Behaviour of suspended ceiling system during seismic events : development of fragility curves

I recenti terremoti di Christchurch, città neozelandese in cui questa tesi è stata elaborata, hanno evidenziato come lo studio del comportamento dei controsoffitti durante eventi sismici sia di notevole importanza. Danni ai controsoffitti possono causare significative perdite economiche ed interruzione dell’attività oltre al rischio per la sicurezza delle persone. Infatti caduta di lastre e griglie taglienti possono ferire o impedire l’evacuazione dell’edificio. Per comprendere questo rischio e sviluppare strategie mitigative un progetto sugli elementi non strutturali è stato recentemente fondato da FRST Natural Hazards Platform presso l’Università di Canterbury. Nel gruppo di ricerca questo particolare progetto, sviluppato per sette mesi nella città di Christchurch, vuole studiare il comportamento dei controsoffitti fino alla determinazione di curve di fragilità. Durante un sisma il parametro dominante è l’accelerazione a cui la finitura tecnica è soggetta. I vari pannelli sono messi in eccitazione e impattando sulla griglia metallica di sostegno provocano la rottura delle connessioni con la conseguente caduta delle lastre. Al fine di determinare il fenomeno e poterlo limitare, uno studio sinergico tra test e analisi si rende necessario per la determinazione di curve di fragilità. Esse rappresentano la probabilità di raggiungere o eccedere un termine ultimo ad uno specifico livello di eccitazione. La ricerca di uno stato limite è stata condotta attraverso una campagna sperimentale nella quale procedure di prova sono state proposte, qualora la normativa inerente non offrisse validi metodi di esecuzione. Individuati valori ultimi di capacità dei componenti del controsoffitto attraverso gli esperimenti, le curve di fragilità sono state ottenute attraverso simulazioni Monte Carlo utilizzando analisi di modelli a elementi finiti. Parametri di domanda includono accelerazioni del controsoffitto o spostamenti relativi. Valutando la relazione tra l’accelerazione del solaio rispetto a quella del controsoffitto, per stimare la perdita economica a seguito di un terremoto, in funzione della probabilità di perdita annuale, sono state utilizzate le curve di fragilità in un edificio caso studio. Attraverso i test e le analisi sono stati ricavati i valori di resistenza dei controsoffitti e nell’ultima parte sono state esposte alcune proposte per aumentare le prestazioni del controsoffitto durante il terremoto.