| L’Ospedale del Mare in Napoli: il record europeo dell’isolamento sismico E. Cosenza1, L. Di Sarno2 , E. Chioccarelli3, B. De Risi4, C. Mascolo5, M.R. Pecce6 Sommario Il presente lavoro illustra il progetto strutturale di un edificio ospedaliero con sistema di isolamento sismico (SIS) alla base, attualmente in fase di completamento, situato nel quartiere Ponticelli, nella periferia orientale di Napoli. L’edificio oggetto di studio ha una pianta a geometria pressocchè quadrata con lato pari a circa 150 m; l’edifico è isolato sismicamente alla base mediante 327 isolatori elastomerici ad elevato smorzamento. Dimensioni dell’impalcato, privo di giunti, dimensioni complessive e numero degli isolatori rendono la costruzione da “record” per lo meno europeo. In particolare il sistema strutturale è costituito da un telaio spaziale in c.a. con travi di piano di grande luce del tipo prevalentemente a spessore per le parti interne. Detto sistema intelaiato presenta una notevole eccentricià di massa in elevazione ed in pianta dovuta alla forma particolare dell’edificio. La struttura è infatti costituita da due corpi a forma di “L” rispettivamente con 3 e 8 piani. Il progetto dell’isolamento sismico è stato eseguito sulla base delle indicazioni normative della OPCM 3431 (2005) ed è stato rianalizzato di recente secondo le prescrizioni del Decreto del Ministero delle Infrastrutture (2008). L’utilizzo del SIS comporta, nel caso in esame, diversi e significativi benefici rispetto ad una progettazione tradizionale. In particolare, si è stimata una riduzione dell’acciaio di armatura longitudinale pari a circa il 40% per le travi e le colonne. Inoltre, nella struttura su isolatori sismici sono eliminati i danni sia alle parti strutturali che alle parti non strutturali, compresi anche quelli indotti alle attrezzature medicali presenti ai vari livelli attraverso il rispetto dei requisiti prestazionali relativi allo stato limite di operatività.
1 - Università degli Studi di Napoli Federico II, Facoltà di Ingegneria, Dipartimento di Ingegneria Strutturale - m
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2 - Università degli Studi del Sannio, Facoltà di Ingegneria, Dipartimento di Ingegneria - m
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3 - Università degli Studi di Napoli Federico II, Facoltà di Ingegneria, Dip. di Ingegneria Strutturale - m
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4 - Ingegnere Strutturista, Libero Professionista - m
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5 - Ingegnere Strutturista, Libero Professionista - m
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6 - Università degli Studi del Sannio, Facoltà di Ingegneria, Dipartimento di Ingegneria - m
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| | | | | | Analisi dei modi di vibrazione di un edificio campione in muratura mediante registrazioni di terremoti e modellazioni numeriche S. Pucillo1, A. Fodarella2, R. Cogliano3, G. Di Giulio4, V. Minichiello5, G. Riccio6, A. Rovelli7 Sommario Nella pratica ingegneristica vengono usate correlazioni derivate da regressioni statistiche tra numero dei piani degli edifici e frequenze di risonanza. Tuttavia la discrepanza tra comportamento reale e valori aspettati può essere talvolta significativa, e solo l’acquisizione di dati sperimentali consente di comprendere il reale comportamento dinamico di una struttura. La sperimentazione, in situazioni anche complesse, e la raccolta di nuovi dati possono essere molto importanti nel campo dell’ingegneria strutturale. In questo articolo vengono presentati i risultati del monitoraggio sismico effettuato su un edificio campione in muratura (il municipio di Ariano Irpino), tipologia costruttiva largamente diffusa tra gli edifici pubblici strategici (ad esempio scuole, caserme ed ospedali). Sono state utilizzate 7 stazioni sismologiche a sei canali equipaggiate con sismometri ed accelerometri. I dati sismici sono stati acquisiti in modalità continua, in punti strategici della struttura, su diversi livelli, dal gennaio 2006 a dicembre 2007. Sono stati selezionati una ventina di terremoti di magnitudo bassa o intermedia (1.5 ? M ? 4.8) avvenuti a distanze epicentrali variabili da 4 a 116 km. Le registrazioni sono state analizzate sia mediante la tecnica dei rapporti spettrali rispetto alla base dell’edificio sia calcolando i rapporti spettrali tra componente orizzontale e verticale di ogni sensore. L’analisi svolta ha consentito di evidenziare numerose frequenze di vibrazione dell’edificio. Mediante simulazioni numeriche su un modello tridimensionale rappresentativo della struttura in esame è stato possibile associare i picchi in frequenza ai modi propri in campo lineare. In particolare, sono stati ben identificati i primi 3 modi di vibrazione (due flessionali ed uno rotazionale).
