Seismic Retrofitting of a Historic Structure with Limited Construction Documentation

Many buildings constructed during the middle of the 20th century were constructed with criteria that fall short of current requirements. Although shortcomings are possible in all aspects of the design, the inadequacies in terms of seismic design present a more pressing issue to human life. This risk has been seen in various earthquakes that have struck Italy recently, and subsequently, the codes have been altered to account for this underestimated danger. Structures built after these changes remain at risk and must be retrofitted depending on their use. This report centers around the Giovanni Michelucci Institute of Mathematics at the University of Bologna and the work required to modify the building so that it can withstand 60% of the current design requirements. The goal of this particular report is to verify the previous reports written in Italian and present an accurate analysis along with intervention suggestions for this particular building. The work began with an investigation into the previous sources and work to find out how the structure had been interpreted. After understanding the building, corrections were made where required, and the failing elements were organized graphically to more easily show where the building needed the most work. Once the critical zones were mapped, remediation techniques were tested on the top floor, and the modeling techniques and effects of the interventions were presented to assist in further work on the structure.

Historic Building Information Modelling: il caso della Rocca di San Felice sul Panaro

Il Building Information Modelling nasce da un processo di integrazione sostenibile, basato sull'interoperabilità dei processi. La caratteristica vincente è la circolarietà delle informazioni: ogni informazione è gestita come parametro di un ricco e complesso modello parametrico dell'edificio; la geometria, i materiali, i costi ed i tempi sono gestiti come parametri internamente collegati e quindi variabili di uno stesso sistema. Nel caso di beni storici, la maggior parte degli edifici possiede vincoli intrinseci che influenzano tali parametri. I materiali non possono essere scelti liberamente, in quanto parte di un organismo esistente, la geometria dell'edificio è definita e difficilmente sarà variata negli interventi di recupero. Nella presente tesi si applica il metodo CLOUD2FEM al mondo dell'Historic Building Information Modelling (HBIM) concentrandosi sullo studio della Rocca Estense di San Felice sul Panaro, colpita dal sisma dell'Emilia e attualmente inagibile. La procedura CLOUD2FEM permette di trasformare le informazioni ricavate dal laser scanner in mesh chiuse e regolari, generando in modo semi-automatico un modello FEM 3D. Nel caso di costruzioni complesse, la cui geometria non può essere ricondotta a modelli semplificati, è necessario valutare l'attendibilità del modello strutturale. Nel caso in esame, la validazione è stata condotta mediante il confronto del danno rilevato con il danno simulato. La flessibilità del modello permette di aggiungere dettagli inizialmente non rilevati: ogni informazione è inserita nel modello attraverso un parametro differente, al fine di eseguire analisi sullo stato di fatto e su futuri stati di progetto con semplice aggiornamento dei parametri.