Interventi di messa in sicurezza negli edifici oggetto del sisma: Analisi delle problematiche strutturali e interventi di consolidamento dalla teoria alla pratica Parma - 13 maggio 2014 Ing. Marcello Giovagnoni Ing. Giulia Bortot Ing. Serena Mengoli Marcello Giovagnoni – Ingegneria Strutturale Via Caselle 69 - San Lazzaro di Savena (Bo) mge ingegneria strutturale SICUREZZA STRUTTURALE “Una struttura deve essere progettata e costruita in modo tale che: (a) con una probabilità accettabile essa rimarrà idonea all’uso al quale è destinata tenendo conto della sua durata prevista e del suo costo; inoltre: (b) essa sopporterà, con un adeguato grado di affidabilità, tutte le azioni e tutti gli effetti che hanno probabilità di intervenire durante l’esecuzione e l’esercizio …” L’ingegneria strutturale opera nel campo delle probabilità e non nel campo delle certezze matematiche. I metodi matematici che vengono utilizzati nelle attività di progetto e di verifica degli edifici sono approssimati e rappresentano il livello di conoscenza che l’operatore ha della realtà. Marcello Giovagnoni – Ingegneria Strutturale Via Caselle 69 - San Lazzaro di Savena (Bo) mge ingegneria strutturale SICUREZZA STRUTTURALE Incertezze connesse al progetto strutturale FENOMENOLOGICHE DECISIONALI (*) DI MODELLAZIONE DI PREVISIONE FISICHE STATISTICHE ERRORE UMANO Marcello Giovagnoni – Ingegneria Strutturale Via Caselle 69 - San Lazzaro di Savena (Bo) (*) OCCORRE STABILIRE IL LIMITE ENTRO CUI CONSIDERARE LA STRUTTURA VERIFICATA E OLTRE IL QUALE LA STRUTTURA NON È VERIFICATA È LA PRINCIPALE CAUSA DI COLLASSO DELLE STRUTTURE, PUÒ ESSERE RIDOTTA LA SUA INFLUENZA MEDIANTE PROCEDURE DI CONTROLLO DELLA QUALITÀ mge ingegneria strutturale SICUREZZA STRUTTURALE Calibrazione dei codici finalizzata al raggiungimento di un prefissato livello di sicurezza. Il legislatore deve definire quale sia il livello di sicurezza accettabile per una struttura. Marcello Giovagnoni – Ingegneria Strutturale Via Caselle 69 - San Lazzaro di Savena (Bo) mge ingegneria strutturale SICUREZZA STRUTTURALE Quali criteri? Confronto con i rischi associati alle attività umane Criterio socio - economico Max B-(Ci+Cqa+Cc+Cas+Cm+Pf*Cf) B = benefici Ci = costo iniziale Cqa = costo qualità Cc = costo azioni correttive qa Cas = assicurazione Cm = manutenzione Pf = probabilità di collasso Cf = costo associato al collasso Quanto vale una vita umana persa? Marcello Giovagnoni – Ingegneria Strutturale Via Caselle 69 - San Lazzaro di Savena (Bo) mge ingegneria strutturale SICUREZZA STRUTTURALE ISO 2394, CEB FIB MC2010 e altre norme di riferimento indicano che la probabilità accettabile è 10-6 / anno Pertanto deve risultare Pef*Pdf < 10-6 / anno Pef = probabilità di collasso dell’edificio Pdf = probabilità che una persona sia presente nell’edificio al momento del collasso Marcello Giovagnoni – Ingegneria Strutturale Via Caselle 69 - San Lazzaro di Savena (Bo) mge ingegneria strutturale SICUREZZA STRUTTURALE Perché gli edifici esistenti stanno in piedi anche se le verifiche di resistenza non tornano? Risposta: L’edificio deve avere strutture idonee a garantire il livello di sicurezza stabilito dalle norme, per tutta la sua vita utile. Negli anni il livello della sicurezza si degrada e pertanto devono essere messe in opera attività di controllo e manutenzione periodica; il livello di sicurezza minimo deve essere mantenuto. In generale il livello di conoscenza del comportamento dei materiali e degli elementi strutturali, le informazioni sulla entità delle azioni in gioco, aumentano col passare del tempo un edificio progettato con una normativa superata può non essere idoneo per garantire il livello di sicurezza previsto dalle norme attuali. Marcello Giovagnoni – Ingegneria Strutturale Via Caselle 69 - San Lazzaro di Savena (Bo) mge ingegneria strutturale SICUREZZA STRUTTURALE Le “Linee guida per la valutazione e riduzione del rischio sismico del patrimonio culturale” promuovono in generale il “criterio del minimo intervento” al fine di non attuare interventi contrari ai “criteri di conservazione del patrimonio culturale”. Con questa impostazione le Linee Guida accettano un livello di rischio sismico (probabilità di collasso in caso di evento sismico) più elevato rispetto a quello delle strutture ordinarie. La vita nominale di un bene culturale dovrebbe essere molto lunga, volendone garantire la conservazione nel tempo anche nei riguardi di azioni sismiche caratterizzate da un elevato periodo di ritorno; tuttavia, ciò porterebbe ad una verifica sismica gravosa e nel caso in cui gli interventi richiesti dovessero risultare troppo invasivi nei riguardi dell’opera, coerentemente con la possibilità di limitarsi ad interventi di miglioramento, il progetto potrà fare riferimento ad una vita nominale più breve. Questa vita nominale ridotta (anche inferiore a 50 anni) consentirà comunque di certificare la sicurezza di un intervento meno invasivo, in quanto questo tutelerà la costruzione in termini probabilistici per un numero minore di anni. Con un apparente paradosso la normativa regionale (DGR1661/2009) inserendo le Chiese all’interno degli edifici rilevanti in caso di collasso (per la notevole perdita di vite umane) richiede che gli edifici adibiti al Culto (spesso beni culturali) abbiano un livello di protezione maggiore degli edifici ordinari (probabilità di collasso ridotta in caso di sisma). Marcello Giovagnoni – Ingegneria Strutturale Via Caselle 69 - San Lazzaro di Savena (Bo) mge ingegneria strutturale
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