1 - Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Grottaminarda, Avellino - m
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2 - Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Grottaminarda, Avellino - m
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3 - Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Grottaminarda, Avellino - m
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4 - Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Grottaminarda, Avellino - m
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5 - Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Grottaminarda, Avellino - m
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6 - Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Grottaminarda, Avellino - m
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7 - Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Roma - m
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| | | | | | Apparati decorativi e rischio sismico: vulnerabilità sismica e danneggiamento del portale del palazzo dei Priori di Perugia A. Borri1, G. Castori2, A. Giannantoni3 Sommario L’articolo riassume gli studi e le analisi diagnostiche condotte dagli autori sul portale del Palazzo dei Priori di Perugia, al fine di individuare le possibili cause meccaniche dello stato di danneggiamento di tale manufatto e di valutarne il grado di rischio sismico, anche alla luce delle recenti “Linee Guida per la valutazione e riduzione del rischio sismico del patrimonio culturale” emanate dal Ministero per i Beni e le Attività culturali. Lo stato limite di danno per questa opera artistica, dal duplice ruolo di struttura e di apparato decorativo, è stato più volte superato nel corso dei suoi settecento anni di vita, portando a fessurazioni e danneggiamenti di particolare rilievo, tali da richiedere, in più riprese, ampi interventi di consolidamento e di restauro. Nel presente lavoro sono riassunte le principali vicende del portale e vengono presentate le analisi diagnostiche e numeriche eseguite, giungendo ad individuare le possibili cause alla base del quadro fessurativo. Viene infine valutata la sicurezza della struttura nello stato attuale, per quanto riguarda la risposta ad azioni di tipo sismico della intensità prevista per l’area perugina.
1 - Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale, Università degli Studi di Perugia - m
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2 - Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale, Università degli Studi di Perugia - m
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3 - Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale, Università degli Studi di Perugia - m
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| | | | | | Il Metodo DDBD per la valutazione delle spinte sismiche sulle strutture di sostegno M. Cecconi1, S. Vecchietti2, V. Pane3 Sommario Nella progettazione geotecnica di opere di sostegno, si riconosce oggi la forte necessità di definire e convalidare metodologie concettualmente corrette e speditive per la valutazione della risposta sismica. Sebbene negli ultimi anni lo studio del comportamento dinamico abbia avuto un notevole sviluppo sia sul fronte sperimentale che su quello teorico-costitutivo, per tali opere il calcolo delle spinte sismiche viene comunemente condotto con i metodi dell’equilibrio limite, in particolare con il metodo pseudo-statico di Mononobe-Okabe (MO). Le norme europee e le recenti Norme Tecniche per le Costruzioni ammettono anche il ricorso a diversi metodi di calcolo, quali ad esempio quelli basati sulla teoria del blocco rigido (Newmark, 1965), che consentano di valutare gli spostamenti subiti dall’opera (analisi pseudo-dinamiche); in entrambe le procedure di calcolo, tuttavia, la risposta sismica non tiene conto delle capacità dissipative del sistema terreno-struttura. Nell’ingegneria strutturale, tra i diversi metodi agli spostamenti appare particolarmente interessante la procedura di calcolo progettuale nota in letteratura come Direct Displacement-Based Design (DDBD), recentemente applicata con successo a diverse tipologie di opere. Nell’ingegneria geotecnica, solo recentemente sono stati avviati studi e ricerche per valutare l’applicabilità del metodo DDBD, con particolare riferimento a strutture di sostegno rigide e flessibili (Vecchietti et al. 2007, Pane et al., 2007; Cecconi et al., 2007, Cecconi et al., 2008; Vecchietti, 2008). Ciò premesso, nel presente articolo si presentano i risultati dell’applicazione del metodo a paratie a sbalzo e paratie ancorate soggette a sisma. Per tali opere, frequentemente impiegate in aree urbane, si avverte sempre di più la necessità di migliorare i metodi di progettazione convenzionali tramite una più diretta corrispondenza tra risposta calcolata e prestazione attesa. Nella nota si illustrano le soluzioni ottenute dalla procedura DDBD per il calcolo della spinta sismica, esponendo dettagliatamente i passi di calcolo da effettuare. I risultati ottenuti sono poi criticamente confrontati con quelli ricavati da analisi pseudo-statiche convenzionali; da tali confronti emerge la possibilità di progettare in modo più razionale ed economico - attraverso un’appropriata riduzione delle spinte sismiche - qualora possano essere tollerati significativi spostamenti della struttura di sostegno. In un articolo successivo, proposto per la pubblicazione su questa stessa Rivista (Pane et al., 2009), saranno esposte in dettaglio tutte le fasi di calcolo che portano al progetto completo della struttura di sostegno, dalle verifiche di sicurezza al dimensionamento strutturale. 1 - Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale, Università degli Studi di Perugia - m
