Categoria: Sismica

Ingegneria sismica, analisi modale, spettri di risposta, push-over, isolamento alla base, dissipazione e vulnerabilità sismica degli edifici.

  • Metodologia Sistematica per la Valutazione Strutturale e la Stima della Vulnerabilità di Elementi in Calcestruzzo Armato Esistenti

    La valutazione della sicurezza sismica di edifici esistenti in cemento armato rivela frequentemente una resistenza limitata allo stato limite ultimo di collasso, una condizione spesso imputabile a dettagli costruttivi delle armature non più adeguati rispetto ai moderni requisiti della progettazione antisismica.

    Comportamento Strutturale: Stato Limite di Snervamento e Collasso

    Contrariamente a questa limitata resistenza al collasso, tali strutture dimostrano una capacità adeguata allo stato limite di snervamento, dove la fessurazione del calcestruzzo è principalmente attribuibile a fenomeni flessionali. Il comportamento governato dallo snervamento, osservato anche nelle moderne costruzioni antisismiche, consente a queste ultime di tollerare cedimenti localizzati alle estremità di travi e pilastri. Tale caratteristica progettuale permette di preservare l’integrità strutturale complessiva, anche in condizioni estreme.

    Identificazione delle Regioni Critiche e Resilienza Globale

    La definizione puntuale delle regioni critiche negli elementi strutturali rivela che queste sono contenute, in termini di lunghezza, rispetto all’intera estensione del membro. Questa proporzione favorisce la conservazione di una significativa lunghezza elastica non snervata, la quale contribuisce efficacemente alla resistenza globale della costruzione. Anche sotto l’azione di sismi intensi, la maggior parte di pilastri e travi tende a permanere nel regime di snervamento. Pertanto, l’attività di valutazione della capacità degli edifici esistenti deve necessariamente integrarsi con l’identificazione specifica dei membri strutturali più vulnerabili, i quali saranno i probabili candidati per interventi di rinforzo.

    Metodologia Sistematica per l’Analisi di Vulnerabilità

    La carenza di studi approfonditi sulla progettazione strutturale orientata allo stato limite di snervamento ha spinto i ricercatori John Bellos e Apostolos Konstantinidis a dedicare la loro ricerca a questa lacuna. Attraverso il loro impegno, è stato sviluppato un software di progettazione unificato, configurabile per diverse classi di materiali e idoneo all’analisi sia per lo stato limite di snervamento sia per quello di collasso. Tale soluzione software si configura come uno strumento analitico di ampio spettro.

    Dalla Valutazione alla Strategia di Retrofitting

    Partendo da questo framework consolidato, il recente studio pubblicato su *Construction Materials*, volume 6, pagine 79 (doi: 10.3390/constrmater6050079), fornisce gli ordini di grandezza critici indispensabili per un’accurata valutazione della resistenza e per la formulazione di strategie di retrofitting ottimali. La metodologia presentata, pertanto, offre ai professionisti gli strumenti per approfondire la comprensione del comportamento delle strutture esistenti, indirizzando gli interventi di rafforzamento verso i componenti più critici e potenziando la resilienza complessiva del patrimonio edilizio in cemento armato.

    Questo approccio sistematico evidenzia l’importanza di un’analisi dettagliata per la gestione del rischio sismico nel patrimonio edilizio esistente, ponendo le basi per decisioni progettuali mirate e interventi di adeguamento più efficaci.

  • Programma Nazionale Prevenzione Sismica: 285 Milioni per Verifiche e Interventi su Edifici Pubblici

    Con il Decreto Ministeriale del 31 luglio 2026, è stato formalmente approvato il programma nazionale per la prevenzione sismica degli edifici pubblici. Questa iniziativa, configurata in conformità con l’articolo 1, commi 400-402, della legge 213/2023, mette a disposizione un finanziamento complessivo di 285 milioni di euro, ripartiti strategicamente nell’arco del quinquennio 2024-2028. L’obiettivo primario è tradurre la previsione di un fondo in un percorso operativo concreto, scandito da fasi di censimento, verifica, selezione degli interventi, finanziamento, monitoraggio e, se necessario, revoca delle somme.

    Strategia e Finanziamento per la Sicurezza Sismica

    Il programma si articola in tre linee d’azione distinte, ciascuna con una specifica dotazione finanziaria e finalità:

    • Linea 1: Verifiche di Vulnerabilità Sismica. Con una disponibilità di 35 milioni di euro, questa linea è dedicata al finanziamento delle valutazioni della sicurezza sismica sugli immobili pubblici.
    • Linea 2: Interventi di Riduzione del Rischio Sismico. La quota più significativa, pari a 221,5 milioni di euro, è destinata al finanziamento degli interventi strutturali volti a migliorare o adeguare sismicamente gli edifici.
    • Linea 3: Potenziamento della Prevenzione Strutturale. Un contributo di 28,5 milioni di euro incrementa le attività di prevenzione strutturale già finanziate dall’articolo 11 del Decreto Legge n.39 del 28 aprile 2009, convertito con modificazioni dalla legge n. 77 del 24 giugno 2009.

    Le Amministrazioni centrali, rappresentate nella Cabina di coordinamento, sono i primi attori chiamati a redigere graduatorie ed elenchi degli immobili di propria competenza, per poi procedere all’individuazione dei soggetti attuatori.

    Priorità degli Edifici nel Programma di Prevenzione

    Il Programma definisce una gerarchia di priorità per gli interventi, basata sulla funzione critica svolta dall’immobile. È fondamentale sottolineare che tutte le linee di azione si applicano esclusivamente agli edifici di proprietà pubblica.

    • Priorità 1 – Edifici Strategici: Includono ospedali, centri di coordinamento dell’emergenza, caserme dei Vigili del fuoco, sedi istituzionali e altre strutture la cui operatività deve essere garantita anche a seguito di un evento sismico.
    • Priorità 2 – Edifici Rilevanti: Comprendono scuole, stadi, luoghi di pubblico affollamento, musei, chiese, biblioteche, archivi ed edifici monumentali, dove un eventuale collasso comporterebbe gravi conseguenze per le persone o per il patrimonio culturale.
    • Priorità 3 – Altri Edifici Pubblici: Si riferiscono a immobili che erogano servizi di pubblica utilità, ammessi a finanziamento solo in presenza di documentate condizioni di grave vulnerabilità o di rischio imminente.

    Linea 1: Verifiche di Vulnerabilità Sismica e Tempi di Realizzazione

    La prima linea di finanziamento, con una dotazione di 35 milioni di euro, è dedicata alle verifiche tecniche necessarie per la valutazione della sicurezza sismica, in conformità con il capitolo 8 delle Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC 2018) e la circolare C.S.LL.PP. n. 7/2019. L’obiettivo principale è completare le verifiche per gli edifici strategici e rilevanti, per i quali tali accertamenti sono già obbligatori secondo l’O.P.C.M. 3274/2003, supportando le amministrazioni che non vi abbiano ancora provveduto o abbiano eseguito solo verifiche parziali.

