Academic literature on the topic 'Isolamento sismico alla base'

Come è noto, l'unione Europea ha fra i suoi scopi quello di favorire lo sviluppo sociale ed economico dei Paesi aderenti, facilitando la ricerca scientifica, l’innovazione tecnologica, la produzione di beni e la circolazione degli stessi nell’ambito dell’Unione, eliminando per quanto è possibile differenze, normative e conflitti commerciali. Con questo spirito, dopo anni di difficile lavoro, è stata emanata la Direttiva 98/44/CE del Parlamento Europeo e del Consiglio (6luglio 1998) che riguarda la protezione giuridica delle invenzioni biotecnologiche, ne presupposto che si tratti di genoma – sia esso di origine vegetale, animale o umano – in quanto risultati da “invenzioni” suscettibili di applicazioni industriali e non dal mero isolamento (“scoperta”). L’Autore, che già ha esaminato in un precedente contributo gli aspetti etici dell’impiego delle biotecnologie nel campo vegetale e animale (v. Medicina e Morale 2000, 3: 449-504), si sofferma a descrivere quanto prevede la Direttiva 98/44/CE stessa, assieme ad altre norme internazionali precedentemente emanat, per la tutela dell’ambiente, degli animali e degli organismi umani. L’Autore riconosce che la direttiva vieta, nel dispositivo, lo sfruttamento commerciale che sia contrario all’ordine pubblico e al buon costume, fornendo gli esempi concreti dei divieti applicabili ai processi di clonazione umana a scopo riproduttivo, di modificazione dell’identità genetica germinale dell’essere umano; di modificazione degli embrioni umani a fini commerciali e industriali; di modificazione dell’identità genetica animale di natura tale da provocare sofferenza negli stessi, senza utilità sostanziale per l’uomo o per l’animale. Tuttavia la Direttiva – sotto l’aspetto giuridico – consente l’utilizzazione di embrioni umani (sia pure non direttamente ed espressamente prodotti a scopo di ricerca in base all’art. 18 della Convenzione sui diritti dell’uomo e la biomedicina) a scopo sperimentale e per applicazioni biotecnologiche riguardanti la produzione di cellule staminali od i medicamenti. L’Autore esamina anche il dibattito che è seguito alla emanazione della Direttiva soprattutto a livello di Assemblea parlamentare del Consiglio d’Europa (Strasburgo) in merito alle preoccupazioni dell’opinione pubblica sui cosiddetti “cibi transgenici” (raccomandazione n. 1398 (1998) dal titolo “sicurezza del consumatore e qualità degli alimenti”), nella quale è stata espressa contrarietà alla brevettabilità degli organismi viventi, pur riconoscendo la necessità di assicurare un’adeguata protezione ai diritti dell’”invenzione” (proprietà intellettuale) [Raccomandazione 1417/1999]. Questi problemi sono stati affrontati ma non risolti nella conferenza internazionale di Oviedo (16-19 maggio 19999) organizzata dal Consiglio d’Europa. Il Comitato Direttivo di Bioetica del medesimo Consiglio d’Europa è stato indicato di esprimere “parere” sulla complessa materia; nel frattempo sono intervenute la conferenza di Seattle e Montreal, ove è stato firmato, nel gennaio 2000, un Protocollo sulla biosicurezza che regolamenta il commercio internazionale di sementi e sostanze geneticamente modificate ritenuti pericolosi per l’ambiente e la salute, escludendo però i prodotti finiti, e perciò il cibo transgenico. Nel momenti in cui – scadendo la moratoria –la Direttiva 98/44/CE entrerà in vigore (31 luglio 2000) essendo improbabile l’accettazione delle argomentazioni di invalidazione sollevate da Olanda e Italia, l’Autore insiste per l’adozione del “principio di precauzione”, esplicitamente incorporato nel diritto comunicato relativo alla protezione della salute, oltreché alla tutela dell’ambiente, che dovrà essere tuttavia meglio specificato nella sua estensione e nelle conseguenze attese. Un secondo principio, quello della “trasparenza”, richiede un’ulteriore affinamento delle informazioni rivolte al consumatore, tramite una più chiara etichettatura che consenta una scelta realmente libera e consapevole dei prodotti derivanti da organismi geneticamente modificati posti in commercio. Dovrà essere perseguita la ricerca, escludendo peraltro l’uso dell’embrione umano.

L’isolamento alla base è una tecnica grazie alla quale una struttura è protetta dagli effetti di danneggiamento dei terremoti grazie all’istallazione alla base della struttura di elementi flessibili che aumentano il periodo fondamentale della struttura fino ad un valore sufficientemente lontano dal periodo dominante del sisma atteso, oppure grazie ad elementi scorrevoli che entrano in funzione quando i carichi laterali superano un livello predefinito. In questo modo, le deformazioni indotte da un sisma si ritroveranno principalmente al livello di questi elementi flessibili o scorrevoli e la struttura si muoverà essenzialmente come un corpo rigido.

