CIVICO 86 ABITAZIONE-DEPOSITO

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1 PROVINCIA DI MODENA COMUNE DI BOMPORTO RESTAURO E RISANAMENTO CONSERVATIVO CON MIGLIORAMENTO/ADEGUAMENTO SISMICO DI EDIFICI E UNITA IMMOBILIARI CHE HANNO SUBITO DANNI GRAVI A SEGUITO DEGLI EVENTI SISMICI DEL 20 E 29 MAGGIO 2012 LIVELLO OPERATIVO: E 1 COMMITTENTE: Società Portobuono s.r.l. foglio N.C.E.U. n 19, p.lla n 42 RELAZIONE QUANTIFICAZIONE DEI DANNI RELAZIONE DIMOSTRAZIONE LIVELLO OPERATIVO CIVICO 86 ABITAZIONE-DEPOSITO PROGETTISTI ARCHITETTONICI: ARCH. DAVIDE CAVAZZONI PEDERZINI AGR. DOMENICO VINCENTI PROGETTISTA STRUTTURALE: ING. ILARIO LORI D.L. ARCHITETTONICO: ARCH. DAVIDE CAVAZZONI PEDERZINI D.L. STRUTTURALE: AGR. DOMENICO VINCENTI

2 RELAZIONE QUANTIFICAZIONE DEI DANNI In base al quadro fessurativo e alla dimostrazione del danno del fabbricato allegata alla presente perizia, è possibile così sinteticamente riassumere le tipologia di danno presente nell edificio: Tabella 1.1 Ordinanza 86/2012 Definizione delle soglie di danno Lesioni diffuse di qualunque tipo, nelle murature portanti o negli orizzontamenti, per un estensione maggiore al 30% della superficie totale degli elementi interessati, a qualsiasi livello; Evidenza di schiacciamento nelle murature (pareti o colonne) o nelle volte. In riferimento all Ord.86/2012 (Tabella3), il sistema presenta uno STATO DI DANNO 2 Tabella 2.1 Ordinanza 86/2012 Definizione Carenze 1- Assenza diffusa di adeguate connessioni alle angolate ed ai martelli murari; 2- Rapporto distanza tra pareti portanti successive/spessore muratura maggiore o uguale a 14; 3- Collegamenti degli orizzontamenti alle strutture verticali portanti inesistenti o inefficaci in modo diffuso; 4- Collegamento delle strutture di copertura alle strutture verticali inesistenti o inefficaci in modo diffuso; 5- Collegamenti inesistenti o inefficaci, in modo diffuso, fra elementi non strutturali e struttura; 6- Presenza di doppi volumi con altezza minima superiore di almeno 1/3 all interpiano massimo adiacente, all interno della stessa u.s., interessando in pianta una superficie non inferiore al 25% dei livelli interessati, esclusi i vani scale; 7- Carenze manutentive gravi e diffuse su elementi strutturali. In riferimento all Ord.86/2012 (Tabella 2.4), il sistema presenta un GRADO DI CARENZE ALTO Definizione del fattore di accelerazione ante-operam (Tab. 2.5 Ord.n 86/2012) Viene determinata la vulnerabilità sismica dell edificio attraverso la modellazione numerica dei meccanismi di collasso, utilizzando l analisi cinematica lineare. Tipo analisi Analisi cinematica lineare Verifiche Verifiche meccanismi di collasso PGA,rif (per suolo tipo C) PGA,collasso IR = PGA,slv / PGA, collasso

3 Tab. Sintesi risultati MECCANISMO DI COLLASSO: Ribaltamento di parete Dall analisi del quadro fessurativo si nota un distacco di una porzione di parete sul lato nord-ovest, si ipotizza il ribaltamento di tale porzione con le cerniere cilindriche poste sia a piano terra che a piano primo, considerando così sia il ribaltamento dell intera facciata sia della sola parete posta al piano primo. Fig. Indicazione del meccanismo di collasso oggetto di verifica Si procede alla valutazione del moltiplicatore orizzontale dei carichi a0 di attivazione di tale meccanismo e della relativa PGA, assumendo come valore di quest ultima il minimo tra i meccanismi esaminati. DATI DI CALCOLO: Muratura: muratura in mattoni pieni e malta di calce P.S. 18 kn/mc; Solai di piano in legno: solaio in legno e tavelle Perm. Strutt kn/mq Perm. Port kn/mq Variabile: 6.0 kn/mq (Deposito) Carichi di cui sopra combinati allo SLV: 1 x 0.85 kn/mq+1 x 1.3 kn/mq = 2.15 kn/mq Solai di copertura in legno: solaio in legno e tavelle Perm. Strutt kn/mq Perm. Port kn/mq Variabile: 1.2 kn/mq (Neve) Carichi di cui sopra combinati allo SLV: 1 x 0.85 kn/mq+1 x 0.8 kn/mq = 1.65 kn/mq

