Influenza della modellazione degli edifici sulla determinazione della loro vulnerabilità sismica

La determinazione della vulnerabilità degli edifici passa attraverso il filtro della modellazione numerica. Il modello è, per definizione, una rappresentazione semplificata della realtà, che ci permette di descrivere in forma controllabile i fenomeni che caratterizzano un sistema complesso. L’onere computazionale è sempre da tenere in considerazione e spesso non è conveniente creare modelli eccessivamente dettagliati, che richiedono lunghi tempi di calcolo senza fornire elementi sostanzialmente diversi rispetto ai risultati di una modellazione più semplificata (Gerardi et al., 2017). Quali sono quindi i modelli che possiamo considerare abbastanza prossimi alla realtà? Ogni tipologia strutturale ha le sue particolarità. Questo lavoro si concentra sulle strutture esistenti a telaio in c.a., con tamponature in muratura, tipica tipologia costruttiva degli ultimi sessant’anni, per indagare l’effetto delle scelte di modellazione sul risultato delle analisi, senza considerare le problematiche sulle incertezze nella conoscenza delle caratteristiche delle strutture esistenti (Yalayer et al., 2007). Le tamponature negli edifici a telaio in c.a., specialmente negli edifici più vecchi, dove all’epoca della progettazione non si dava peso al comportamento dinamico della struttura, venivano realizzate direttamente a contatto con la struttura portante. In questo modo essi, pur non essendo considerati strutturali, davano un contributo importante alla rigidezza e alla resistenza laterale dell’edificio. Per la valutazione della vulnerabilità sismica di un edificio esistente, si possono svolgere diversi tipi di analisi. Nelle analisi non lineari i tamponamenti forniscono un importante contributo nella prima parte della risposta sismica, in fase elastica, prima di rompersi in modo fragile, cosa che solitamente accade prima che gli elementi strutturali arrivino alla plasticizzazione. Per le analisi lineari, invece, l’incremento di rigidezza non solo porta ad un comportamento diverso in termini di modi di vibrare e regolarità della struttura, ma anche ad un incremento delle forze sismiche considerate per le valutazioni. Generalmente, infatti, una maggiore rigidezza (quindi un periodo proprio minore) porta a valori più alti di accelerazione sismica sullo spettro di risposta dato dalla Normativa vigente. Il risultato di un’analisi di vulnerabilità sismica dell’edificio, eseguita su un modello più o meno rigido, porta ad avere forze sismiche molto diverse e quindi risultati di vulnerabilità diversi. Limitandosi al comportamento elastico della struttura e quindi ad un’analisi dinamica lineare di tipo multimodale, si vuole valutare la variabilità dei risultati delle analisi in base al tipo di modellazione scelta dal progettista.