s>40 mm): resistenza di progetto fd per spessori >40 mm. [daN/cm²]

Descrizione	Tipo	fy(s<=40 mm)	fy(s>40 mm)	fu(s<=40 mm)	fu(s>40 mm)	Prosp. Omega	Sig.amm.(s<=40 mm)	Sig.amm.(s>40 mm)	fd(s<=40 mm)	fd(s>40 mm)
Fe360	FE360	2350	2150	3600	3400	II	1600	1400	2350	2100

Proprietà acciai CNR 10022

Descrizione: travature reticolari di copertura, controventi di copertura.

Tipo: descrizione per norma.

fy: resistenza di snervamento fy. [daN/cm²]

fu: resistenza di rottura fu. [daN/cm²]

fd: resistenza di progetto fd. [daN/cm²]

Prospetto omega sag.fr.(s<3mm): prospetto coeff. omega per spessori < 3 mm.

Prospetto omega sag.fr.(s>=3mm): prospetto coeff. omega per spessori >= 3 mm.

Prospetti sig.crit. Eulero: prospetti sigma critiche euleriane.

Descrizione	Tipo	fy	fu	fd	Prospetto omega sag.fr.(s<3mm)	Prospetto omega sag.fr.(s>=3mm)	Prospetti sig.crit. Eulero
Fe360	FE360	2350	3600	2350	b	c	I

Proprietà acciai EC3

Descrizione: travature reticolari di copertura, controventi di copertura.

Tipo: descrizione per norma.

fy(s<=40 mm): resistenza di snervamento fy per spessori <=40 mm. [daN/cm²]

fy(s>40 mm): resistenza di snervamento fy per spessori >40 mm. [daN/cm²]

fu(s<=40 mm): resistenza di rottura per trazione fu per spessori <=40 mm. [daN/cm²]

fu(s>40 mm): resistenza di rottura per trazione fu per spessori >40 mm. [daN/cm²]

Descrizione	Tipo	fy(s<=40 mm)	fy(s>40 mm)	fu(s<=40 mm)	fu(s>40 mm)
Fe360	S235	2350	2150	3600	3400

Sezioni

Sezioni in acciaio

Profili singoli in acciaio

Sagomati a U

Descrizione: descrizione o nome assegnato all'elemento.

Sup.: superficie bagnata per unità di lunghezza. [mm]

Area Tx FEM: area di taglio in direzione X per l'analisi FEM. [mm²]

Area Ty FEM: area di taglio in direzione Y per l'analisi FEM. [mm²]

JxFEM: momento di inerzia attorno all'asse X per l'analisi FEM. [mm4]

JyFEM: momento di inerzia attorno all'asse Y per l'analisi FEM. [mm4]

JtFEM: momento d'inerzia torsionale corretto con il fattore di forma per l'analisi FEM. [mm4]

b: larghezza delle ali. [mm]

h: altezza del profilo. [mm]

s: spessore. [mm]

r: raggio di curvatura. [mm]

Deroga misure lati EC3 §5.2.(1) Nota: deroga misure lati EC3 §5.2.(1) Nota.

Descrizione	Sup.	Area Tx FEM	Area Ty FEM	JxFEM	JyFEM	JtFEM	b	h	s	r	Deroga misure lati EC3 §5.2.(1) Nota
U40x20x2	154.3	80	80	36011	5710	203	20	40	2	0	No

Tubi rettangolari

Descrizione: descrizione o nome assegnato all'elemento.

Sup.: superficie bagnata per unità di lunghezza. [mm]

Area Tx FEM: area di taglio in direzione X per l'analisi FEM. [mm²]

Area Ty FEM: area di taglio in direzione Y per l'analisi FEM. [mm²]

JxFEM: momento di inerzia attorno all'asse X per l'analisi FEM. [mm4]

JyFEM: momento di inerzia attorno all'asse Y per l'analisi FEM. [mm4]

JtFEM: momento d'inerzia torsionale corretto con il fattore di forma per l'analisi FEM. [mm4]

h: altezza del tubo. [mm]

b: larghezza del tubo. [mm]

s: spessore. [mm]

r: raggio di curvatura. [mm]

Categoria: categoria, basata sulla tecnologia costruttiva.