    Per assicurare la confrontabilità dei risultati, è richiesta la compilazione della scheda di sintesi aggiornata alle NTC 2018, allegata all’O.C.D.P.C. 978/2023, includendo gli indicatori di rischio per i diversi stati limite. Nelle graduatorie, le amministrazioni devono privilegiare gli immobili con un indice di rischio più elevato, determinato da pericolosità, vulnerabilità ed esposizione, e quelli per cui siano già disponibili rilievi e indagini. Le verifiche dovranno essere completate entro il 31 dicembre 2028. Il finanziamento associato, che include le indagini, verrà determinato attraverso costi parametrici per metro cubo e/o metro quadrato, basandosi sui parametri dell’O.P.C.M. 3362/2004, opportunamente attualizzati e modulati in funzione del livello di conoscenza previsto dalle NTC 2018.

    Verifiche Sismiche per Edifici Scolastici: Un Bando Specifico

    Un’iniziativa specifica nell’ambito della Linea 1 riguarda le verifiche di vulnerabilità sismica degli edifici scolastici, con una dotazione di 11.545.920 euro. Gli enti locali hanno tempo fino alle ore 14:00 del 14 ottobre 2026 per presentare le proprie candidature, come stabilito dall’avviso del Ministero dell’Istruzione e del Merito n. 79378 del 6 ottobre 2026, che disciplina la formazione della graduatoria nazionale degli immobili da sottoporre a valutazione della sicurezza.

    Linea 2: Interventi di Miglioramento e Adeguamento Sismico

    La seconda linea di finanziamento, con un ammontare di 221,5 milioni di euro, è destinata a sostenere interventi di miglioramento e adeguamento sismico, come definiti al paragrafo 8.4 delle NTC 2018. Sono esclusi gli interventi locali, a meno di una motivazione esplicita supportata da valutazioni costi-benefici, così come le riparazioni di danni causati da calamità già coperte da altre risorse.

    Per gli interventi di miglioramento su edifici strategici e rilevanti, è richiesto il raggiungimento di almeno il 60% del livello di sicurezza previsto per le nuove costruzioni, fatte salve le specificità normative per gli immobili tutelati dal Codice dei beni culturali. Per gli altri edifici pubblici, è necessario attestare un incremento minimo del 20% della sicurezza. Il parametro di riferimento per entrambi i casi è il rapporto ζE delle NTC 2018, calcolato prima e dopo l’esecuzione dei lavori. Qualora l’adeguamento sismico dell’edificio esistente si riveli tecnicamente ed economicamente svantaggioso, è possibile finanziare interventi di demolizione e ricostruzione, anche con delocalizzazione. Se il nuovo edificio presenta una volumetria maggiore per rispettare requisiti inderogabili, il contributo viene rimodulato in rapporto al volume preesistente, con una maggiorazione massima del 10%.

    Requisiti e Criteri di Selezione degli Interventi

    Per accedere ai finanziamenti della Linea 2, gli interventi devono soddisfare specifici requisiti:

    • L’edificio deve essere situato in zona sismica 1 o 2.
    • Deve essere disponibile una valutazione della sicurezza conforme alle NTC 2018, con un rapporto ζE minimo inferiore a 0,8.
    • È richiesto un progetto almeno a livello di fattibilità tecnico-economica, ai sensi del D.Lgs. 36/2023, oppure un progetto definitivo approvato dall’ente proprietario, secondo il D.Lgs. 50/2016.
    • Deve essere presentato un cronoprogramma che preveda l’ultimazione dei lavori entro il 31 dicembre 2028.

    Ogni Amministrazione centrale può presentare un massimo di 20 proposte di intervento. La selezione avverrà tramite un sistema di punteggio fino a 100, che prioritariamente premierà la maggiore vulnerabilità sismica, seguita dalle criticità dovute ad azioni non sismiche, dalla classe d’uso, dal livello di progettazione, dall’integrazione con interventi di efficientamento energetico e dall’ubicazione in zona sismica 1. In caso di parità di punteggio, si darà precedenza all’edificio con il maggiore indice di affollamento e, successivamente, a quello con la maggiore pericolosità sismica del sito, misurata tramite ag con un periodo di ritorno di 475 anni.

    Spese Ammissibili e Gestione Finanziaria

    Le spese riconoscibili, sostenute a partire dal 1° gennaio 2024, includono:

    • Opere strutturali, oneri per la sicurezza e opere edili strettamente connesse.
    • Spese tecniche per progettazione, direzione lavori, rilievi e indagini, coordinamento della sicurezza in fase di progettazione ed esecuzione, e collaudo.
    • L’IVA effettivamente sostenuta e non recuperabile.
    • Costi di demolizione, qualora l’intervento ammesso consista in demolizione e ricostruzione.

    Eventuali opere non strettamente connesse, spese non ammesse e aumenti del costo complessivo resteranno a carico dell’amministrazione beneficiaria, che dovrà garantire la copertura necessaria per consegnare un’opera pienamente agibile, funzionale e fruibile. Sono finanziabili esclusivamente le spese sostenute entro il 31 dicembre 2028.

    Linea 3: Consolidamento del Fondo Nazionale per la Prevenzione del Rischio Sismico

    La terza linea d’azione prevede un incremento di 28,5 milioni di euro destinati al Fondo istituito dall’articolo 11 del Decreto Legge 39/2009. Queste somme si aggiungono alle risorse già previste per le diverse annualità, mantenendo invariate le regole di gestione attuali del Fondo. Criteri e tempistiche di utilizzo saranno definiti attraverso successivi provvedimenti.

    Attualmente, il Piano ex articolo 11 finanzia prevalentemente studi di microzonazione sismica e analisi della Condizione Limite per l’Emergenza (CLE), oltre a interventi di riqualificazione sismica sul patrimonio pubblico strategico o rilevante. La platea territoriale beneficiaria segue le disposizioni del Fondo, concentrandosi sui Comuni con una pericolosità sismica maggiore, dove ag è almeno pari a 0,125 g.

    Questo programma nazionale rappresenta un passo fondamentale per la sicurezza del patrimonio edilizio pubblico italiano, offrendo strumenti e risorse concreti per la valutazione e la mitigazione del rischio sismico. Per i professionisti del settore, la conoscenza approfondita dei criteri di ammissibilità, delle priorità e delle procedure operative diventa essenziale per supportare le amministrazioni nella pianificazione e nell’esecuzione di interventi volti a rendere i nostri edifici più resilienti. La capacità di eseguire calcoli strutturali e analisi sismiche rigorose, valutando indicatori di rischio e confrontando scenari ante e post-intervento secondo le NTC 2018, si conferma un elemento chiave per la riuscita di queste iniziative.

