Protezione sismica di edifici strategici con isolamento e dissipazione: il caso di studio della caserma VV.F. dell'Aquila

Il sisma del 6 aprile 2009 ha messo in luce la necessità di garantire, per gli edifici a carattere strategico, prestazioni sismiche tali da assicurare la piena operatività del fabbricato per eventi di forte intensità. La progettazione della sede del Comando Provinciale dei Vigili del Fuoco deve rispondere a queste esigenze, richiedendo l'adozione delle più moderne tecniche di ingegneria antisismica. Per il soddisfacimento di tali standard si è proposto un sistema di isolamento con dispositivi a scorrimento a superficie curva (Friction Pendulum). La scelta è stata dettata dalla particolare forma a L dell'edificio e dalle esigenze architettoniche, le quali richiedono la presenza di grandi spazi liberi, privi dell'ingombro di elementi strutturali. Recenti studi (Progetto S5 DPC-INGV 2005-2007, Faccioli e Villani 2009) hanno mostrato che, per tempi di ritorno elevati, sono presenti amplificazioni spettrali nel range dei bassi periodi: ciò ha spinto l'adozione di dispositivi a scorrimento la cui efficacia è indipendente dalle caratteristiche del sisma, a condizione di poter accettare ampi spostamenti. Sono state condotte analisi dinamiche non lineari impiegando accelerogrammi con un elevato contenuto energetico alle basse frequenze, compatibili con gli spettri TDSI (Spettri di spostamento per i siti italiani) che si basano sul Progetto S5. Tali spettri inviluppano con un franco idoneo quelli delle NTC2008 ai bassi periodi, correggendone la forte sottostima ai lunghi periodi. L'utilizzo del codice di calcolo OpenSees ha permesso una modellazione accurata dei dispositivi, consentendo di tenere in conto della variazione del coefficiente di attrito con lo sforzo normale agente. Allo scopo di ridurre gli spostamenti del sistema di isolamento, sono stati adottati ulteriori dispositivi di smorzamento viscosi a comportamento non lineari