Valutazione delle prestazioni sismiche di una struttura in muratura mediante il peer-pbee method

The existing unreinforced masonry buildings represent a high percentage of the Italian heritage (unreinforced masonry buildings and reinforced concrete buildings built before 1971 are about 8000000 – source ISTAT Census 2011). Most of them have been designed and built following the territorial uses and according to the knowledge of that period (not based on clear design indications). The unreinforced masonry buildings are often damaged both by the deterioration that may arise over time and by improperly designed renovation. They are characterized by a weak tensile strength and by a response under solicitation that varies for each element of the structure that, therefore, don’t cooperate. It follows the collapse and the irreversible damage of the structure when the seismic events occur. As a matter of fact, the recent earthquakes caused deaths, injuries, interruptions of work activities and great economic losses, highlighting the high vulnerability of these constructions. For this reason, the seismic vulnerability assessment of unreinforced masonry structures has become today an important topic, that pushed the scientific community to deeper studies on the behaviour of these buildings. The objective of this thesis is to face the aforementioned topic using the Performance Based Earthquake Engineering (PEER-PBEE) method. The economic losses are evaluated following the four phases of this method: hazard analysis, structural analysis, damage analysis and loss analysis. Finally, results obtained with the PEER-PBEE method will be compared to the reference parameter PAM of the structure under exam. This reference parameter is defined in the Italian D.M. (“Linea Guida per la Classificazione del Rischio Sismico delle Costruzione”).

Gli edifici in muratura esistenti rappresentano una percentuale notevole del patrimonio immobiliare Italiano (sono circa 8.000.000 gli edifici in muratura portante ed in cemento armato costruiti prima del 1971 - fonte Censimento ISTAT 2011). La maggior parte di essi sono stati progettati e realizzati secondo le conoscenze statiche dell'epoca e secondo gli usi territoriali, senza chiare indicazioni progettuali. Le strutture in muratura semplice, spesso danneggiate dai degradi subiti negli anni e dagli interventi di ristrutturazione privi di criterio, sono caratterizzate da una scarsa resistenza a trazione e da una non sempre efficace collaborazione degli elementi resistenti, tali peculiarità causano crolli e danni irreversibili in seguito ad eventi di natura sismica. Infatti, i recenti terremoti hanno evidenziato l'elevata vulnerabilità di queste costruzioni provocando morti, feriti, sospensioni delle attività lavorative ed ingenti perdite economiche. Per questa ragione la Valutazione della Vulnerabilità Sismica delle strutture in muratura è diventata un argomento di odierna importanza, tanto da spingere la comunità scientifica ad approfondire il comportamento sismico di tali edifici. Il presente lavoro di tesi si pone l'obiettivo di studiare l'argomento mediante un moderno metodo basato su un'analisi di tipo probabilistico, il Performance Based Earthquake Engineering(PBEE). Con riferimento a un caso studio, si stimeranno le perdite economiche indotte dagli eventi sismici di una struttura in muratura semplice seguendo le 4 fasi della metodologia: hazard analysis, structural analysis, damage analysis e loss analysis. Infine i risultati ottenuti saranno confrontati col parametro PAM calcolato per la struttura analizzata, esso è definito nel Decreto Ministeriale “Linee Guida per la Classificazione del Rischio Sismico delle Costruzioni”.