4 Fig. Prospetto nord-ovest - Geometria della parete oggetto di ribaltamento (Ribaltamento intera facciata) Fig. Prospetto nord-ovest - Geometria della parete oggetto di ribaltamento (Ribaltamento parete primo piano)

5 Considerando una luce dei solai di 5m e la lunghezza delle pareti oggetto di verifica come da immagine soprastante, vengono calcolati i carichi concentrati trasmessi dal solaio di piano (Ps1) e dal solaio di copertura (Ps2): Ps1= 2.15 kn/mq x (5 / 2) m x 5.50 m = kn Ps2= 1.65 kn/mq x (5 / 2) m x 8.10 m = kn Elevazione Altezza delle fasce murarie Quota del sottofinestra [m] Quota del soprafinestra [m] GEOMETRIA DELLA FACCIATA (*) Larghezza della fascia sottofinestra al netto delle aperture [m] Larghezza delle fasce murarie Larghezza della fascia intermedia al netto delle aperture [m] Larghezza della fascia soprafinestra al netto delle aperture [m] Peso specifico della muratura i [kn/m 3 ] Arretramento della cerniera attorno alla quale avviene il ribaltamento rispetto al lembo esterno della parete [m] CARATTERIZZAZIONE GEOMETRICA DEI MACROELEMENTI DATI INIZIALI Elevazione Spessore della parete al piano i- esimo s i [m] Altezza di interpiano al piano i-esimo h i [m] Braccio orizzontale del carico del solaio al piano i-esimo rispetto alla cerniera cilindrica d i [m] Braccio orizzontale dell'azione di archi o volte al piano i-esimo rispetto alla cerniera cilindrica d Vi [m] Quota del punto di applicazione di azioni trasmesse da archi o volte al piano i-esimo h Vi [m] Quota del baricentro della parete al piano i- esimo y Gi [m] Quota del baricentro della parete al piano i- esimo (**) y Gi [m] Elevazione Peso proprio della parete al piano i-esimo W i [kn] Peso proprio della parete al piano i-esimo (**) W i [kn] Carico trasmesso dal solaio al piano i- esimo P Si [kn] AZIONI SUI MACROELEMENTI Spinta statica della copertura P H [kn] Componente verticale della spinta di archi o volte al piano i- esimo F Vi [kn] Componente orizzontale della spinta di archi o volte al piano i- esimo F Hi [kn] Azione del tirante al piano i-esimo T i [kn]

6 DATI DI CALCOLO Ribaltamento delle elevazioni: Peso proprio delle pareti [knm] Carico dei solai [knm] Azione di archi o volte [knm ] Azione dei tiranti [knm] Ribaltamento delle elevazioni: MOMENTO DELLE AZIONI STABILIZZANTI Inerzia delle pareti [knm] MOMENTO DELLE AZIONI RIBALTANTI Inerzia dei solai [knm] Inerzia di archi o volte [knm ] Spinta statica di archi o volte [knm] Spinta statica della copertura [knm] MOLTIPLI- CATORE Ribaltamento delle elevazioni: Valore di Fattore di Confidenza FC Massa partecipante M* Frazione massa partecipante e* Accelerazione spettrale a 0 * [m/sec 2 ] N.C N.C. - N.C N.C. CALCOLO DELLE PGA PER LA VERIFICA DELLO STATO LIMITE DI SALVAGUARDIA DELLA VITA CIRCOLARE N. 617 DEL ISTRUZIONI PER L'APPLICAZIONE DELLE NTC PARAMETRI DI CALCOLO Fattore di struttura q Coefficiente di amplificazione topografica S T Categoria suolo di fondazione PGA di riferimento a g (P VR ) [g] Fattore di amplificazione massima dello spettro F O Periodo di inizio del tratto a velocità costante dello spettro T C * [sec] Fattore di smorzamento Altezza della struttura H [m] Coefficiente di amplificazione stratigrafica S S Coefficiente C C Fattore di amplificazione locale del suolo di fondazione S Numero di piani dell'edificio N Coefficiente di partecipazione modale Primo periodo di vibrazione dell'intera struttura T 1 [sec] C Ribaltamento delle elevazioni: Baricentro delle linee di vincolo Z [m] (Z) = Z/H a g(slv) (C8A.4.9) S e (T 1 ) (C8A.4.10) #DIV/0! PGA-SLV Ribaltamento delle elevazioni: a g(slv) min(c8da.4.9; C8A.4.10)

