Valutazione del comportamento sismico del corpo centrale di Villa Pisani a Stra: analisi del contributo dinamico sui meccanismi fuori piano.

Il patrimonio storico italiano è generalmente costituito da edifici in muratura portante con solai lignei. Per edifici con tali caratteristiche, la risposta sismica non è globale ma per parti. Per determinare la risposta massima, è dunque necessario valutare l‘effetto globale dei possibili modi di vibrare dell’edificio in termini di accelerazione e spostamento. I modi si verificano però in istanti diversi nella storia temporale della risposta strutturale, pertanto devono essere opportunamente combinati tra loro. La normativa italiana prevede la combinazione dei modi nella determinazione dello spettro di piano, tuttavia nelle verifiche di edifici multipiano si fa generalmente riferimento al solo primo modo. L’obiettivo di questo studio è quello di valutare l’effetto di differenti modalità di individuazione del contributo dinamico della struttura nello svolgimento delle verifiche di sicurezza di meccanismi locali. In particolare si vuole porre l’attenzione sulla differenza tra la verifica semplificata proposta dalla normativa che prevede l’utilizzo del solo primo modo di vibrare e quella che considera il contributo dei modi significativi della struttura. In questo studio si vuole inoltre determinare la vulnerabilità sismica dell’edificio preso in esame, Villa Pisani a Stra, in particolare il corpo di fabbrica centrale che ospita il salone da ballo arricchito dall’affresco di Gianbattista Tiepolo: La gloria della famiglia Pisani. L’edificio ben si presta allo studio descritto poiché per le sue dimensioni complessive, quelle dei singoli ambienti e la presenza di solai e coperture in legno non sufficientemente rigidi, sviluppa una risposta per parti. Per rispondere a queste tematiche sono stati eseguiti rilievi dell’edificio ed analisi di vulnerabilità attraverso la metodologia Vulnus. A partire da questi, sono stati costruiti diversi modelli numerici del corpo centrale della villa variando la rigidezza degli orizzontamenti e sono stati svolti confronti tra le analisi modali e spettrali degli stessi. Sono state inoltre effettuate le verifiche di sicurezza attraverso calcoli analitici dei meccanismi individuati dall’analisi di vulnerabilità e per uno di questi è stato svolto un confronto con la verifica svolta attraverso la combinazione dei contributi di più modi di vibrare della struttura. Infine è stata studiata la risposta dinamica del modello parziale andando a variare la rigidezza delle murature adiacenti al corpo di fabbrica centrale, pensate come vincoli del modello numerico parziale. Basandosi sulla metodologia Vulnus e sull’analisi modale svolta sui modelli numerici, risulta che le vulnerabilità maggiori siano individuabili principalmente nelle pareti laterali del salone da ballo. Svolgendo poi le verifiche, risulta che queste pareti sono suscettibili al ribaltamento globale. Le analisi modali svolte sui modelli numerici hanno rilevato che, all’aumentare della rigidezza degli orizzontamenti, il contributo del primo modo rispetto alla combinazione diventa predominante, mentre per valori inferiori, il peso della seconda risulta essere più rilevante.Lo studio della risposta dinamica dei modelli attraverso l’analisi spettrale ha poi dimostrato come l’utilizzo della combinazione dei modi risulti essere molto più conservativo rispetto alla procedura semplificata proposta dalla normativa, pertanto si ritiene consigliabile prenderla in considerazione per edifici dal particolare valore storico culturale. Infine, si è appurato che il contributo dinamico della sala da ballo non è influenzato significativamente dalla variazione dei vincoli di continuità, per cui la loro influenza sulla verifica dei meccanismi è ridotta.Si rivela comunque necessario effettuare una modellazione completa dell’intero edificio per determinarne il comportamento dinamico torsionale, nonché per validare i risultati ottenuti dalle analisi svolte sul modello parziale.