Effetti dell'interazione terreno-struttura sul comportamento sismico del campanile del Carmine a Napoli

ABSTRACT. Nell’articolo sono stati valutati gli effetti dell'interazione terreno-struttura sul comportamento sismico di un edificio monumentale di snellezza elevata, il campanile del Carmine (Napoli). La struttura in muratura è dotata di fondazione diretta su un deposito di riporti e sabbie alluvionali. La simulazione del comportamento dinamico del sistema terreno - struttura è stata effettuata attraverso un approccio semplificato ed analisi dinamiche lineari su un modello più complesso. Entrambi i metodi sono stati applicati considerando sia le azioni sismiche di Normativa sia quelle determinate attraverso analisi di risposta locale. Il confronto tra i risultati delle analisi sulla struttura a base fissa e sul sistema terreno – struttura evidenzia un sensibile effetto della deformabilità dei terreni in termini di aumento del periodo e riduzione dello smorzamento equivalente della struttura.

Introduzione
L'Italia vanta un cospicuo patrimonio edilizio monumentale, caratterizzato sia da alto rischio sismico, sia dalla limitata possibilità di interventi di mitigazione idonei a conservarne inalterato il valore storico ed artistico. L'ottimizzazione degli interventi antisismici richiede pertanto analisi su modelli che conducano a simulazioni più realistiche del comportamento del sistema terreno-fondazione-struttura. Il tema della ricerca è la valutazione degli effetti dell'interazione terreno-struttura, con riferimento al caso di studio del campanile del Carmine (Napoli). Verranno presentati e confrontati risultati di analisi, svolte con approcci semplificati e più complessi, del modello di torre a base fissa e del sistema terreno-struttura sottoposto sia alle azioni sismiche di Normativa sia a quelle determinabili con analisi di risposta locale.

Il caso studio del Campanile del Carmine
Il complesso monumentale del Carmine (Fig.1a), situato nella città di Napoli, è composto dalla Chiesa del Carmine, dall’adiacente Campanile, da un chiostro, dalla Congrega di S. Maria dell’Angelo e dal Monastero. L’attuale Campanile (Fig.1b-c), risale al 1631 e fu costruito sull’originario basamento del XIV secolo a seguito del crollo causato dal terremoto del 1456 con epicentro nel Sannio. Lungo la considerevole altezza di 68 m della struttura, si distingue la parte inferiore, fino a circa 41.4 m, a sezione rettangolare in muratura a sacco di tufo giallo napoletano, rivestita in piperno per i primi 8 m, e la parte superiore a sezione ottagonale in muratura piena di mattoni rossi di argilla. Gli spessori dei muri variano con l’altezza da 4m a circa 1m. Nonostante l’apparente continuità tra chiesa, campanile e congrega, indagini storiche (Ceroni et al., 2009) hanno evidenziato che i tre edifici sono strutturalmente separati. In questo studio, pertanto, l’interazione con gli edifici circostanti è stata trascurata, assimilando il campanile a una mensola. Il modello strutturale (Fig.1d), costruito con gli elementi beam del programma SAP 2000, è quello di un prisma cavo alto 68 m, a sezione quadrata, dotato di spessore e materiale varabili, in funzione delle caratteristiche rilevate alle diverse quote (Ceroni et al., 2009).

Figura 1. Foto aerea (a), facciata (b), prospetto (c) e modello strutturale (d) del Campanile del Carmine.

Articolo tratto dagli Atti del 4° IAGIG, L'Aquila, 11-12 Aprile 2014
http://www.iagig.unisa.it/iagig_2014/iagig2014atti


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