  • Valutazione e Efficacia del Rinforzo Sismico di Strutture in Cemento Armato con Carenze di Copriferro e Dettagli Costruttivi: Studi di Campo e Analisi Numeriche

    La sicurezza sismica del patrimonio edilizio esistente rappresenta una sfida ingegneristica di primaria importanza, in particolare per le strutture in cemento armato (CA) progettate secondo normative meno stringenti o realizzate con carenze costruttive. In questo contesto, l’analisi e l’efficacia degli interventi di rinforzo assumono un ruolo cruciale per la mitigazione del rischio strutturale.

    Valutazione Sismica di Strutture Esistenti in Cemento Armato

    L’identificazione delle vulnerabilità nelle strutture in cemento armato, specialmente quelle caratterizzate da copriferro insufficiente e dettagli costruttivi carenti, costituisce il primo passo per l’elaborazione di una strategia di intervento mirata. Tali deficienze, spesso riscontrate nel corso di indagini diagnostiche su edifici esistenti, possono compromettere significativamente la capacità portante e deformativa degli elementi strutturali sotto l’effetto delle azioni sismiche. Un copriferro inadeguato espone l’armatura al rischio di corrosione e riduce l’efficacia del confinamento del calcestruzzo, mentre dettagli esecutivi deficitari, come staffature insufficienti o ancoraggi non conformi, possono condurre a fenomeni di rottura fragile o a una scarsa duttilità delle membrature.

    L’attività di valutazione sismica si fonda sull’integrazione di rilievi in situ, indagini diagnostiche e modellazione strutturale. I dati acquisiti direttamente sul campo, attraverso ispezioni visive, prove non distruttive e semi-distruttive, forniscono evidenze concrete sullo stato di conservazione dei materiali e sulla conformazione geometrica e armatura degli elementi. Queste “field evidence” sono indispensabili per calibrare i modelli numerici e per comprendere il comportamento reale della struttura, evidenziando le zone critiche dove le carenze possono manifestarsi con maggiore gravità.

    L’Impatto delle Carenze Costruttive e dei Dettagli Esecutivi sulla Risposta Sismica

    Le carenze nel copriferro e nelle modalità di detailing dell’armatura sono fattori che incidono profondamente sulla risposta delle strutture in cemento armato sottoposte a sollecitazioni sismiche. Un copriferro di spessore ridotto non solo accelera i processi corrosivi, diminuendo la sezione resistente dell’acciaio, ma compromette anche l’aderenza tra acciaio e calcestruzzo e la capacità del calcestruzzo di fornire un adeguato confinamento laterale all’armatura longitudinale. Ciò può tradursi in fenomeni di scorrimento delle barre e in una riduzione della capacità di dissipazione energetica dell’elemento.

    Similmente, dettagli esecutivi deficitari, quali l’insufficienza delle staffe, la loro inadeguata spaziatura o un diametro non conforme, rendono le zone nodali e le estremità delle travi e dei pilastri particolarmente vulnerabili. In queste aree, la capacità di confinamento risulta critica per prevenire l’instabilità delle barre compresse e per garantire la duttilità necessaria in caso di sisma. La mancanza di adeguati ganci e piegature standard per le staffe può inoltre precludere l’attivazione della resistenza al taglio e la formazione di meccanismi duttili, favorendo piuttosto rotture per taglio o per compressione fragile.

    Analisi Numeriche Parametriche e Efficacia degli Interventi di Rinforzo

    Una volta identificate le vulnerabilità strutturali attraverso l’analisi delle evidenze di campo, la fase successiva implica la progettazione e la valutazione dell’efficacia degli interventi di rinforzo. In questo contesto, le analisi numeriche parametriche si rivelano uno strumento essenziale. Queste analisi consentono di studiare sistematicamente l’influenza di diverse tipologie di intervento, materiali e configurazioni strutturali sulla risposta sismica complessiva dell’edificio.

    Attraverso la modellazione agli elementi finiti (FEM) e l’applicazione di approcci numerici avanzati, è possibile simulare il comportamento di strutture rinforzate e confrontarlo con quello della struttura originale. La natura parametrica di queste analisi permette di variare sistematicamente fattori chiave come le caratteristiche dei materiali di rinforzo (ad esempio, fibre polimeriche rinforzate, calcestruzzo ad alta resistenza), le tecniche di applicazione (incamiciature, placcaggi) o le modifiche alla geometria strutturale. L’obiettivo è quantificare l’incremento di resistenza, rigidezza e duttilità ottenibile, ottimizzando la scelta dell’intervento in relazione ai requisiti di prestazione sismica desiderati e ai costi.

    Le evidenze raccolte sul campo, combinate con i risultati delle analisi numeriche parametriche, forniscono un quadro completo per la definizione di soluzioni di rinforzo robuste e affidabili, capaci di migliorare significativamente la sicurezza sismica delle strutture esistenti in cemento armato affette da carenze costruttive.

    L’integrazione di un’approfondita indagine sul campo con sofisticate analisi numeriche rappresenta l’approccio più efficace per comprendere e superare le sfide poste dalle strutture in cemento armato vulnerabili, garantendo interventi di consolidamento sismico basati su solide basi scientifiche e tecniche, a beneficio della resilienza del patrimonio costruito.

  • Proteggere il Tempio di Salt Lake per le Generazioni Future

    A circa due chilometri dal segmento Salt Lake City della faglia di Wasatch, ritenuto capace di un evento di magnitudo 7,2, sorge il Salt Lake Temple: una muratura a blocchi di granito cresciuta in quarant’anni di cantiere, tra il 1853 e il 1893. Le indagini paleosismiche assegnano al segmento una ricorrenza media di circa 1.300 anni per i terremoti maggiori, intervallo ormai superato dal tempo trascorso dall’ultimo evento. Pochi progetti di restauro hanno finora tentato l’isolamento sismico di una muratura in pietra di questa scala, conservandone il carattere architettonico e storico. Entro la fine del 2026 la Chiesa di Gesù Cristo dei Santi degli Ultimi Giorni completerà l’intervento: la struttura, pesante 190 milioni di libbre (circa 86 milioni di chilogrammi), poggia ormai su 98 isolatori Triple Pendulum forniti da Earthquake Protection Systems, esito di un percorso di studi partito nei primi anni Duemila e giunto ai progetti esecutivi nel 2018.