Descrizione	Sup.	Area Tx FEM	Area Ty FEM	JxFEM	JyFEM	JtFEM	h	b	s	r	Categoria
EN10219 25x25x3	160.5	150	150	18409	18409	33271	25	25	3	3	Sagomato a freddo conforme UNI 10219
EN10219 40x40x3	280.5	240	240	93236	93236	157545	40	40	3	3	Sagomato a freddo conforme UNI 10219
EN10219 50x50x3	360.5	300	300	194671	194671	321348	50	50	3	3	Sagomato a freddo conforme UNI 10219
EN10219 60x60x4	427.3	480	480	435511	435511	726443	60	60	4	4	Sagomato a freddo conforme UNI 10219
EN10219 80x80x4	587.3	640	640	1110434	1110434	1804359	80	80	4	4	Sagomato a freddo conforme UNI 10219

UPN

Descrizione: descrizione o nome assegnato all'elemento.

Sup.: superficie bagnata per unità di lunghezza. [mm]

Area Tx FEM: area di taglio in direzione X per l'analisi FEM. [mm²]

Area Ty FEM: area di taglio in direzione Y per l'analisi FEM. [mm²]

JxFEM: momento di inerzia attorno all'asse X per l'analisi FEM. [mm4]

JyFEM: momento di inerzia attorno all'asse Y per l'analisi FEM. [mm4]

JtFEM: momento d'inerzia torsionale corretto con il fattore di forma per l'analisi FEM. [mm4]

b: larghezza dell'ala. [mm]

h: altezza del profilo. [mm]

s: spessore dell'anima. [mm]

t: spessore delle ali. [mm]

r: raggio del raccordo ala-anima. [mm]

f: truschino. [mm]

r1: raggio dello smusso delle ali. [mm]

p%: pendenza delle ali. Il valore è adimensionale.

z: posizione in cui viene misurato lo spessore delle ali. [mm]

Descrizione	Sup.	Area Tx FEM	Area Ty FEM	JxFEM	JyFEM	JtFEM	b	h	s	t	r	f	r1	p%	z
UPN40	153.2	80	80	36683	5760	203	20	40	2	2	0	10	0	0	10

Sezioni accoppiate in acciaio

Sezioni accoppiate tipo 3

Descrizione: descrizione o nome assegnato all'elemento.

Sup.: superficie bagnata per unità di lunghezza. [mm]

Area Tx FEM: area di taglio in direzione X per l'analisi FEM. [mm²]

Area Ty FEM: area di taglio in direzione Y per l'analisi FEM. [mm²]

JxFEM: momento di inerzia attorno all'asse X per l'analisi FEM. [mm4]

JyFEM: momento di inerzia attorno all'asse Y per l'analisi FEM. [mm4]

JtFEM: momento d'inerzia torsionale corretto con il fattore di forma per l'analisi FEM. [mm4]

Profilo: profilo utilizzato per creare la sezione accoppiata.

Distanza accoppiamento: distanza di accoppiamento. [mm]

Calastrello: calastrello per l'asta con la sezione accoppiata.

Materiale: riferimento ad una definizione di materiale in acciaio per il calastrello.

Descrizione: descrizione o nome assegnato all'elemento.

E: modulo di elasticità longitudinale del materiale per edifici o materiali nuovi. [daN/mm²]

G: modulo di elasticità tangenziale del materiale, viene impiegato nella modellazione di aste e di elementi guscio a comportamento ortotropo. [daN/mm²]

Poisson: coefficiente di Poisson. Il valore è adimensionale.

Gamma: peso specifico del materiale. [daN/mm³]

Alfa: coefficiente longitudinale di dilatazione termica. [°C-1]

Passo: interasse tra i calastrelli. [mm]

Spessore: spessore del calastrello. [mm]

Descrizione	Sup.	Area Tx FEM	Area Ty FEM	JxFEM	JyFEM	JtFEM	Profilo	Distanza accoppiamento	Calastrello
									Materiale						Passo	Spessore
									Descrizione	E	G	Poisson	Gamma	Alfa
A3; UPN40; 1; Nessuno	284.7	160	160	73365	46565	1780	UPN40	10

Caratteristiche inerziali sezioni in acciaio

Caratteristiche inerziali principali sezioni in acciaio

Descrizione: descrizione o nome assegnato all'elemento.

