Analisi di sensibilità con 3Muri Project

Quando si valuta la vulnerabilità sismica di una struttura la cosa difficile è capire l'incidenza dei diversi elementi nel comportamento globale della struttura. Per aiutare il progettista il software 3Muri Project presenta un apposito modulo denominato "Analisi di sensibilità".

Ricordiamo che 3Muri Project è l’evoluzione per i progetti globali e locali sulle strutture, il nuovo software di S.T.A. DATA interamente dedicato alla progettazione integrata dell’esistente in muratura e cemento armato. In questo articolo si descrive la procedura.

3Muri Project: l’evoluzione per i progetti globali e locali sulle strutture

3Muri Project è il nuovo software nato dal team di sviluppo di STA DATA,, appositamente pensato come soluzione integrata e modulare per l’analisi delle strutture in murature e miste, sia dal punto di vista globale che locale.

3Muri Project è allo stesso tempo la naturale evoluzione di 3Muri e un software concettualmente più avanzato e al passo con i tempi. Si tratta infatti di un software unico che offre un ambiente di lavoro totalmente integrato e multifunzione, per affrontare l’analisi globale della struttura, gli interventi locali, e il computo degli interventi.
 

Nell'analisi strutturale di un edificio esistente, spesso lo scopo del progetto è l'adeguamento o il miglioramento statico e sismico della struttura, se quest’ultima non dispone del livello di sicurezza richiesto da normativa. Per questo è necessario intervenire con rinforzi sugli elementi strutturali danneggiati o poco resistenti.

3Muri Project permette la progettazione di interventi su edifici esistenti, fornendo un aiuto concreto al progettista. Il software, attraverso l’analisi pushover, consente di individuare le zone più interessate dall’evento sismico, mappando il danno che si manifesta all’interno degli elementi strutturali esistenti. In un modello strutturale possono esserci vari elementi danneggiati in maniera differente. Attraverso l'esame degli elementi deteriorati è possibile individuare le zone in cui intervenire posizionando i rinforzi adeguati.

Progettazione degli elementi di rinforzo con 3Muri Project

3Muri Project mette a disposizione varie tipologie di rinforzo, tra i quali le cerchiature, i rinforzi in cemento armato e acciaio, il rinforzo armato, la muratura armata, i rinforzi con FRP e FRCM.

Il sistema di rinforzo delle cerchiature

Nel caso delle cerchiature, è possibile inserire due tipologie principali di diverso materiale: in cemento armato e in acciaio. In entrambi i casi è possibile scegliere se inserire solo i montanti, le traverse, o entrambi.

Muratura armata e rinforzo armato

Le altre tipologie di rinforzi sono la muratura armata e il rinforzo armato, che consentono di modificare sensibilmente le caratteristiche della struttura danneggiata. In questo caso 3Muri Project permette la distribuzione dei rinforzi sia in zone concentrate che in modo diffuso, infatti è possibile decidere la distribuzione dell’armatura mediante l’inserimento dell’area e del passo. 

I rinforzi con FRP e FRCM

Per quanto riguarda gli interventi sulle pareti è possibile disporre strisce di FRP o FRCM sia in zone concentrate che in modo diffuso, per rinforzare localmente le zone ammalorate. Infine, è possibile agire anche sui materiali stessi della struttura, modificandone le caratteristiche con i coefficienti migliorativi come da normativa, ad esempio inserendo una malta migliore, l’intonaco armato, effettuando delle iniezioni di miscele leganti o inserendo listature.  

La conoscenza dell'incidenza dei diversi dati nel comportamento globale della struttura

Le caratteristiche dei materiali, gli spessori della muratura, la rigidezza dei solai sono tutti dati affetti molto spesso da grandi approssimazioni influenzando la precisione dei risultati. Per questo la loro conoscenza richiede analisi approfondite, prove a volte molto costose, prelievi di materiale, a cui fanno seguito le attività di ripristino nelle zone ispezionate, il cui costo può anche superare quello delle indagini. Inoltre, le indagini su alcuni elementi sono difficili e complesse da eseguire, basti pensare alle pareti o alle volte affrescate, giustamente tutelate e non soggette a manipolazione. 

In realtà, non tutti i parametri hanno la stessa importanza, la variazione di alcuni incide maggiormente sul risultato finale mentre per altri forti variazioni non producono sostanziali differenze. La conoscenza dell'incidenza dei diversi dati è di grande importanza, in quanto può indirizzare le indagini verso gli elementi maggiormente significativi, trascurando il resto. 

A priori risulta difficile valutare quale sia effettivamente la loro importanza nel comportamento globale della struttura. Per ottimizzare queste fasi di progetto, 3Muri Project dispone di un modulo apposito, Analisi di Sensibilità, sviluppato per offrire una risposta a queste problematiche.

3Muri Project e l' "Analisi di sensibilità"

L’analisi di Sensibilità, nata dalla ricerca universitaria del gruppo di lavoro coordinato dal prof. Sergio Lagomarsino dell’Università di Genova, è una metodologia di calcolo mirata a ottenere una migliore comprensione del funzionamento strutturale.

La metodologia comprende l’identificazione di gruppi di parametri che esprimono il grado di incertezza e l'individuazione, attraverso l’esecuzione multipla di diverse analisi non lineari, del livello di sensibilità per ciascun parametro, in modo da fornirne un peso in termini di importanza a ogni elemento della struttura. Il risultato è, per il progettista, l'acquisizione di una migliore conoscenza delle caratteristiche della struttura e del peso che i suoi singoli elementi hanno nel concorrere al suo comportamento globale.

Due sono gli ambiti di applicazione.

Il primo riguarda la pianificazione delle analisi in sito. Conoscendo infatti come reagisce la struttura al variare dei parametri di resistenza dei materiali si possono tarare la quantità di prove sulle effettive esigenze, evitando di eseguire test poco significativi e, al contrario, approfondendo i punti di maggiore impatto.

Il secondo utilizzo, altrettanto importante, riguarda la rilevanza e l’incidenza degli interventi di miglioramento, ottimizzando in questo modo il costo complessivo. 

In questo senso l'analisi della sensibilità si rivela un potente aiuto per i progettisti nell'individuazione degli interventi di rinforzo sulla struttura maggiormente migliorativi, permettendo quindi di ottimizzare la pianificazione degli interventi, massimizzando il ritorno in termini di miglioramento strutturale. 

PER APPROFONDIRE

Per meglio comprendere il nuovo software è stato intervistato l’Ing. Luca Capellari, titolare dello Studio Capellari Associati che da qualche settimana stanno testando le potenzialità del nuovo 3Muri

>> LEGGI L'INTERVISTA

Per maggiori informazioni su 3Muri Project, l’evoluzione per la progettazione integrata dell’esistente in muratura e c.a. è possibile contattarci al numero verde 800 236 245, o consultare il seguente LINK