Valutazione della vulnerabilità sismica di un edificio storico - caso studio di Corte Nuova, Palazzo Ducale a Mantova #65372

La presente tesi riguarda lo studio della vulnerabilità sismica, nonché del miglioramento strutturale, della parte di Palazzo Ducale denominata Corte Nuova, bisognosa di un intervento ad hoc a seguito del sisma del maggio 2012. Essendo un bene tutelato per il valore artistico e storico, oltre alle normative NTC 2008 e relativa Circolare verrà utilizzata la Direttiva 9/2/2011 che contiene linee guida finalizzate alla valutazione e alla riduzione del rischio sismico specifiche per il patrimonio tutelato. La verifica di vulnerabilità sismica di edifici storici in muratura tutelati per il valore artistico non può prescindere da una preventiva conoscenza del manufatto, conseguita tramite analisi storiche, rilievo geometrico e dello stato di danno, individuazione delle fasi di trasformazione e identificazione degli elementi costituenti, dal punto di vista materico-costruttivo. Questa fase, ottenuta con diversi livelli di approfondimento possibili, permette di adottare modelli meccanici (globali o locali) per descriverne la risposta sotto azioni dinamiche e di scegliere un metodo di analisi per valutarne la sicurezza nei confronti dell’azione sismica di riferimento del sito, definita secondo vita nominale e classe d’uso. Questa analisi è stata dunque svolta su due livelli: globale, cioè comportamento dell’edificio nel suo insieme, tramite analisi semplificata LV1 e analisi lineare su modello numerico, e locale, relativamente quindi a porzioni limitate della struttura, mediante analisi di cinematismi di collasso (LV2) e approfondimento numerico (LV3). Per la necessità di riduzione della vulnerabilità sismica a seguito della conoscenza della struttura e della valutazione del rischio sismico, si procede poi alla progettazione di interventi di miglioramento sismico, considerando: -le esigenze di conservazione del bene architettonico -la necessità di preservare il manufatto da danni sismici -i requisiti di sicurezza in relazione alla funzione svolta. Per ciò che riguarda la fase di modellazione e analisi il lavoro si è svolto attraverso l’utilizzo di modelli semplificati relativi alle categoria del manufatto, basati su un numero limitato di parametri geometrici e meccanici: -nella prima parte una verifica quantitativa di tipo LV1 dell’area Corte Nuova, considerandola come isolata e indipendente dal resto del Palazzo. Tale verifica permette di valutare un indice di sicurezza sismica nei confronti dell’azione sismica di riferimento del sito -nella seconda un’analisi dei possibili cinematismi di collasso locali (livello di valutazione sicurezza sismica di tipologia LV2), cioè su singoli macroelementi si esegue il calcolo dell’accelerazione di attivazione di tali meccanismi tramite analisi cinematica lineare confrontando domanda e capacità al suolo e in quota, in termini di accelerazione; -infine tramite modellazione a elementi finiti si è analizzato, con analisi statica e modale, l’intero edificio e una parete particolarmente vulnerabile.