ANALISI NON LINEARI PER LA VALUTAZIONE DELLA VULNERABILITÀ SISMICA DI UN EDIFICIO SCOLASTICO TIPO IN STRUTTURA MISTA MURATURA-CA

La presente tesi intende analizzare la vulnerabilità sismica di un edifico scolastico tipologico in struttura mista muratura-calcestruzzo armato (c.a.) degli anni ’70 ubicato in provincia di Padova, tramite sviluppo di analisi non lineari esaminando la risposta strutturale. Le strutture miste rappresentano nel contesto italiano una tipologia costruttiva diffusa nel secondo dopoguerra e ampliamente presente in edifici pubblici con soluzioni volte innanzitutto all’aspetto funzionale. Il contributo e l’interazione tra i sistemi muratura e calcestruzzo armato risulta complesso a causa della varietà di configurazioni strutturali realizzate, a cui si aggiunge una progettazione destinata alla sola verifica ai carichi verticali. Risulta quindi necessaria una valutazione della vulnerabilità di questa classe di strutture e per i quali la risposta ai carichi laterali, in particolare ad azioni sismiche, è negli ultimi anni oggetto di studio. Con questo obiettivo, in questo studio è stato individuato un edificio scolastico archetipo il cui comportamento sismico è stato indagato mediante simulazioni numeriche di dettaglio. La struttura verrà modellata con il software MidasGEN con modello a telaio equivalente (EFM) per la muratura e agli elementi finiti (FE) per il telaio in calcestruzzo armato. Il comportamento non lineare viene realizzato con l’uso di cerniere plastiche concentrate per gli elementi murari e tramite elementi a plasticità diffusa per le membrature in calcestruzzo armato. I vari modelli strutturali analizzati, includono sia la configurazione a telaio nudo che la modellazione esplicita delle tamponature. La risposta sismica dell’archetipo selezionato viene poi confrontata con differenti sistemi strutturali, in particolare una struttura puramente a telaio in c.a. con stesse caratteristiche geometriche e statiche. Da tale analisi critica si è potuto constatare come il sistema strutturale misto data la grande presenza di pareti murarie abbia comportamento e rigidezze paragonabili ad una struttura in muratura e grazie allo sviluppo di analisi non lineari si è potuto comprovare come il contributo resistente, in particolare del telaio in c.a. come sistema secondario, sia decisamente sottostimato se valutato solamente con analisi lineari. Il sistema puramente a telaio è soggetto a rotture diffuse per meccanismo fragile di taglio, dovute generalmente alla presenza dei tamponamenti e alla mancanza di accorgimenti progettuali rivolti alla resistenza sismica.