Il presente lavoro di tesi ha come oggetto lo studio del comportamento statico e sismico di un edificio scolastico esistente nel comune di Alghero, in Sardegna.
Nonostante la Sardegna sia una regione a bassa sismicità, è previsto dalle nuove normative che gli edifici di interesse strategico, come quelli scolastici, debbano essere verificati anche in termini di vulnerabilità sismica.

L’edificio è stato costruito nel centro storico di Alghero tra il 1940 e il 1960. La struttura si sviluppa su tre piani fuori terra ed è realizzata in muratura portante, con blocchi di pietra squadrata.

Fig. 1 - Veduta esterna del Liceo Mannu di Alghero

Fig. 2 - Mappe con vista aerea dell’edificio nella città di Alghero

La modellazione numerica di edifici esistenti pone numerosi problemi tra i quali la corretta individuazione della geometria dell’edificio, spesso soggetto a rimaneggiamenti strutturali nei diversi periodi della sua vita, e la caratterizzazione dei materiali dal punto di vista meccanico e inerziale. Per l’edificio in oggetto si hanno a disposizione dati relativi a rilievi della geometria della struttura e prove sperimentali sui materiali e su alcuni solai, effettuati in occasione di recenti interventi sull’edificio. Ciò consentirà di avere dati sufficienti per una modellazione accurata della struttura.

Fig. 3 - Pianta del piano terra dell’edificio

Fig. 4 - Prospetti dell’edificio
 

Verranno eseguite analisi statiche e analisi sismiche del tipo dinamico lineare con spettro di risposta e analisi di tipo statico non-lineare (pushover), ipotizzando un comportamento non-lineare asimmetrico del materiale muratura, resistente a compressione e non a trazione. Per la curva costitutiva del materiale muratura (costituita nel caso in esame da blocchi squadrati di pietra calcarea) verranno utilizzati dati sperimentali derivati da indagini eseguite in situ e da dati di letteratura, con modelli classici.

La modellazione verrà eseguita con il software di calcolo Aedes.PCM (di tipo BIM strutturale) dedicato alla modellazione di edifici in muratura portante. Il programma consentirà di eseguire analisi statiche, modali con spettro di risposta e pushover, evidenziare anche possibili meccanismi di collasso locale e globale della struttura.

Il caso in studio verrà utilizzato per effettuare analisi sismiche della struttura ipotizzando che l’edificio si trovi rispettivamente in Sardegna e poi in due zone del territorio italiano a maggiore sismicità (Modena e Campobasso, entrambe zone che solo di recente sono state riconosciute come a rischio sismico; vd. fig.5).

Fig. 5 - Ipotetica ubicazione dell’edificio per i diversi casi di analisi sismiche

Come noto, le prime (rudimentali) normative antisismiche sono entrate in vigore in Italia negli anni '70, mentre gran parte del patrimonio edilizio, soprattutto quello scolastico è stato costruito in epoche precedenti, quindi in assenza di regole antisismiche. Perciò non sarebbe irrealistico supporre che l’edificio in questione potesse essere stato costruito con le stesse caratteristiche (con una progettazione per soli carichi statici) in una zona italiana a maggiore sismicità.

Obiettivi principali della tesi saranno quelli di valutare le criticità della struttura in termini di azioni sismiche, nelle tre zone di sismicità considerate, e nel proporre possibili interventi di adeguamento sismico nei diversi casi.