Xg: coordinata X del baricentro. [cm]

Yg: coordinata Y del baricentro. [cm]

Area: area inerziale nel sistema geometrico centrato nel baricentro. [cm²]

Jx: momento d'inerzia attorno all'asse orizzontale baricentrico di definizione della sezione. [cm4]

Jy: momento d'inerzia attorno all'asse verticale baricentrico di definizione della sezione. [cm4]

Jxy: momento centrifugo rispetto al sistema di riferimento baricentrico di definizione della sezione. [cm4]

Jm: momento d'inerzia attorno all'asse baricentrico principale M. [cm4]

Jn: momento d'inerzia attorno all'asse baricentrico principale N. [cm4]

Alfa X su M: angolo tra gli assi del sistema di riferimento geometrico di definizione e quelli del sistema di riferimento principale. [deg]

Jt: momento d'inerzia torsionale corretto con il fattore di forma. [cm4]

Descrizione	Xg	Yg	Area	Jx	Jy	Jxy	Jm	Jn	Alfa X su M	Jt
EN10219 25x25x3	1.25	1.25	2.41	1.84	1.84	0	1.84	1.84	0	3.33
EN10219 40x40x3	2	2	4.21	9.32	9.32	0	9.32	9.32	0	15.75
EN10219 50x50x3	2.5	2.5	5.41	19.47	19.47	0	19.47	19.47	0	32.13
EN10219 60x60x4	3	3	8.55	43.55	43.55	0	43.55	43.55	0	72.64
EN10219 80x80x4	4	4	11.75	111.04	111.04	0	111.04	111.04	0	180.44
UPN40	0.57	2	1.52	3.67	0.58	0	3.67	0.58	0	0.02
A3; UPN40; 1; Nessuno	2.5	2	3.04	7.34	4.66	0	7.34	4.66	0	0.18
U40x20x2	0.58	2	1.5	3.6	0.57	0	3.6	0.57	0	0.02

Caratteristiche inerziali momenti sezioni in acciaio

Descrizione: descrizione o nome assegnato all'elemento.

ix: raggio di inerzia relativo all'asse x. [cm]

iy: raggio di inerzia relativo all'asse y. [cm]

im: raggio di inerzia relativo all'asse principale m. [cm]

in: raggio di inerzia relativo all'asse principale n. [cm]

Sx: momento statico relativo all'asse x. [cm³]

Sy: momento statico relativo all'asse y. [cm³]

Wx: modulo di resistenza minimo relativo all'asse x. [cm³]

Wy: modulo di resistenza minimo relativo all'asse y. [cm³]

Wm: modulo di resistenza minimo relativo all'asse principale m. [cm³]

Wn: modulo di resistenza minimo relativo all'asse principale n. [cm³]

Wplx: momento plastico relativo all'asse x. [cm³]

Wply: momento plastico relativo all'asse y. [cm³]

Descrizione	ix	iy	im	in	Sx	Sy	Wx	Wy	Wm	Wn	Wplx	Wply
EN10219 25x25x3	0.87	0.87	0.87	0.87	0.96	0.96	1.47	1.47	1.47	1.47	1.91	1.91
EN10219 40x40x3	1.49	1.49	1.49	1.49	2.86	2.86	4.66	4.66	4.66	4.66	5.72	5.72
EN10219 50x50x3	1.9	1.9	1.9	1.9	4.69	4.69	7.79	7.79	7.79	7.79	9.39	9.39
EN10219 60x60x4	2.26	2.26	2.26	2.26	8.82	8.82	14.52	14.52	14.52	14.52	17.64	17.64
EN10219 80x80x4	3.07	3.07	3.07	3.07	16.53	16.53	27.76	27.76	27.76	27.76	33.07	33.07
UPN40	1.55	0.62	1.55	0.62	1.08	0.41	1.83	0.4	1.83	0.4	2.17	0.81
A3; UPN40; 1; Nessuno	1.55	1.24	1.55	1.24	2.17	1.63	3.67	1.86	3.67	1.86	4.34	3.26
U40x20x2	1.55	0.62	1.55	0.62	1.05	0.39	1.8	0.4	1.8	0.4	2.09	0.77

Caratteristiche inerziali taglio sezioni in acciaio

Descrizione: descrizione o nome assegnato all'elemento.

Atx: area a taglio lungo x. [cm²]

Aty: area a taglio lungo y. [cm²]

Descrizione	Atx	Aty
EN10219 25x25x3	1.5	1.5
EN10219 40x40x3	2.4	2.4
EN10219 50x50x3	3	3
EN10219 60x60x4	4.8	4.8
EN10219 80x80x4	6.4	6.4
UPN40	0.8	0.8
A3; UPN40; 1; Nessuno	1.6	1.6
U40x20x2	0.8	0.8

Dati di definizione, Preferenze commessa, Preferenze di analisi

Metodo di analisi D.M. 14-01-08 (N.T.C.)