    Un cantiere pionieristico lungo quarant’anni

    Brigham Young, giunto nella valle del Grande Lago Salato il 24 luglio 1847, indicò il sito pochi giorni dopo l’arrivo, quando la priorità dei coloni era ancora seminare, irrigare e costruire ripari prima dell’inverno e ogni materiale doveva giungere con carri. Nel 1848 venne nominato architetto della Chiesa Truman O. Angell, falegname di formazione: il suo progetto, modellato sulla visione di Young (tre torri a est più alte di quelle a ovest, con le torri centrali dominanti sulle adiacenti), fu sviluppato con l’ausilio di manuali d’architettura come il Rural Architecture di Edward Shaw del 1843. Ogni pietra sopra le fondazioni ricevette un’identificazione unica con numeri e lettere, gestita tramite tre distinte tavole descrittive dedicate all’ufficio tecnico, alla cava e alla posa in opera.

    Lo scavo partì il 14 febbraio 1853; il 6 aprile successivo, con lo scavo già profondo 16 piedi (4,9 m) sul lato est, furono posate le quattro pietre angolari. Il granito delle murature, una monzonite quarzifera, proveniva dal Little Cottonwood Canyon, 20 miglia (32 km) a sud-est, con viaggi di andata e ritorno di quattro giorni su carri trainati da buoi. Nel 1873, vent’anni dopo l’avvio, i blocchi sporgevano di appena 3 piedi (1 m) dal terreno. L’arrivo della ferrovia nello Utah nel 1869 e il ramo fino alla cava, attivato nel 1872, accelerarono decisamente la costruzione dei muri. Il tempio fu completato e dedicato nel 1893.

    Fondazioni in arenaria e cedimenti alle torri

    Sotto l’edificio si trova sabbia e ghiaia ben consolidate, depositate dal canyon di City Creek, e non i suoli argillosi diffusi altrove nella valle. La fondazione a gradoni in arenaria, con base da 16 piedi (4,9 m) sotto i muri nord e sud fino a 40 piedi (12,2 m) sotto i complessi delle torri est e ovest, richiese oltre dieci anni: i lavori furono interrotti dagli inverni, dal lavoro agricolo e, nel 1858, dal completo interramento delle opere per timore dell’avvicinarsi dell’esercito statunitense durante la guerra dello Utah. La parte più dispendiosa fu l’approntamento di un piano di posa livellato e durevole per i blocchi granitici, con rimozione di strati di pietra e realizzazione di nuove pietre di livellamento (flagging). Le fondazioni proseguirono fino al 1864, quando iniziarono i blocchi del piano interrato.

    Il progetto attuale ha documentato un assetto non uniforme della muratura: i giunti di malta originali pendono verso il basso in corrispondenza delle torri. Il maggiore cedimento è correlato alla massa aggiuntiva delle torri in pietra e alla conseguente pressione di contatto sul terreno, scaricata su fondazioni posate circa 35 anni prima. Le torri risultano anche tra gli elementi più critici per il sistema di isolamento.

    Dal legno all’acciaio: le varianti del 1887 e 1888

    I disegni originari prevedevano due livelli di ampi piani aperti su travature lignee con due filari di colonne interne, vuoti centrali a doppia altezza e soppalchi laterali; le pietre erano già scolpite con sedi per le travi e per i solai dei mezzanini. Le torri, inizialmente piatte nei primi schemi e poi lignee nelle versioni successive, cambiarono più volte nei quarant’anni di cantiere.

    Nel 1887 i muri nord e sud erano a altezza finale e le torri ne raggiungevano la quota, ma i solai interni non erano ancora posati. In pochi mesi morirono il presidente della Chiesa John Taylor, a luglio, e l’architetto Truman Angell, a ottobre. Truman Angell Jr., da tempo favorevole alle torri in pietra contro la volontà del padre e di Taylor, vide accolta la proposta dalla nuova guida. Nel 1888 assunse la responsabilità dei lavori Don Carlos Young, ingegnere civile formato al Rensselaer Polytechnic Institute: sotto la sua direzione l’impalcato interno passò dalle travature lignee a travi in acciaio a sostegno dei solai, con luci maggiori e un solo muro interno portante in granito. Le sedi già scavate nella pietra furono riempite e nuove sedi ricavate per gli appoggi delle travi; il piano interrato, pensato come spazio aperto, fu frazionato in locali minori con quote di pavimento differenziate; le capriate lignee del tetto cedettero il posto a capriate in acciaio.

    Valutazioni sismiche e criteri oltre lo spettro di codice

    La faglia di Wasatch, principale sorgente di pericolosità sismica per il fronte wasatch dello Utah, si estende per 220 miglia (350 km) dal sud dell’Idaho all’Utah centrale ed è suddivisa in dieci segmenti. Dalla fine degli anni Novanta la Chiesa avviò la valutazione della vulnerabilità sismica dei suoi templi più antichi: nel 2005 commissionò a Degenkolb Engineers la valutazione sismica e a ARW Engineers lo studio strutturale dell’edificio, con peer review di Forell Elsesser Engineers. Le analisi evidenziarono la possibilità di uno scivolamento significativo dei blocchi di pietra, fino al collasso potenziale. Le strade erano due: un consolidamento finalizzato alla sicurezza delle persone, molto invasivo, destinato a compromettere le finiture storiche interne e comunque incapace di proteggere l’edificio da danni rilevanti sotto un forte sisma; oppure l’isolamento alla base, che riduce gli interventi di rafforzamento e tutela al tempo stesso occupanti e fabbricato storico.

    Agli inizi degli anni Duemila e dieci i sistemi meccanici ed elettrici del tempio e dell’addizione nord richiedevano riparazioni, e maturò l’idea di unire quei lavori agli aggiornamenti sismici. Nel 2014 la Chiesa autorizzò gli studi di fattibilità dell’isolamento, affidati a Forell Elsesser; nel 2018 arrivò l’approvazione per i progetti esecutivi. La vita attesa dell’edificio si misura in secoli: il moto di progetto è stato quindi definito sullo scuotimento severo di una rottura maggiore della Wasatch, adottando l’84° percentile associato a un evento di magnitudo 7,2 anziché il moto MCER prescritto dal codice, notevolmente più basso e non pienamente rappresentativo di una rottura così prossima. L’input include un contributo di accelerazione verticale insolitamente intenso; a quel livello di azione sismica il tempio è atteso con danni minimi, a tutela del tessuto storico.

    Le analisi dinamiche dettagliate hanno poi evidenziato un limite: l’isolamento da solo non raggiunge gli obiettivi prestazionali. L’eccitazione verticale può indurre oscillazioni orizzontali significative e richieste di scorrimento nel sistema di torri in pietra. È stato quindi necessario consolidare torri e muri e realizzare un nuovo diaframma strutturale in copertura, capace di ancorare fra loro torri, muri e tetto.

