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Analisi benefici-costi di una struttura in cemento armato rinforzata sismicamente mediante controventi dissipativi

Informazioni tesi

  Autore: Domenico Laviola
  Tipo: Laurea liv.II (specialistica)
  Anno: 2012-13
  Università: Università degli Studi della Basilicata
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria civile e ambientale
  Relatore: Donatello Cardone
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 90

Nell’ottica di fornire un utile strumento per la letteratura, in questo lavoro sono stati dapprima sviluppati i passi della procedura di progetto proposta, con richiami alle NTC 08 e relativa Circolare esplicativa, quindi viene illustrata un’applicazione ad un edificio intelaiato esistente in calcestruzzo armato, ponendo particolare risalto anche agli aspetti costruttivi ed economici.
Attraverso l’iter testé citato, il presente lavoro di tesi ha permesso di dedurre alcune importanti osservazioni discutendo, innanzitutto, del confronto fra i valori del parametro EAL assunto dalla struttura nei due casi di studio secondo i dati esposti al capitolo 7. Si evidenzia infatti come, sia con riferimento alle sole perdite dirette sia con riferimento alle perdite dirette e indirette, tale parametro assuma valore massimo nel caso di studio relativo allo stato di fatto, segno questo che l’intervento proposto rappresenta un miglioramento della qualità sismica dell’edificio rispetto allo stato di fatto.
La valutazione della qualità sismica della struttura nei due casi di studio è un dato assoluto che ancora nulla dice sulla effettiva convenienza economica dei due tipi di interventi in rapporto al costo degli stessi.
Importanti conclusioni inerenti la convenienza economica, sia in termini assoluti che relativi, possono essere tratte discutendo del valore assunto dal rapporto benefici-costi (o in maniera equivalente al valore dal tempo di pareggio) calcolato per l’intervento e ragionando sul risultato di tali valori proposto al capitolo 6. Per quanto concerne la convenienza economica in termini assoluti i risultati sono chiari: il rapporto benefici-costi dell’intervento risulta chiaramente inferiore all’unità (il tempo di pareggio dal canto suo si mantiene superiore al tempo di vita utile della struttura) con riferimento alle sole perdite dirette, mentre con riferimento alle perdite dirette e indirette, il rapporto benefici-costi dell’intervento risulta superiore all’unità; questo significa che tale tipo di intervento pur migliorando la qualità sismica della struttura, non risulta particolarmente conveniente da un punto di vista economico in quanto, in riferimento alle perdite dirette, i benefici da esso apportati sono inferiori ai costi da sostenere, al contrario di ciò che avviene per le sole perdite dirette.
Quindi, in generale, può verificarsi la condizione per cui l’intervento che determina una migliore qualità sismica della struttura non risulta il più conveniente da un punto di vista economico; evidentemente in questo caso il progettista è tenuto a scegliere l’intervento più conveniente economicamente in modo da tenere in considerazione non soltanto il miglioramento della qualità sismica apportato dall’intervento ma anche i costi da sostenere.
In sintesi le conclusioni definitive che possono trarsi dall’applicazione della procedura ai due casi di studio portano a concretare che l’intervento proposto conferisce alla struttura un miglioramento della qualità sismica dell’edificio pur risultando non estremamente conveniente un punto di vista economico.

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- 8 - PREMESSA Numerosi studi teorici ed applicazioni in campo strutturale hanno messo a punto diverse strategie innovative di controllo della risposta sismica degli edifici esistenti in cemento armato. La possibilità di proteggere dal sisma le strutture intelaiate mediante l’utilizzo di tecniche basate sulla dissipazione di energia, prevista prima dall’O.P.CM. 3274 del 2003 e poi dalle Norme Tecniche per le costruzioni emanate con D.M. del 14 gennaio 2008, sta determinando in Italia un deciso incremento del numero di progettazioni di rafforzamento degli edifici esistenti che impiegano, all’interno della maglia strutturale, controventi dotati di dispositivi dissipativi. Tale possibilità assume particolare rilevanza negli edifici esistenti con struttura in c.a., soprattutto nel caso in cui siano presenti carenze derivanti da una progettazione effettuata in base a normative precedenti, che risultino essere inadeguate sia nella definizione delle azioni sismiche di progetto che nella scelta delle caratteristiche strutturali e dei dettagli costruttivi. Per tali tipologie di applicazioni le NTC 08 forniscono i requisiti generali, le indicazioni progettuali e le prescrizioni sui metodi di valutazione, nonché i criteri per le verifiche di sicurezza degli elementi strutturali e dei dispositivi. A valle di tutto ciò, pur sussistendo una notevole variabilità, eterogeneità e flessibilità di alternative, la scelta frequentemente è condotta sulla base di criteri poco logici e razionali quali ad esempio l’esperienza e la capacità progettuale dei professionisti incaricati. Ragionando in tal senso si perviene, spesso, a scelte discutibili soprattutto se messe in relazione alle risorse disponibili, pertanto non deve sorprendere come emerga nell’ambito dell’ingegneria civile la crescente necessità di fornire ai tecnici strumenti pratici per una scelta razionale degli interventi basata su un uso logico delle risorse. Negli ultimi decenni diverse procedure sono state sviluppate a tale scopo, su tutte è da evidenziare la PEER Performance-Based Earthquake Engineering (PBEE) methodology (Mitrani-Reiser, 2007) recentemente implementata nelle linee guida ATC- 58; lo studio approfondito di tale metodologia ha dimostrato, tuttavia, come la sua applicazione si presenti estremamente complessa.

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Parole chiave

struttura
cemento armato
controventi
ingegneria civile
analisi statica non lineare
pushover
azione sismica

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