Tipo di costruzione 3

Vn 100

Classe d'uso IV

Vr 200

Tipo di analisi Lineare statica

Località Brescia; Latitudine ED50 45,5257° (45° 31' 33''); Longitudine ED50

10,2283° (10° 13' 42''); Altitudine s.l.m. 131,53 m.

Zona sismica Zona 2

Categoria del suolo B - sabbie dense o argille consistenti

Categoria topografica T1

Ss orizzontale SLO 1.2

Tb orizzontale SLO 0.125 [s]

Tc orizzontale SLO 0.374 [s]

Td orizzontale SLO 1.935 [s]

Ss orizzontale SLD 1.2

Tb orizzontale SLD 0.127 [s]

Tc orizzontale SLD 0.381 [s]

Td orizzontale SLD 2.022 [s]

Ss orizzontale SLV 1.16

Tb orizzontale SLV 0.137 [s]

Tc orizzontale SLV 0.41 [s]

Td orizzontale SLV 2.585 [s]

Ss verticale 1

Tb verticale 0.05 [s]

Tc verticale 0.15 [s]

Td verticale 1 [s]

St 1

PVr SLO (%) 81

Tr SLO 120.43

Ag/g SLO 0.0838

Fo SLO 2.429

Tc* SLO 0.26

PVr SLD (%) 63

Tr SLD 201

Ag/g SLD 0.1054

Fo SLD 2.423

Tc* SLD 0.266

PVr SLV (%) 10

Tr SLV 1898.24

Ag/g SLV 0.2463

Fo SLV 2.43

Tc* SLV 0.291

Smorzamento viscoso (%) 5

Classe di duttilità CD"B"

Rotazione del sisma 0 [deg]

Quota dello '0' sismico 0 [cm]

Regolarità in pianta Si

Regolarità in elevazione Si

Edificio C.A. Si

Tipologia C.A. Strutture prefabbricate a pannelli q0=3.0

Kw 0.5

Edificio acciaio Si

Tipologia acciaio a) Strutture intelaiate q0=4.0

Edificio esistente Si

Altezza costruzione 288 [cm]

C1 0.05

T1 0.111 [s]

Lambda SLO 1

Lambda SLD 1

Lambda SLV 1

Lambda verticale 1

Torsione accidentale semplificata No

Torsione accidentale per piani (livelli e falde) flessibili No

Eccentricità X (per sisma Y) livello "Fondazione" 0 [cm]

Eccentricità Y (per sisma X) livello "Fondazione" 0 [cm]

Eccentricità X (per sisma Y) livello "Piano 1" 0 [cm]

Eccentricità Y (per sisma X) livello "Piano 1" 0 [cm]

Limite spostamenti interpiano 0.005

Fattore di struttura per sisma X 2.25

Fattore di struttura per sisma Y 2.25

Fattore di struttura per sisma Z 1.5

Applica 1% (§ 3.1.1) No

Coefficiente di sicurezza portanza fondazioni superficiali 2.3

Coefficiente di sicurezza scorrimento fondazioni superficiali 1.1

Coefficiente di sicurezza portanza verticale pali infissi, punta 1.15

Coefficiente di sicurezza portanza verticale pali infissi, laterale compressione 1.15

Coefficiente di sicurezza portanza verticale pali infissi, laterale trazione 1.25

Coefficiente di sicurezza portanza verticale pali trivellati, punta 1.35

Coefficiente di sicurezza portanza verticale pali trivellati, laterale compressione 1.15

Coefficiente di sicurezza portanza verticale pali trivellati, laterale trazione 1.25

Coefficiente di sicurezza portanza verticale micropali, punta 1.35

Coefficiente di sicurezza portanza verticale micropali, laterale compressione 1.15

Coefficiente di sicurezza portanza verticale micropali, laterale trazione 1.25

Coefficiente di sicurezza portanza trasversale pali 1.3

Fattore di correlazione resistenza caratteristica dei pali in base alle verticali

indagate 1.7

Spettri NTC 08

Acc./g: Accelerazione spettrale normalizzata ottenuta dividendo l'accelerazione spettrale per l'accelerazione di gravità.

Periodo: Periodo di vibrazione.