    Il trasferimento dei carichi verso gli isolatori

    Tre condizioni hanno orientato la strategia: il tempio riposa in modo permanente sulla fondazione in pietra originale; il terreno naturale su cui le pietre appoggiano direttamente resta in sito fino al termine del trasferimento dei carichi; la struttura non deve mai accorgersi del risupporto. Lo scavo sotto il nuovo sistema di trasferimento è avvenuto soltanto dopo lo scarico dei pesi sui nuovi plinti affiancati ai muri e alle torri esistenti.

    La sequenza parte dal consolidamento e dalla post-compressione della fondazione storica. Segue la stabilizzazione del terreno direttamente sotto le fondazioni, per aprire gli scavi dentro e fuori l’impronta del tempio. Sotto la fondazione vengono quindi inserite tubazioni orizzontali circolari da 3,5 e 4 piedi (1 e 1,2 m) che resteranno in opera come travi di trasferimento permanenti, riempite con armatura, guaine di post-compressione e calcestruzzo ad alta resistenza. Nuovi plinti, affiancati a ciascuno esistente, accolgono gli isolatori e il peso dell’edificio, mentre martinetti piatti assorbono i cedimenti dei plinti durante il trasferimento. Sopra i nuovi plinti sorgono grandi travi di trasferimento; barre di compressione contrastano le eccentricità e riducono la compressione sulla fondazione storica. Completano il sistema i cavi di post-compressione, la rimozione del terreno a trasferimento concluso e le travi che ancorano i cavi verticali di post-compressione, che scendono attraverso i muri e la fondazione storica.

    Sette anni di cantiere su due isolotti

    L’intervento occupa due isolotti urbani e sette anni di lavori, segnati da condizioni esistenti non previste, requisiti mutati in corso d’opera e mezzi di cantiere sviluppati appositamente per gli obiettivi ingegneristici. Oltre alla parte sismica, il programma comprende la sostituzione di impianti meccanici, elettrici, idraulici e antincendio, migliorie di accessibilità e la riqualificazione complessiva del tempio e del terreno circostante. Il rinnovo avviato nel 1962 aveva già toccato impianti, rete idraulica e sprinkler, aggiungendo corpi sopra e sotto quota a nord, incluso il Sealing Addition costruito a contatto con la faccia nord del tempio: il progetto attuale ha demolito quattro di quelle strutture e ha realizzato un nuovo Sealing Addition appoggiato al sistema di isolamento del tempio.

    A nord nascono tre livelli interrati e due padiglioni d’ingresso, non isolati sismicamente; a sud due edifici per i visitatori. Il pacchetto comprende inoltre due isolotti di nuovo paesaggio, lavori stradali e il rinnovo di altri edifici presenti. Lo scavo per i tre piani sotto quota, adiacente al tempio, ha raggiunto 45 piedi (13,7 m) sotto le fondazioni storiche: per sostenere le molto elevate pressioni di contatto attive su fondazione esistente e nuovi plinti è stato necessario un esteso sistema di opere di sostegno.

    L’esperienza conferma come obiettivi prestazionali ambiziosi possano convivere con la tutela di un costruito simbolico, a condizione di coordinare ingegneri, architetti, impresa, appaltatori specializzati e committente lungo tutto il processo. Il tempio sarà aperto alle visite pubbliche dal 5 aprile al 1° ottobre 2027; aggiornamenti e informazioni sono disponibili su www.templesquare.org. Con la base isolata, le torri consolidate e il nuovo diaframma di copertura, l’edificio è ormai predisposto ad affrontare i terremoti attesi lungo la faglia di Wasatch conservando intatto il proprio carattere storico.

  • Procedura di Progettazione degli Slider a Superficie Curva Orientata alle Prestazioni del Dispositivo

    Un coefficiente d’attrito troppo alto può impedire del tutto l’insorgere del moto nell’isolatore, lasciando il dispositivo inattivo proprio quando dovrebbe proteggere la struttura. È uno degli inconvenienti che studi teorici e sperimentali del passato hanno segnalato nel dimensionamento dei curved surface slider, gli apparecchi a superficie di scorrimento curva impiegati nell’isolamento sismico alla base. A questi punti critici risponde la procedura di progetto in due fasi messa a punto da Concetta Tripepi, Chiara Ormando e Paolo Clemente e pubblicata sulla rivista Infrastructures (vol. 11, articolo 260, DOI 10.3390/infrastructures11080260), che parte dalla riscrittura delle relazioni fondamentali dei dispositivi per arrivare a una scelta dei parametri guidata dalle prestazioni.

    Tre parametri di progetto, tre comportamenti da governare

    Il dimensionamento di questi apparecchi si gioca su tre grandezze che comandano comportamenti diversi e tra loro interconnessi, e ciascuna delle quali può compromettere l’efficacia dell’intero sistema di isolamento se assunta senza controllo. Il coefficiente d’attrito, quando raggiunge valori elevati, rischia di non permettere l’attivazione dello scorrimento: l’isolatore non entra in moto e il sistema non fornisce la risposta attesa. Il raggio equivalente regola invece la capacità di autoricentraggio, ossia l’attitudine del dispositivo a riportare la struttura verso la posizione iniziale al termine dell’evento sismico. Resta il dislocamento sismico di progetto, che pesa direttamente sulle dimensioni geometriche dell’apparecchio: da esso dipendono il consumo di materiale e lo spazio, il gap, che occorre predisporre per accogliere lo spostamento.

    Parametro Comportamento governato
    Coefficiente d’attrito Attivazione del moto; valori eccessivi possono prevenirne l’insorgere
    Raggio equivalente Capacità di autoricentraggio
    Dislocamento sismico Dimensioni del dispositivo, consumo di materiale, gap da predisporre

    Un parametro caratteristico lega attrito, raggio e spostamento

    Il punto di partenza della ricerca è la riscrittura delle relazioni di base dei curved surface slider. Da questa rielaborazione emerge un parametro caratteristico che mette in relazione reciproca i tre termini del progetto, coefficiente d’attrito, raggio equivalente e dislocamento sismico, pur dipendendo dal solo rapporto di smorzamento. La conseguenza operativa è immediata: la scelta di un parametro non può essere scorporata da quella degli altri, perché il legame è intrinseco alle equazioni che descrivono il dispositivo.

    Prima fase: delimitare l’area ammissibile sul piano dello spettro di capacità

    Il primo blocco della procedura accerta la fattibilità dell’isolamento alla base in coerenza con la capacità sismica assegnata dell’edificio e con lo spostamento massimo ammesso. L’analisi si conduce sul piano dello spettro di capacità, in coordinate accelerazione-dislocamento: nel diagramma viene individuata un’area ammissibile, ossia l’insieme delle coppie di valori di periodo efficace e rapporto di smorzamento compatibili con i vincoli fissati. A delimitare questo dominio concorrono i risultati di uno studio precedente.

