Struttura Sicura – Miglioramento Sismico

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Una Soluzione Integrata per la Sicurezza

Miglioramento Sismico del Casale a Ciliano, Torrita di Siena

HeyHome ha realizzato il progetto di miglioramento sismico di un casale in muratura, sito in località Ciliano, Torrita di Siena, con una superficie complessiva di circa 813 m². L’obiettivo è stato quello di incrementare la sicurezza sismica dell’edificio in conformità con le normative vigenti (NTC 2018 ed Eurocode 8), attraverso interventi mirati al rinforzo delle murature portanti, all’installazione di controventi e al consolidamento dei collegamenti strutturali.

Analisi Sismica e Calcolo del Carico

Si parte da una stima del peso dell’edificio e dalla determinazione della forza sismica di progetto:

Assumiamo un peso specifico dell’edificio pari a 15 kN/m².
L’area totale è:
A = 813 m².

Quindi, il peso totale dell’edificio è:

W = 15 kN/m² × 813 m² = 12,195 kN.

Utilizzando un coefficiente sismico Cs = 0,2 (valido per l’area), la forza sismica (base shear) è:

V = Cs × W = 0.2 × 12,195 kN = 2,439 kN.

Interventi di Rinforzo Strutturale

Per aumentare la resistenza sismica e la ductilità del casale, sono stati previsti i seguenti interventi:

Rinforzo delle Murature Portanti

Applicazione di intonaco armato e/o l’inserimento di fasci in fibra di carbonio per aumentare la resistenza in taglio.

La capacità in taglio della muratura si può stimare con:

V_m = τ × A, dove τ è la resistenza al taglio della muratura (stimata in 0,15 MPa) e A è l’area efficace della parete.

Ad esempio, per una parete con spessore t = 0,3 m e altezza h = 3 m:

A = t × h = 0.3 m × 3 m = 0.9 m², quindi, V_m = 0,15 MPa × 0,9 m² = 0,15 × 0,9 × 10³ kN/m² = 135 kN.

Installazione di Controventi in Acciaio

Posizionamento di elementi controventanti in acciaio nei punti critici per la trasmissione dei carichi sismici.

La capacità del controvento in acciaio si stima con:

R_steel = A_s × F_y, dove A_s è l’area delle barre (ad esempio 500 mm²) e F_y è il limite di snervamento dell’acciaio (tipico F_y = 250 N/mm²).

Quindi, R_acciaio = 500 mm² × 250 N/mm² = 125.000 N = 125 kN.

Consolidamento dei Collegamenti e delle Fondazioni

Verifica e, se necessario, rinforzo delle fondazioni per garantire una distribuzione uniforme dei carichi sismici.

Miglioramento dei collegamenti tra muratura e solai mediante l’inserimento di tiranti o staffe, per garantire l’integrità strutturale durante l’azione sismica.

Verifica della Capacità Strutturale

Il progetto è stato studiato affinché la somma delle capacità di resistenza dei rinforzi (V_m + R_acciaio e ulteriori contributi dai rinforzi dei collegamenti) superi la forza sismica di progetto V = 2,439 kN, garantendo così un adeguato margine di sicurezza.

Benefici del Progetto

Sicurezza Aumentata

Gli interventi aumentano la resistenza in taglio e la ductilità della struttura, riducendo il rischio di collasso durante eventi sismici.

Valorizzazione dell’Immobile

Il casale, retrofittato secondo le normative vigenti, acquisisce un maggiore valore sia in termini di sicurezza che di qualità costruttiva.

Sostenibilità

L’adeguamento sismico riduce i rischi di danni strutturali e di conseguenti interventi di manutenzione, contribuendo alla longevità dell’edificio.

Formule Chiave del Progetto

Calcolo del peso totale dell’edificio:

W = 15 kN/m² × 813 m² = 12,195 kN

Calcolo della forza sismica:

V = Cs × W = 0.2 × 12,195 kN = 2,439 kN

Resistenza in taglio di una parete:

V_m = τ × A, dove A = t × h; for t = 0.3 m and h = 3 m: A = 0.3 m × 3 m = 0.9 m² e V_m = 0.15 MPa × 0.9 m² = 135 kN

Capacità del controvento in acciaio:

R_acciaio = A_s × F_y; per A_s = 500 mm² e F_y = 250 N/mm²: R_steel = 500 mm² × 250 N/mm² = 125 kN

Conclusioni

Il progetto di miglioramento sismico del casale in muratura a Ciliano, Torrita di Siena, integra interventi mirati al rinforzo delle murature portanti, all’installazione di controventi in acciaio e al consolidamento dei collegamenti strutturali
si è ottenuto un sistema in grado di resistere a una forza sismica di 2,439 kN, garantendo così un significativo miglioramento della sicurezza strutturale e la conformità alle normative sismiche.

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