Retrofit antisismico di strutture in c.a. tramite l’installazione di isolatori a singola superficie di scorrimento

IL CASO APPLICATIVO DI UN EDIFICIO RESIDENZIALE DI FORMA IRREGOLARE 

Memoria tratta dal XVI Convegno ANIDIS

Negli ultimi anni, l’utilizzo della tecnica dell’isolamento alla base per realizzare l’adeguamento sismico di edifici esistenti con struttura portante in c.a., è diventata sempre più comune. Tale metodologia, risulta particolarmente vantaggiosa per le strutture irregolari e per le quali l’adeguamento sismico con tecniche “tradizionali” potrebbe richiedere interventi particolarmente gravosi. L’inserimento di isolatori a scorrimento consente di ridurre notevolmente le accelerazioni trasmesse alla sovrastruttura grazie alla stretta dipendenza del periodo proprio della struttura, dal raggio di curvatura e dall'attrito dei dispositivi. Tali parametri meccanici sono tarabili in funzione delle specifiche esigenze della singola applicazione, consentendo così l'implementazione dell'isolamento sismico su qualsiasi tipo di edificio. L’articolo, mostra i criteri e le metodologie utilizzate per adeguare sismicamente un edificio esistente in c.a. con l’inserimento di isolatori a scorrimento a superficie curva, descrivendone le modalità operative e le soluzioni tecniche che ne ottimizzano gli effetti.

INTRODUZIONE
La ricerca di sistemi atti a fronteggiare le conseguenze di un sisma sulle strutture, ha portato allo sviluppo di tecniche volte al “controllo” degli effetti generati dagli eventi sismici attraverso il metodo noto come “controllo delle vibrazioni”, ossia il controllo, mediante l’impiego di specifiche tecnologie, della risposta dinamica della struttura (Cossu et al. 2011, Martelli et al. 2011, Theodore et al. 2011).
Tra queste l’isolamento sismico che riduce la risposta sismica della struttura con un comportamento costante e predeterminato, senza correzioni contestuali, cioè non adattandosi interattivamente al terremoto ma subendolo passivamente, rientra tra i sistemi a “controllo passivo delle vibrazioni”.
La tecnica dell’isolamento sismico è molto agevole per le applicazioni su strutture di nuova costruzione, ma in crescita è l’utilizzazione per l’adeguamento sismico degli edifici esistenti (retrofit) con il taglio delle fondazioni o delle strutture portanti del piano più basso e relativo inserimento degli isolatori.
Tale sistema, risulta molto vantaggioso per edifici che presentano asimmetrie in pianta o in alzato per i quali l’adeguamento sismico con tecniche “tradizionali” potrebbe richiedere invasivi interventi come ad esempio, quello di separare un edificio in più corpi di fabbrica per limitare gli effetti torsionali in pianta; problema che non si pone per edifici isolati sismicamente.
Sebbene il calcolo e il progetto di costruzioni isolate sia più diffuso rispetto al passato (Martelli et al., 2009, Trombetta et al. 2013), tutto l’iter di progetto, che va dalla concezione del sistema d’isolamento alla sua progettazione e verifica, comporta ancora oggi novità importanti.

Nel presente lavoro, si riporta una sintesi dei dettagli della procedura di progettazione di interventi di adeguamento di edifici esistenti in c.a. mediante isolamento sismico, attraverso un esempio applicativo su di caso reale, nel quale il sistema di isolamento viene progettato sulla base della resistenza laterale della struttura, con l’intento di minimizzare gli interventi sugli elementi strutturali in elevazione e confrontandone la semplicità di esecuzione rispetto ad un intervento “tradizionale” di rinforzo esteso all’intero edificio.

ALL'INTERNO DELL'ARTICOLO:

  • CONOSCENZA DEL MANUFATTO
  • VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA NELLO STATO ATTUALE
  • SCELTA DELLA SOLUZIONE DI RETROFIT ATTRAVERSO UNA ANALISI COMPARATIVA TRA TECNICHE “TRADIZIONALI” ED ISOLAMENTO ALLA BASE
  • FASI OPERATIVE DI INSTALLAZIONE
  •  

Keywords: Strutture esistenti in c.a., isolatori sismici, analisi time history, procedura operativa.