1) Spettro di risposta elastico in accelerazione delle componenti orizzontali SLO § 3.2.3.2.1 (3.2.4)

2) Spettro di risposta elastico in accelerazione della componente verticale SLO § 3.2.3.2.2 (3.2.10)

3) Spettro di risposta elastico in accelerazione delle componenti orizzontali SLD § 3.2.3.2.1 (3.2.4)

4) Spettro di risposta elastico in accelerazione della componente verticale SLD § 3.2.3.2.2 (3.2.10)

5) Spettro di risposta elastico in accelerazione delle componenti orizzontali SLV § 3.2.3.2.1 (3.2.4)

6) Spettro di risposta elastico in accelerazione della componente verticale SLV § 3.2.3.2.2 (3.2.10)

7) Spettro di risposta di progetto in accelerazione delle componenti orizzontali SLO § 3.2.3.4

8) Spettro di risposta di progetto in accelerazione della componente verticale SLO § 3.2.3.4

9) Spettro di risposta di progetto in accelerazione delle componenti orizzontali SLD § 7.3.7.1

10) Spettro di risposta di progetto in accelerazione della componente verticale SLD § 7.3.7.1

11) Spettro di risposta di progetto in accelerazione della componente X SLV § 3.2.3.5

12) Spettro di risposta di progetto in accelerazione della componente Y SLV § 3.2.3.5

13) Spettro di risposta di progetto in accelerazione della componente verticale SLV § 3.2.3.5

Confronti spettri SLV-SLD

Vengono confrontati lo spettro Spettro di risposta di progetto in accelerazione delle componenti orizzontali SLD § 7.3.7.1 (di colore rosso) e Spettro di risposta di progetto in accelerazione della componente X SLV § 3.2.3.5 (di colore nero).

Questo confronto tra spettri è valido anche per l'altra componente orizzontale, essendo coincidente.

3) Vista sollecitazioni tipo Fzz su pannelli struttura esistente

4) Vista sollecitazioni tipo F1su aste in acciaio struttura esistente

5) Vista sollecitazioni tipo M3 su aste in acciaio struttura esistente

>>> Sicurezza Minima Struttura

Il grafico riportante la sicurezza minima della struttura indica la prestanza della stessa struttura nel sopportare le azioni esterne, includendo azioni statiche e forzanti orizzontali, nell’entità dettata dalla odierna normativa sismica nazionale DM 01/08.

Non viene qui considerato l’aspetto dimensionale minimo richiesto dalla stessa normativa riguardo le sezioni strutturali: in questo modo tuttavia è possibile capire la bontà o meno dell’impianto strutturale nella sua interezza, a livello generale, considerando che valori prossimi all’unità sono da considerarsi positivi, valori prossimi allo zero negativi.

Il quadro generale indica nel complesso una struttura discreta, con travature reticolari e relativi controventi in copertura sollecitati in maniera omogenea e leggera, data la bassa entità dei carichi e data la regolare geometria in pianta ed in elevazione dell’edificio.

Anche per le pannellature la situazione è abbastanza positiva: le azioni taglianti date dalla forzante sismica si distribuiscono in maniera equilibrata sulle varie pannellature, apparentemente senza innescare grossi fenomeni di instabilità locale dovuti ad esempio per effetti del primo ordine (pannelli reagenti a sollecitazioni fuori piano), che avrebbero dato valori di sicurezza strutturale molto bassi.

Indicatori di rischuio sismico: verifiche condotte secondo D.M. 14-01-08 (N.T.C.) § C8.7.2.4

Accelerazioni e tempi di ritorno

Accelerazione di aggancio SLV (ag/g_SLV*S*ST) PGA,SLVrif = 0.286

Accelerazione di aggancio SLO (ag/g_SLO*S*ST) PGA,SLOrif = 0.101

Tr,SLVrif = 1898 anni

Tr,SLOrif = 120 anni

Moltiplicatori minimi delle condizioni sismiche

Rottura a taglio pannelli

Moltiplicatore: 1.085

Parete a "Fondazione - Piano 1"

Rottura per taglio trazione

Valori azioni N= -44.2 Tx= -1651.3 Ty= 0

Combinazione SLV 5

Sezione a quota 138

Tempo di ritorno 2338 anni

Indicatore iTr=(Tr/Tr,SLVrif)^.41 = 1.089

PGA 0.308

Indicatore iPGA=PGA/PGA,SLVrif = 1.076

Rottura a flessione pannelli

Moltiplicatore: 0.727

Parete a "Fondazione - Piano 1"