    Seconda fase: le curve iso-R e iso-μ orientano la scelta

    Una volta tracciato il dominio, al suo interno vengono costruite le curve iso-R e iso-μ, rispettivamente a raggio equivalente e a coefficiente d’attrito costanti. La loro lettura all’interno dell’area ammissibile consente di selezionare in modo consapevole i parametri di progetto e di condurre il dimensionamento in chiave prestazionale: la coppia attrito e raggio viene assunta in funzione della risposta che si intende ottenere dal dispositivo, restando entro i limiti di capacità e di spostamento dell’edificio.

    Sequenza operativa e verifica con esempi

    L’intero metodo è condensato in un diagramma di flusso che ne fissa la sequenza operativa. La prova di efficacia passa quindi attraverso alcuni esempi, che ne illustrano le applicazioni pratiche e ne consentono la verifica.

    Per il progettista che opera sull’isolamento sismico, l’apporto più utile sta nell’ordine con cui le grandezze vengono affrontate: prima il controllo di fattibilità sullo spettro di capacità, poi la selezione dei parametri con le curve a raggio e attrito costanti. Un percorso che riconduce la scelta dell’isolatore dentro un quadro controllato, dove l’attrito non rischia di bloccare il moto e il ricentraggio non è lasciato al caso.

  • Indagini sperimentali e numeriche sul comportamento sismico di telai prefabbricati SRC in magazzini per granaglie a più piani

    Derive ultime a collasso tra 1/49 e 1/38, ben oltre il limite di 1/50 fissato dalla normativa, e coefficienti di duttilità a spostamento da 3,1 a 3,7: sono questi i numeri che sintetizzano la risposta ciclica di un telaio prefabbricato in calcestruzzo armato con acciaio incorporato (SRC), concepito per un magazzino granario multipiano. La campagna di prove cicliche quasi statiche, affiancata da modelli numerici ad alta fedeltà sviluppati in Abaqus, è firmata da Qiang Li, Yonggang Ding, Guoqi Ren, Jinquan Zhao, Qikeng Xu e Zhenhua Xu ed è pubblicata su Infrastructures (MDPI), volume 11, con doi: 10.3390/infrastructures11080259.

    I sistemi SRC prefabbricati si collocano nel quadro dell’industrializzazione del processo costruttivo. La sezione mista acciaio e calcestruzzo porta con sé capacità portante elevata, un impiego efficiente del materiale e tempi di montaggio contenuti, caratteri che ne raccomandano l’impiego in capannoni industriali su più piani destinati allo stoccaggio delle granaglie.

    Il protocollo di prova: cicli quasi statici sul telaio

    Il programma sperimentale si fonda su prove a carico ciclico quasi statico applicate a provini che riproducono il telaio prefabbricato SRC del magazzino. L’indagine si sviluppa su tre piani complementari: comportamento meccanico, meccanismi di rottura e caratteristiche duttili del sistema. Il laboratorio, in questa architettura di ricerca, fornisce il dato primario sul quale il modello numerico viene poi calibrato e verificato.

    Il modello in Abaqus e il riscontro sperimentale

    I modelli numerici incorporano la legge di danno plastico del calcestruzzo e la non linearità del materiale acciaio. Il confronto con i dati di prova investe tre grandezze chiave: il comportamento isteretico, le fisionomie del collasso e le curve di inviluppo. L’accordo rilevato tra simulazione e sperimentazione rende la strategia di modellazione un riferimento solido per le analisi di prestazione sismica successive e per le valutazioni parametriche del sistema.

    Rottura a taglio e dissipazione d’energia

    Sui provini si è instaurata una modalità di rottura tipicamente a taglio. I cicli isteretici restano pieni, segno di una capacità dissipativa sostanziale che si traduce in un coefficiente di smorzamento viscoso equivalente pari a 0,261.

    Duttilità e derive di collasso

    La duttilità dei campioni si colloca su valori elevati, con coefficienti a spostamento tra 3,1 e 3,7. Gli angoli di deriva interpiano associati al collasso spaziano da 1/49 a 1/38, un intervallo ampiamente superiore al limite di 1/50 previsto dalla normativa di riferimento. Ne discende una robusta capacità del sistema di prevenire il collasso.

    Grandezza Valore
    Coefficiente di duttilità a spostamento da 3,1 a 3,7
    Deriva interpiano ultima a collasso da 1/49 a 1/38
    Limite di deriva di codice 1/50
    Smorzamento viscoso equivalente 0,261

    L’apporto dei pannelli di parete

    La parte parametrica dello studio quantifica il contributo dei pannelli di parete al comportamento del telaio: la loro integrazione accresce in misura significativa la capacità portante e la rigidezza laterale del sistema. Per chi modella strutture industriali è un punto operativo rilevante, perché la risposta laterale non coincide con quella del solo telaio nudo quando pannelli di parete sono presenti e lavorano congiuntamente al sistema principale.

    Il quadro complessivo resta coerente: sperimentale e numerico allineati su isteresi, meccanismi di rottura e inviluppi, duttilità elevata, derive di collasso lontane dal limite di codice e un contributo dei pannelli di parete quantificabile in chiave parametrica. Una base di calcolo già calibrata, insomma, per le analisi sismiche che il sistema prefabbricato SRC dovrà affrontare nelle prossime verifiche.

  • Valutazione delle Prestazioni Sismiche di Edifici in Cemento Armato a Telaio Bassi secondo le Linee Guida Pronte all’Uso (RUD-NBC 205:2024) in Nepal

    A 0.40 g di picco di accelerazione al suolo, lo spostamento di interpiano massimo resta sotto l’1%: 0.56% per gli edifici di tre piani e 0.86% per quelli di quattro. Nella quasi totalità dei casi, inoltre, le cerniere plastiche sviluppatesi in travi e pilastri non superano il livello di danno Immediate Occupancy. Sono i numeri che emergono dalla campagna di analisi condotta da Jhabindra Poudel, Prashidha Khatiwada e Subash Adhikari su costruzioni in cemento armato a bassa altezza progettate secondo la Ready-to-Use Detailing nepalese NBC 205:2024. Lo studio è pubblicato su CivilEng (Vol. 6, pagine 50, doi: 10.3390/civileng6030050).