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2 - Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale, Università degli Studi di Perugia - m
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3 - Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale, Università degli Studi di Perugia - m
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| | | | | | Interazione dinamica non lineare terreno-struttura nell’ambito della progettazione sismica agli spostamenti R. Paolucci1, C. Di Prisco2, R. Figini3, L. Petrini4, M. Vecchiotti5 Sommario Nella prima parte dell’articolo, dopo una rapida rassegna dei dati sperimentali disponibili circa la risposta sismica di fondazioni superficiali e circa i modelli di calcolo per interpretarne e simularne il comportamento, sono proposte formule semplificate ed abachi concepiti per tener conto in fase progettuale della non linearità del sistema fondazione-terreno. Nella seconda parte è quindi proposta una procedura per tenere conto degli effetti di interazione non-lineare terreno-struttura nella progettazione sismica secondo il metodo degli spostamenti e sono discussi alcuni esempi applicativi relativi al caso di pile da ponte. 1 - Politecnico di Milano, Dipartimento di Ingegneria Strutturale - m
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2 - Politecnico di Milano, Dipartimento di Ingegneria Strutturale - m
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3 - Politecnico di Milano, Dipartimento di Ingegneria Strutturale - m
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4 - Politecnico di Milano, Dipartimento di Ingegneria Strutturale - m
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5 - Politecnico di Milano, Dipartimento di Ingegneria Strutturale - m
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| | | | | | Studio di vulnerabilità di una vasta area industriale mediante immagini telerilevate da satellite B. Borzi1, F. Dell’Acqua2, M. Faravelli3, P. Gamba4, G. Lisini5, M. Onida6, D. Polli7 Sommario Con il presente articolo s’intende portare a conoscenza del mondo dei professionisti che si occupano d’ingegneria sismica un aspetto ancora poco noto, pur essendo potenzialmente molto utile. In questo lavoro si dimostrerà che l’utilizzo d’immagini telerilevate da satellite può rappresentare una fonte d’informazione preziosa nei casi in cui i dati non sono disponibili in forma omogenea ed un sopralluogo non è in grado di assicurare una fornitura tempestiva dei dati necessari. S’illustrerà inoltre il vantaggio in termini di tempo e manodopera comunque ottenibile con le tecniche mostrate anche nei casi in cui la disponibilità delle informazioni fosse assicurata per le vie tradizionali. Nel caso qui trattato è stato intrapreso lo studio di vulnerabilità di una vasta area industriale sita nel golfo di Siracusa. Una serie di fattori hanno reso particolarmente difficile il reperimento delle informazioni costruttive sulle strutture ed infrastrutture presenti nel sito (serbatoi, condotte, ciminiere, strade, altre strutture), necessarie per svolgere correttamente lo studio. Si è quindi proceduto ad acquisire immagini satellitari dallo strumento ottico ad alta risoluzione (0,61 m nella banda pancromatica) montato sul satellite QuickBird. Elaborando le immagini così ottenute tramite un software sviluppato in precedenza per problemi analoghi, integrato con nuovi elementi specifici, si è ottenuta una serie di informazioni utili alla valutazione del rischio sismico. In particolare si sono potute determinare posizione, impronta ed elevazione delle strutture significative (es. serbatoi e ciminiere), ottenendo risultati forniti direttamente in un formato compatibile con i GIS standard. Tale compatibilità ha permesso un notevole risparmio sulla manodopera richiesta per lo sviluppo del GIS dell’area, strumento molto utile per le analisi di vulnerabilità e rischio. Parole chiave: telerilevamento, immagini satellitari, studio di vulnerabilità, area industriale, progettazione simulata, GIS. 1 - Fondazione Eucentre - Centro Europeo di Formazione e Ricerca in Ingegneria Sismica, Pavia - m
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2 - Università degli Studi di Pavia, Dipartimento di Elettronica, Pavia - m
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3 - Fondazione Eucentre - Centro Europeo di Formazione e Ricerca in Ingegneria Sismica, Pavia - m
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4 - Università degli Studi di Pavia, Dipartimento di Elettronica, Pavia - m
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5 - Università degli Studi di Pavia, Dipartimento di Elettronica, Pavia - m
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6 - Fondazione Eucentre - Centro Europeo di Formazione e Ricerca in Ingegneria Sismica, Pavia - m
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7 - Università degli Studi di Pavia, Dipartimento di Elettronica, Pavia - m
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