Le Analisi Strutturali

all’opera:Il Palazzo dei Principi di Correggio è una antica residenza di costruzione

cinquecentesca che oggi ospita la biblioteca ed il museo comunale.

Progetto premiato al Midas Model Competition 2011, Italia.

Verifica sismica del PALAZZO DEI PRINCIPI a Correggio (RE)Studio Prandi - Correggio

Struttura Il fabbricato racchiude un cortile interno e prevede due livelli oltre al piano terra; la struttura è in muratura laterizia e prevede volte in laterizio al primo piano, mentre il secondo piano e la copertura a falde sono ad orditura lignea. Un sisma di magnitudo pari a 5,4 gradi della scala Richter, verificatosi nel 1996, ha danneggiato la costruzione e ne ha richiesto la riparazione ed il consolidamento; gli interventi eseguiti allora sono consistiti nella riparazione a cuci scuci delle lesioni nelle murature, l’irrigidimento di tutti gli impalcati mediante la connessione di una cappetta in cemento armato connessa alle strutture di piano ed alle murature d’ambito e nella realizzazione di cordoli in cemento armato perimetrali e di un rigido assito ligneo sopra all’orditura della copertura; sono stati infine eseguiti interventi locali di cerchiatura con elementi metallici di varie aperture interne e verso l’esterno.

Normativa

La normativa vigente prevede la verifica del comportamento al sisma per i fabbricati definiti sensibili in base alla destinazione ed alle caratteristiche d’uso; il Palazzo dei Principi rientra in tale classificazione.Alla località è normativamente attribuita una accelerazione sismica al suolo superiore a 0,15g ed il sito di costruzione è caratterizzato da un terreno di fondazione di tipo C.L’esecuzione di analisi sul terreno di fondazione ha offerto maggiori indicazioni sulla caratterizzazione e sul comportamento sismico locale; prove sulle murature ne hanno indirizzato la conoscenza delle principali caratteristiche meccaniche e diffusi esami visivi hanno offerto una sufficiente conoscenza della tessitura e connessione trasversale delle pareti murarie; la disponibilità di un rilievo geometrico e materico completo ha fatto ritenere sufficiente la disponibilità dei dati utili all’esecuzione della verifica sismica.

Modellazione e metodo di Analisi impiegato

E’stata eseguita una modellazione al continuo della costruzione impiagando il software ad elementi finiti Midas-Gen; sono stati utilizzati elementi plate per le pareti murarie ed elementi truss per le colonne del porticato interno; alla muratura sono stati assegnati i seguenti parametri meccanici: modulo elastico pari a 15000 daN/cmq, coefficiente di Poisson pari a 0,25, resistenza a trazione pari a 3 daN/cmq; in alcune analisi il modulo elastico è stato abbattuto del 50% per tener conto di presunte fessurazioni.E’ stato ritenuto non pregiudizievole per la qualità dei risultati apportare le seguenti semplificazioni: regolarizzazione dell’andamento planimetrico di alcune pareti e considerazione per le stesse di uno spessore medio, oltre all’attribuzione di una uguale altezza media alle pareti nel sottotetto; è invece adeguatamente conforme al vero la posizione degli impalcati e la geometria degli archi e delle aperture.Note le modalità del consolidamento strutturale eseguito in passato, è stato possibile ipotizzare il comportamento rigido degli impalcati.

Sul modello così composto sono state eseguite una analisi statica, una analisi dinamica modale ed una analisi statica non lineare.L’analisi statica è stata eseguita per una combinazione di carico allo stato limite di collasso considerando coefficienti parziali pari ad 1,5 per carichi permanenti e variabili; i risultati ottenuti hanno potuto essere confrontati con i valori ottenuti dalle verifiche manuali preliminari e dalle prove sperimentali con martinetti piatti.

L’analisi dinamica modale è stata eseguita per una combinazione di carico che ha previsto coefficienti parziali unitari per i carichi permanenti e mediamente pari a 0,7 per i carichi variabili, applicando alle masse presenti le accelerazioni dello spettro elastico del luogo, ridotto secondo un fattore di struttura pari a 2,2; i risultati ottenuti hanno permesso di riscontrare la regolarità della costruzione, sulla base delle elevate masse partecipanti nei primi modi di vibrazione a carattere prevalentemente traslazionale e sulla base della limitata massa partecipante nei successivi modi a carattere torsionale.

L’analisi statica non lineare è stata eseguita in presenza della stessa combinazione sismica dei carichi verticali adottati nell’analisi dinamica modale, separatamente sommata a due distribuzioni di carichi orizzontali: una distribuzione proporzionale alle forze d’inerzia derivate dall’analisi dinamica modale ed una distribuzione di forze proporzionale alle masse sismiche; sono state ottenute le curve di capacità in forza per le due direzioni principali e distribuzioni orizzontali dei carichi; eseguita la riduzione e bilinearizzazione della curva di capacità meno performante secondo le modalità previste dalla normativa, è stata determinata la capacità in spostamento della costruzione ed eseguito il confronto con la corrispondente richiesta, ottenendo infine l’indice di rischio.

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Lo Studio Prandi utilizza Midas da quattro anni; la scelta del programma è derivata dalla volontà di disporre di uno strumento adatto ad analisi non lineari e che disponesse di leggi costitutive per la modellazione al continuo di pareti in muratura, trovando un risposta soddisfacente nel modello costitutivo Strumas.Midas ha offerto un miglioramento dell’affidabilità e completezza dei risultati permettendo di accedere ad un livello superiore delle analisi, con un notevole risparmio di tempo, aumento di efficienza, profitti e competitività.L’attività dello studio tecnico Prandi riguarda la:

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