    La guida RUD NBC 205:2024: dettagli pronti all’uso dove manca l’ingegnere

    La Ready-to-Use Detailing (RUD), codificata nella NBC 205:2024, fornisce dettagli costruttivi standardizzati per edifici in cemento armato a bassa altezza privi di tamponamenti in muratura. Il target dichiarato sono le zone dove i servizi di ingegneria professionale risultano di difficile accesso e dove le regole prescrittive vengono applicate direttamente attraverso pratiche di tipo owner-builder, senza il filtro del calcolo.

    Proprio questa modalità di diffusione motiva la ricerca: sottoporre a verifica critica il comportamento strutturale di edifici concepiti con un dettaglio basato su regole empiriche, per accertare se le prescrizioni semplificate resistano alle sollecitazioni attese.

    Un parco edilizio messo alla prova da tre grandi sismi

    Il contesto non è teorico. I terremoti restano tra gli eventi naturali più distruttivi nelle regioni sismicamente attive, e il Nepal ne è un esempio concreto: il sisma del 1934 tra Nepal e Bihar, con magnitudo momento Mw 8.2, l’evento di Gorkha del 2015 (Mw 7.8) e quello di Jajarkot del 2023 (ML 6.4) hanno esposto ripetutamente la vulnerabilità dell’ambiente costruito, con perdite severe di vite umane e di beni.

    L’impianto numerico: pushover non lineari su modelli agli elementi finiti

    La valutazione si fonda su analisi statiche non lineari eseguite con modellazione agli elementi finiti su configurazioni tipiche di tre e quattro piani, situate su suoli di categoria C e D e sollecitate da picchi di accelerazione al suolo di 0.25 g, 0.30 g, 0.35 g e 0.40 g. Lo spettro di risposta della NBC 105:2020 definisce i punti di prestazione.

    L’osservazione copre quattro piani di lettura, rispondenza globale, curve di capacità, drift di interpiano e sequenza di formazione delle cerniere, con l’obiettivo di stimare la resilienza strutturale.

    Parametro Impostazione
    Tipologie analizzate Edifici di tre e quattro piani
    Categoria di suolo C e D
    PGA indagati 0.25 g, 0.30 g, 0.35 g, 0.40 g
    Spettro di riferimento NBC 105:2020
    Metodo Analisi statica non lineare (pushover) su modelli FEM

    I risultati: drift sotto l’1% e cerniere al livello IO

    Nell’analisi statica lineare lo spostamento massimo di interpiano raggiunge lo 0.56% per l’edificio di tre piani e lo 0.86% per quello di quattro, entrambi in corrispondenza del picco di accelerazione di 0.40 g, il più severo della serie indagata. Valori contenuti persino nello scenario sismico più gravoso.

    Le analisi statiche non lineari confermano il quadro: le cerniere che si formano in travi e pilastri si fermano praticamente tutte al livello Immediate Occupancy (IO), il gradino più contenuto della scala dei danni, associato a un danno strutturale limitato.

    La condizione decisiva: qualità dei materiali e standard esecutivi

    Le linee guida RUD risultano in grado di fornire prestazioni sismiche adeguate per gli edifici in cemento armato a bassa altezza, a una condizione precisa: che la qualità dei materiali raccomandata e gli standard costruttivi prescritti siano effettivamente rispettati in cantiere. L’affidabilità delle prescrizioni semplificate resta così legata all’osservanza delle stesse, un aspetto che nei contesti owner-builder assume un peso determinante.

    Per tecnici e professionisti che operano dove il servizio ingegneristico non arriva, lo studio offre una base quantitativa per adottare la via prescrittiva con maggiore consapevolezza.

  • Framework integrato strutturale-visivo per la valutazione dei danni sismici di pile a doppia colonna in calcestruzzo armato

    Dopo un evento sismico, la capacità di transito di un ponte su pile a doppia colonna in cemento armato dipende in modo diretto dallo stato di danno delle pile stesse. Valutare rapidamente tale stato, e in modo comprensibile anche al di fuori della modellazione numerica, è il problema affrontato da un gruppo di ricerca coordinato da Zhibing Yu, con Zixin Xu, Chao Zhang, Yongjun Zhou, Xiaojun Zhou, Longqi Zhang, Wang Liao e Haiou Li, in uno studio pubblicato sulla rivista Infrastructures (Vol. 11, pag. 274, doi: 10.3390/infrastructures11080274).

    Un framework che accoppia risposta strutturale ed evidenza visiva

    La proposta degli autori prende il nome di Structural–Visual Integrated Evaluation (SVIE). L’idea di fondo è semplice da enunciare ma meno banale da realizzare: ancorare la lettura del danno visibile a una base meccanica, in modo che la classificazione del danno non si fermi all’aspetto della superficie ma sia riconducibile agli stati di risposta della struttura. Il framework integra quindi due canali di informazione, l’analisi della risposta strutturale e le evidenze di danno estratte dalle immagini.

    Il riferimento meccanico viene da prove quasi statiche condotte sulle pile. Dalle risposte misurate sono stati definiti quattro stati di danno di riferimento, da interpretare come scala di taratura: passaggio da integro a danno lieve, danno moderato, danno severo e danno critico.

    Segmentazione semantica end-to-end con DeepLabv3+

    Sul versante visivo, la verifica di coerenza con gli stati di base è affidata a un modello DeepLabv3+ migliorato, applicato in regime di segmentazione semantica end-to-end su 315 immagini di scena globale. Il modello distingue tre classi: sfondo, spalling del calcestruzzo ed esposizione delle barre di armatura. L’output costituisce l’evidenza visiva da confrontare con gli stati di danno definiti sperimentalmente.

    I numeri sul test set raccontano comportamenti diversi per le due classi di danno. Lo spalling del calcestruzzo viene individuato in modo efficace: IoU pari a 78,86%, F1-score dell’88,18%, precisione all’89,93% e recall all’86,49%. L’esposizione delle armature resta invece più critica. Il valore di IoU e il recall risultano relativamente bassi, effetto attribuibile alla scarsità di campioni e alla natura dei piccoli oggetti in esame; la precisione si attesta comunque al 70,40%, livello che rende le regioni rilevate utilizzabili come evidenza complementare per danni locali severi.

    Coerenza tra morfologia visiva e progressione del danno

    L’analisi di coerenza, cuore interpretativo del lavoro, mostra che la morfologia del danno visivo risulta in generale compatibile con la progressione degli stati di danno strutturale definiti dalle prove. In altri termini, ciò che il segmentatore individua sull’immagine non è un dato isolato, ma può essere rapportato a una scala meccanica prestabilita.

    Gli autori qualificano il risultato come proof of concept in ambiente di laboratorio per un framework a fondamento meccanico e interpretabile visivamente, destinato alla valutazione rapida post-sismica delle pile a doppia colonna in cemento armato. Per i tecnici chiamati dopo un evento sismico a stimare capacità di transito e priorità di intervento, la direzione è chiara: unire la classificazione basata sulla risposta strutturale con l’evidenza oggettiva estratta dalle immagini, restando però consapevoli che la conferma su scala reale resta il passaggio successivo.