Valori azioni N= -1828.8 Mx= 29929.6 My= -80132.1

Combinazione SLV 9

Sezione a quota 0

Tempo di ritorno 764 anni

Indicatore iTr=(Tr/Tr,SLVrif)^.41 = 0.689

PGA 0.207

Indicatore iPGA=PGA/PGA,SLVrif = 0.723

Rottura flessione elementi reticolare copertura

Briglia inferiore a ridosso appoggio reticolare di copertura (vedere grafico pag 41 per individuazione)

Tempo di ritorno 1147 anni

Indicatore iTr=(Tr/Tr,SLVrif)^.41 = 0.813

PGA 0.2063

Indicatore iPGA=PGA/PGA,SLVrif = 0.72

Raggiungimento dello spostamento limite di interpiano

Moltiplicatore: 2.582

Combinazione SLO 5

tra Nodo 116 e Nodo 1953

Tempo di ritorno 1626 anni

Indicatore iTr=(Tr/Tr,SLOrif)^.41 = 2.911

PGA 0.271

Indicatore iPGA=PGA/PGA,SLOrif = 2.692

Localizzazione primo elemento in acciaio in crisi per flessione

1) Situazione di riferimento: VERIFICA ACCIAIO DM 0108.

1) Situazione reale: VERIFICA ACCIAIO FC 1,35 PVTR 16

L’asta indicata dalla freccia di colore rosso in situazione 2, corrispondente a sezione di briglia inferiore di reticolare, è la prima ad entrare in crisi per flessione creando il primo indicatore di rischio sismico degli elementi in acciaio.

Si noti che gli altri elementi in acciaio contrassegnati con colore rosso corrispondono a sezioni che non rispettano i limiti minimi dimensionali imposti dalla vigente normativa sismica nazionale DM 01/08, pertanto risultano non conformi a prescindere dalle verifiche.

Indicatori di rischuio sismico flessione per pareti (IRS)

Indicatori di rischio sismico taglio per pareti (IRS)

CONCLUSIONI

Gli indicatori di rischio sismico (IRS) derivanti dalla modellazione indicano che la struttura mantiene livelli di vulnerabilità sismica non elevati in relazione ai carichi assunti ed alle ipotesi assunte. I valori degli IRS sono sempre abbastanza confortanti anche valutando quelli minimi presenti: i minimi riscontrati, per ciò che concerne i pannelli prefabbricati, sono relativi ai tempi di ritorno ed alla rottura elemento per flessione SLV, ed esprimono una capacità della struttura esistente di raggiungere circa il 70% della prestazione richiesta, dalla odierna normativa sismica nazionale, a strutture costruite ex novo con canoni di sismo resistenza adeguati. Nessun particolare problema riscontrato nei confronti del taglio SLV.

Lo stesso vale per gli IRS minimi riscontrati per gli elementi in acciaio, ove in termini di rottura per flessione di elemento in acciaio la struttura esistente raggiunge il 72% della prestazione richiesta, dalla odierna normativa, a strutture costruite ex novo con canoni di sismo resistenza adeguati.

Buona anche la risposta della struttura in termini di spostamento: gli IRS minimi si attestano su valori di 2, confermando le risultanze della modellazione, che indica, per lo stato limite degli spostamenti SLO, valori degli stessi inferiori al limite attuale imposto dalla norma e quantificato in 0,00333m.

Dal punto di vista geometrico, alcune sezioni di ogni travatura reticolare di copertura risultano sottodimensionate dal punto di vista degli spessori degli elementi: nonostante la rispondenza strutturale alle sollecitazioni nella realtà sia discreta, la normativa attuale richiede dimensioni minime delle sezioni al fine di rendere gli elementi stessi appartenenti a classi di servizio ben definite: in particolare per le sezioni che formano gli primari portanti, tipo le reticolari in questione, sono indicate la classe I o II come classi di servizio di appartenenza.

Si evidenzia che la struttura possiede discrete capacità di resistenza alle sollecitazioni orizzontali rispetto alle richieste della normativa vigente, pur senza avere i requisiti necessari per indicarla come interamente adeguata alla norma: si può indicare che la capacità strutturale globale, per i carichi considerati, sia del 65/70% rispetto a quanto richiesto dalla normativa.

Per quanto scritto, considerata la regolarità della geometria dell’edificio sia in pianta che in elevazione, considerato che la struttura si sviluppi in altezza per solo un (1) piano fuori terra, non si ritiene che allo stato attuale siano necessari lavori di carattere strutturale atti ad aumentare ulteriormente le capacità duissipative e/o portanti della struttura.