Il primo capitolo della tesi ripercorre l’evoluzione storico-normativa in ambito strutturale, definisce il concetto di sisma e le modalità di interpretazione dello stesso. Il secondo capitolo spiega la teoria dell’isolamento sismico e la sua evoluzione storico-normativa mettendo in luce le differenze sostanziali con la progettazione tradizionale. Vengono illustrate diverse tipologie di isolatoti definendone le caratteristiche e citando esempi di interventi già realizzati. Nel terzo capitolo viene definito il concetto di vulnerabilità sismica, i parametri che lo influenzano e le modalità previste da normativa per definirlo. Si analizza l’edificio oggetto di studio, le caratteristiche, la localizzazione, l’evoluzione e si esegue l’analisi di vulnerabilità sismica e le opportune verifiche di resistenza arrivando a definire la classe di rischio sismico. Il quarto capitolo si concentra sul sistema di isolamento e sulla corretta progettazione dello stesso. Si sono scelti i dispositivi; studiata la loro localizzazione e progettato quanto necessario per svolgere l’analisi della struttura isolata nonché le verifiche richieste da normativa. Nel quinto capitolo si sono progettati i rinforzi locali sugli elementi strutturali aventi sezioni di scarsa rigidezza. Si è scelto di realizzare rinforzi in tessuto in fibre di carbonio e di progettare e verificare a taglio e a flessione ogni tipologia di sezione geometrica analizzando la situazione con rapporto Capacità/Domanda più svantaggioso. Il sesto capitolo spiega la realizzazione di quanto progettato. Si analizzano le modalità pratiche di intervento in cantiere e grazie ai disegni di FIP industriale è si sono potuti realizzare dettagli grafici. Successivamente si è svolta una stima globale dei costi per macro-categorie. In seguito a tale analisi è stato possibile riflettere sul rapporto costi-benefici del progetto di adeguamento sismico mediante isolamento alla base.

Il presente elaborato si propone di analizzare i moderni sistemi d’isolamento sismico. In particolare si studiano il funzionamento e le procedure di calcolo degli isolatori a pendolo scorrevole, facendo riferimento alle prescrizioni dell’attuale normativa tecnica e si analizza l’affidabilità sismica di una struttura isolata con tali dispositivi. Nell’ottica di voler introdurre i concetti base della progettazione antisismica, nel primo capitolo, vengono descritte le origini del fenomeno sismico, per arrivare alla definizione di accelerogramma di un terremoto. Per comprendere il passaggio da accelerogramma a spettro dell’azione sismica, si introduce la dinamica dei sistemi ad un grado di libertà per poi arrivare a definire gli spettri di risposta previsti dall’attuale normativa. Nel secondo capitolo vengono illustrati gli scopi e le funzionalità dell’isolamento sismico per poi passare in rassegna le principali tipologie di dispositivi antisismici attualmente in commercio. Nel terzo capitolo si analizza nel dettaglio il funzionamento degli isolatori a pendolo scorrevole, studiandone la modellazione matematica alla base e le procedure di calcolo previste dall’Eurocodice 8 e dalle NTC 08. Nello stesso capitolo viene progettato un dispositivo di isolamento a pendolo scorrevole, secondo l'analisi lineare equivalente. Nel quarto capitolo viene illustrata l’analisi sismica effettuata dagli ingegneri Castaldo, Palazzo e Della Vecchia, dell’università di Salerno, i cui risultati sono riportati nella rivista scientifica Engeneering structures, n. 95, 2015, pp. 80-93. Lo studio è effettuato sul modello strutturale tridimensionale di un edificio in calcestruzzo armato, isolato alla base con dispositivi a pendolo scorrevole.

Il presente lavoro affronta lo studio di una struttura in calcestruzzo ipotetica, situata nella città di Bologna, su cui verrà effettuato un intervento tramite isolatori sismici in modo da migliorare notevolmente il comportamento della struttura sotto azione del sisma. In particolare verrà studiata in base a tre diverse condizioni: 1) Condizione 1: struttura a base fissa; 2) Condizione 2: struttura con prima proposta di isolamento alla base, con isolatori al di sotto di ogni pilastro; 3) Condizione 3: struttura con seconda proposta di isolamento alla base, con meno isolatori ma di diametro maggiore ed accoppiati a dispositivi di scorrimento tipo carrello; Dopo un ampia analisi dei tre casi precedentemente esposti, vengono messi a confronto i risultati ottenuti nelle tre situazioni precedentemente riportate, in modo da meglio comprendere i miglioramenti ed i vantaggi ottenibili tramite l’introduzione di un sistema di isolamento alla base degli edifici, nonché confrontare i costi delle strutture nelle tre diverse condizioni di isolamento.

Col presente elaborato in primo luogo, si intende descrivere i fenomeni fisici che contribuiscono alla definizione della risposta sismica locale, al fine di mettere in luce i limiti dei metodi proposti dalla normativa per la definizione delle azioni sismiche sulle costruzioni. L’obiettivo del lavoro è di pervenire ad un metodo integrativo rispetto a quello semplificato di normativa, per la valutazione delle accelerazioni attese sulle strutture, capace di tener conto degli effetti di risonanza del terreno. A tale scopo si è proceduto con una intensa fase di modellazione numerica di risposta sismica locale, finalizzata alla restituzione di fattori moltiplicativi, dipendenti dalla velocità ‘media’ delle onde di taglio,