  • Resilienza sismica e multirischio delle infrastrutture: analisi a livello di comunità e applicazioni di intelligenza artificiale e machine learning

    Infrastructures, volume 11, articolo 273. La rivista ospita un lavoro di Mojtaba Harati, John W. van de Lindt e Maria Koliou intitolato Earthquake and Multi-Hazard Resilience: Community-Level Insights and AI/ML Applications, dedicato alla resilienza sismica e multirischio osservata a scala di comunità. Il documento è consultabile sul sito dell’editore, al DOI 10.3390/infrastructures11080273.

    Dalla singola opera al sistema: il peso delle interazioni

    Il nodo concettuale dello studio sta nell’impostazione data alla resilienza sismica. Gli autori la trattano come un problema di interazioni tra quattro dimensioni: pericolosità, patrimonio esposto, sistemi di infrastrutture e processi di recupero. In questo quadro il sisma non si esaurisce nel danno diretto alle singole strutture: azioni riconducibili a più pericolosità investono un sistema composto da edifici e reti, in un’impostazione dichiaratamente multirischio, mentre l’andamento della ricostruzione dipende da come queste componenti interagiscono tra loro.

    Per la pratica tecnica l’insistenza sulle interazioni ridisegna il perimetro dell’analisi. La risposta di una comunità all’evento non si legge sommando i comportamenti delle opere prese una per una, ma osservando come pericoli, danni e tempi di ripristino si condizionano reciprocamente.

    Scala di comunità e applicazioni AI/ML

    Due tratti caratterizzano l’impostazione del lavoro. Il primo riguarda la prospettiva adottata: l’indagine si colloca a scala di comunità, cioè alla scala alla quale le interazioni tra costruito, infrastrutture e processi di recupero emergono con maggiore evidenza. Il secondo attiene al metodo: il contributo si inserisce nel filone che impiega intelligenza artificiale e machine learning nello studio della resilienza sismica in chiave multirischio.

    Riferimenti del documento

    Campo Dettaglio
    Rivista Infrastructures
    Volume e articolo Vol. 11, pag. 273
    Titolo Earthquake and Multi-Hazard Resilience: Community-Level Insights and AI/ML Applications
    Autori Mojtaba Harati, John W. van de Lindt, Maria Koliou
    DOI 10.3390/infrastructures11080273

    Un riferimento, per chi lavora su rischio sismico e sistemi infrastrutturali, che sposta il baricentro dell’analisi dalla singola opera alla comunità che la contiene e che colloca gli strumenti AI/ML tra gli strumenti di indagine del settore.

  • Valutazione probabilistica delle prestazioni sismiche di un edificio rappresentativo con piano terreno flessibile in una regione a rischio sismico

    La deriva interpiano massima si concentra al primo livello e supera le soglie di prestazione associate all’immediata operabilità, alla sicurezza della vita e alla prevenzione del collasso. Accanto a questo esito si colloca un dato altrettanto rilevante: l’indice di affidabilità (\beta), calcolato per ciascuno scenario sismico, resta costantemente al di sotto del limite minimo raccomandato. Il meccanismo di piano flessibile, atteso per questa configurazione strutturale, risulta così confermato al primo livello di un edificio di media altezza in muratura confinata con piano terreno in cemento armato, situato in una regione soggetta a forte sismicità del Messico.

    Muratura confinata sopra un primo piano in cemento armato: l’oggetto dello studio

    L’edificio analizzato presenta la configurazione classica del piano flessibile (soft story): un primo livello in cemento armato che riduce la rigidezza rispetto ai piani superiori realizzati in muratura confinata. La scelta del caso non è casuale. La struttura è stata progettata, volutamente, secondo codici edificatori superati, con l’obiettivo di rappresentare pratiche costruttive che restano diffuse in alcune parti del paese. Ne deriva un campione representativo di una quota del patrimonio edilizio esistente in tali aree, più che un prototipo concepito secondo le disposizioni normative attuali.

    Analisi dinamiche non lineari in ETABS v21 su tre periodi di ritorno

    Le verifiche sono state condotte tramite analisi dinamiche non lineari implementate in ETABS v21. Per riprodurre scenari sismici differenti, il modello è stato sottoposto a registrazioni di moti al suolo caratterizzate da periodi di ritorno di 72, 475 e 975 anni, un arco che copre dall’evento frequente allo scenario raro, con conseguente crescita della domanda sismica impressa alla struttura.

    Deriva interpiano concentrata al primo livello oltre le soglie di prestazione

    I risultati mostrano una localizzazione prevalente della deriva massima tra piani al primo livello. I valori ottenuti eccedono le soglie di prestazione convenzionalmente riferite a tre stati limite: immediate occupancy, life safety e collapse prevention, ovvero immediata operabilità, sicurezza della vita e prevenzione del collasso. La concentrazione della domanda deformativa su un unico piano costituisce il segnale caratteristico del meccanismo di piano flessibile, che le analisi confermano attivarsi proprio al primo livello.

    L’indice di affidabilità resta sotto il limite raccomandato in ogni scenario

    La seconda parte del lavoro sposta la valutazione su un terreno probabilistico, incorporando l’aleatorietà delle risposte in termini di deriva interpiano. Per ognuno dei tre scenari sismici è stato quindi calcolato l’indice di affidabilità (\beta). Il quadro risulta uniforme: in tutti i casi i valori di (\beta) si collocano al di sotto del limite minimo raccomandato, quantificando in termini probabilistici la criticità già evidenziata dai risultati di deriva.

    Le conclusioni interessano direttamente gli edifici progettati con disposizioni costruttive analoghe a quelle adottate nel caso di studio, un profilo che secondo gli autori continua a essere comune in alcune zone del Messico. La combinazione di primo piano in cemento armato e piani superiori in muratura confinata, quando derivata da codici superati, si associa a una concentrazione della domanda deformativa al primo livello e a margini di affidabilità insufficienti per tutti gli scenari esaminati.


    Firmano il lavoro Aaron Gutierrez-Lopez, Dante Tolentino, Federico Valenzuela-Beltran, J. Martin Leal-Graciano, Juan Bojorquez e J. Ramon Gaxiola-Camacho.

    A. Gutierrez-Lopez, D. Tolentino, F. Valenzuela-Beltran, J.M. Leal-Graciano, J. Bojorquez, J.R. Gaxiola-Camacho, Probabilistic Seismic Performance Assessment of a Representative Soft-First-Story Building in an Earthquake-Prone Region, CivilEng, Vol. 6, pagine 64, doi: 10.3390/civileng6040064.