COMPORTAMENTO SISIMICO DELLE CHIESE

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COMPORTAMENTO SISMICO DELLE CHIESE

I danni riscontrati sulle strutture ecclesiastiche a seguito dei terremoti avvenuti in Italia dal 1976 al 2004 sono stati studiati da una commissione instituita ad HOC.

La sintesi dei risultati ottenuti ha evidenziato che il comportamento sisimico di queste strutture nel loro complesso può essere analizzato identificando la stessa suddivisa in porzioni con comportamento sisimico autonomo.

Tutti i possibili macroelementi strutturali delle opere di culto sono definiti da delle LINEE GUIDA per la valutazione e la riduzione del rischio sisimico del patrimonio culturale con riferimento alle norme tecniche. In questi modelli semplificati, come accade anche nei modelli di calcolo più complessi, la corretta valutazione della curva di capacità deve necessariamente tenere in conto della spinta generta sugli elementi strutturali verticali dai sistemi di copertura.

Dal punto di vista della valutazione della sicurezza strutturale, l’analisi cinematica, lineare e non lineare, assume un ruolo importante nella fase preliminare alla computazione strutturale più complessa ove questa fosse resa necessaria.

A differenza degli altri metodi, per l’analisi limite le ipotesi elaborate per l’implementazione sono oggetto di accurate indagini conoscitive e passano attraverso lo studio dei danni sulla costruzione oggetto di studio.

ANALISI LIMITE E CAPACITY SPECTREUM METHOD

L’analisi limite descrive le condizioni ultime del macroelemento , attraverso l’implementazione delle formulazioni basate sulle ipotesi di Heyman:

-Teorema del LOWER-BOUND: la struttura è sicura con significato che il collasso non può avvenire, se è possibile trovare uno ststo ammissibile di equilibrio;
-Teorema upper-bound: se si innesca un meccanismo di cinematismo ammissibile per il quale il lavoro compiuto dalle forze esterne è nullo o positive, la struttura avrà la probabilità di collasso.

E’ possibile identificare due differenti tipologie di analisi limite alla base dello studio dei meccanismi di collasso delle strutture storiche.
Il teorema cinematico sarà impiegato per analizzare la struttura ecclesiastica presa in esame a titolo esemplificativo, in modo da risalire al livello di sicurezza sismica della stessa, usando una procedura univoca.
La curva di capacità sarà impiegata per descrivere il comportamento della struttura sotto le azioni orizzontali, progressivamente crescenti o oggetto di spostamenti crescenti, finchè si raggiungono le condizioni dello SLU.

Per controllare la risposta della struttura, l’aumento dello spostamento può essere identificato come un’approssimazione del problema dinamico in un problema equivalente statico.
E’ possibile per ottenere la curva di capacità dei macro – elementi della struttura considerando tre differenti analisi:
-Analisi agli Elementi Finiti: in questo caso si rende necessario modellare la struttura o una porzione della stessa applicando gradualmente un incremento degli spostamenti, in accordo al primo modo di vibrare;
-Analisi Limite implementando l’approssimazione statica e il Teorema dell’unicità: in questo caso si studia il comportamento della struttura identificando la curva delle pressioni che corrispondono allo Stato Limite.

Il punto in cui la curva delle pressioni risulta tangente al contorno dell’elemento strutturale definisce la formazione della cerniera plastica;
-Analisi Limite mediante l’implementazione dell’approssimazione cinematica: impiegando il principio dei lavori virtuali si rende possibile la relazione tra la forza applicata con lo spostamento stabilito.

L’approssimazione statica nell’analisi di limite potrebbe essere usata per valutare le posizioni delle cerniere plastiche alla base dell’applicazione dell’approssimazione cinematica dell’analisi limite.
L’analisi di limite è basata su tre ipotesi principali di seguito riportate:
-resistenza trazione nulla negli elementi in muratura;
-resistenza a compressione infinita;
-assenza di scorrimento tra i blocchi rigidi.
Considerando queste ipotesi, il teorema dell’analisi limite basato sulla teoria della plasticas può essere applicato alle strutture in muratura.