Valutazione della sicurezza statica e della vulnerabilità sismica del liceo scientifico "Leonardo da Vinci" a Villafranca in Lunigiana

Il rischio sismico in Italia rappresenta una tematica di rilevante importanza soprattutto in relazione al costo sociale; i recenti eventi sismici del 6 Aprile 2009 in Abruzzo e del 20 maggio 2012 in Emilia hanno dimostrato come gli effetti del terremoto possano provocare non solo la perdita di vite umane, ma anche un generale impoverimento (non solo economico) della popolazione colpita. La vulnerabilità sismica delle strutture può essere definita come la propensione a subire un danno di un determinato livello a fronte di un evento sismico di una data intensità. Nell’ottica della valutazione della vulnerabilità degli edifici facenti parte del patrimonio edilizio nazionale, rivestono un ruolo di primaria importanza i cosiddetti “edifici strategici”, ovvero edifici pubblici di importanza strategica, questi, tra cui appunto troviamo gli edifici scolastici, nei confronti di azioni statiche e sismiche, a seguito di un evento sismico è necessario siano in grado di mantenere le proprie funzionalità, in quanto eventuali carenze strutturali potrebbero recare danni non accettabili per la comunità in termini di vite umane. Per questi motivi si introduce il tema dell’analisi della vulnerabilità sismica con l’OPCM 3274/2003 che ha approvato i “Criteri per la classificazione sismica del territorio nazionale” nonché le connesse “Norme tecniche per il progetto, la valutazione e l’adeguamento sismico degli edifici”. La presente tesi è resa possibile grazie alla collaborazione tra il Comune di Villafranca in Lunigiana e il Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale dell'Università di Pisa (DICI). L’oggetto della presente tesi è quindi la valutazione della sicurezza statica e della vulnerabilità sismica di un edificio pubblico realizzato in muratura portante: il liceo scientifico “Leonardo Da Vinci” con annessa la Chiesa di S. Francesco e relativa residenza parrocchiale sito nel Comune di Villafranca in Lunigiana (MS). L'analisi della vulnerabilità sismica dell'edificio in esame è resa necessaria per i seguenti tre motivi: 1. l'elevata sismicità della Lunigiana, interessata da una frequente attività sismica; 2. l'elevata vulnerabilità degli edifici scolastici, come della maggior parte del patrimonio edilizio italiano, costruiti senza criteri di prevenzione antisismici; 3. la grande rilevanza del manufatto dal punto di vista sociale. La prima parte di questa tesi ha riguardato la ricerca della documentazione storica disponibile nell’Archivio Comunale riguardante l’edificio oggetto in esame; tale materiale ha permesso di avere a livello generale una conoscenza della storia e della geometria del fabbricato. Successivamente a fronte delle operazioni di rilievo geometrico e strutturale con relativa restituzione grafica dei disegni architettonici, si è resa possibile la realizzazione di un modello numerico, effettuato tramite software di calcolo agli elementi finiti, rappresentativo dell’attuale stato di fatto dell’edificio. In base alle informazioni raccolte dai rilievi è stato raggiunto un livello di conoscenza LC2; mediante la tabella C8A.2.1 della Circolare 2 Febbraio 2009 n.617 “Istruzioni per l’applicazione delle nuove norme tecniche per le costruzioni”, sono state definite le proprietà meccaniche dei materiali in opera per il livello di conoscenza raggiunto ed inserite sul modello di calcolo unitamente ad i carichi gravanti sulla struttura opportunamente valutati. Successivamente in accordo a quanto previsto dal D.M. 14 Gennaio 2008 “Norme tecniche per le costruzioni” è stata condotta un’analisi dinamica lineare, effettuando conseguentemente verifiche nei confronti sia delle azioni statiche che sismiche e valutando di conseguenza gli elementi di criticità della struttura. A completamento della valutazione di vulnerabilità sismica, sono stati studiati, limitatamente alla chiesa di S. Francesco, i possibili meccanismi di collasso locali