7 Il fattore di accelerazione (fa,slv) è definito dal rapporto tra l accelerazione al suolo che porta al raggiungimento dello stato limite di salvaguardia della vita (aslv) e quella corrispondente al periodo di riferimento (ag,slv), entrambe riferite alla categoria di sottosuolo A: a f a, SLV 0. 3 a SLV Fattore di accelerazione: g, SLV dove: a SLV è il minimo valore tra la capacità in termini di accelerazioni per azioni di fuori piano e quelle di piano. In riferimento all Ord.86/2012 (Tabella 2.6), il sistema presenta una VULNERABILITA ALTA Tali tipologie di lesioni e carenze, portano l edificio al seguente Livello Operativo : Edificio Stato di Danno Carenze Fatt. acc. Vulnerabilità Liv. Operativo Abitaz-Dep. 2 Grado Alto f a <0.3 Alta E1 RELAZIONI DIMOSTRAZIONE DANNO E CARENZE STRUTTURALI Di seguito si riporta l esplicitazione dei danni prodotti dal sisma sul fabbricato oggetto di studio: Lesioni diffuse di qualunque tipo nelle murature portanti per un estensione maggiore al 30% della superficie totale degli elementi interessati, a qualsiasi livello Sul fabbricato sono presenti numerose lesioni nelle murature portanti, riportate nel quadro fessurativo allegato alla presente. Si riporta il calcolo della percentuale delle murature lesionate rispetto alla totalità delle murature del piano terra. Per chiarezza, le lesioni sulle fasce di piano che collegano i maschi si considerano anche su una porzione dei maschi stessi, in quanto tali lesioni fanno si che si perde accoppiamento tra i maschi murari in termini di resistenza e deformabilità rendendoli più deboli.

8 Fig. Pianta piano terra Muratura lesionata evidenziata in rosso Di seguito si riportano alcune foto delle lesioni sulle pareti murarie, per le altre lesioni si rimanda agli elaborati grafici e alla documentazione fotografica allegati alla presente.

9 Fig. Lesione alla base del maschio murario Foto 21 fessurativo Fig. Lesione alla base del maschio murario Foto 18 fessurativo

10 Evidenza di schiacciamento nelle murature (pareti o colonne) o nelle volte Sul fabbricato sono presenti numerose lesioni di schiacciamento nelle murature portanti, soprattutto da carichi concentrati all appoggio delle travi lignee, come di seguito illustrato. Fig. Lesione di schiacciamento da carico concentrato Foto 44 fessurativo Fig. Lesione di schiacciamento da carico concentrato Foto 06_4_01 fessurativo

11 Fig. Lesione di schiacciamento da carico concentrato Foto 06_4_01 fessurativo Fig. Lesione di schiacciamento da carico concentrato Foto 16_4_01 fessurativo

12 Di seguito si riporta l esplicitazione delle singole carenze strutturali sopra citate (Tabella 2.1 Ordinanza 86/2012): 1- Assenza diffusa di adeguate connessioni alle angolate ed ai martelli murari Il sistema murario in oggetto evidenzia delle carenze in ordine alle connessioni tra maschi murari alle angolate ed ai martelli murari. Tale problematica risulta evidente dall analisi del quadro fessurativo allegato alla presente. Di seguito vengono mostrate alcune delle foto del quadro fessurativo a dimostrazione di tale carenza. Fig. Distacco delle murature al martello murario Foto 12_2_02 fessurativo

13 Fig. Lesione di distacco all intersezione muraria Foto 20_1_01 fessurativo Fig. Lesione di distacco all intersezione muraria Foto 15_2_03 fessurativo 2- Rapporto distanza tra pareti portanti successive/spessore muratura maggiore a 14 Si dimostra di seguito la presenza di rapporti tra distanza e spessori di pareti successive maggiore a 14. Nel dettaglio, vengono considerate le pareti a piano terra e vengono calcolati i rapporti per ogni locale.

14 4.97/0.28 = > /0.28 = > /0.28 = > /0.28 = > /0.28 = > /0.28 = > Collegamenti degli orizzontamenti alle strutture verticali portanti inesistenti o inefficaci in modo diffuso Gli orizzontamenti di piano sono in legno con travi, travetti e pianelle laterizie. Stante il periodo storico di costruzione e la prassi di realizzazione delle strutture, come ampiamente evidenziato da uno studio attento e approfondito di edifici similari nella zona, i solai di piano risultano privi di cordolature o di altri presidi in grado di realizzare un efficace collegamento con le strutture murarie d ambito ed evitare perciò lo sfilamento delle travi.

15 Fig. Solaio di piano in legno Fig. Solaio di piano in legno

16 Fig. Solaio di piano in legno 4- Collegamenti strutture di copertura alle strutture verticali portanti inesistenti o inefficaci in modo diffuso: Il solaio di copertura si presenta in legno, con travi principali, travetti e pianellato a sostegno del manto di copertura in coppi. Le strutture risultano prive di cordolature perimetrali, solette in c.a. e presidi in grado di evitare lo sfilamento delle travi dalle pareti di ambito, come facilmente ravvisabile dalle immagini di seguito riportate.

17 Fig. Solaio di copertura in legno Foto 10_4_01 fessurativo Fig. Solaio di copertura in legno Foto 21_2_02 fessurativo

18 Fig. Solaio di copertura in legno 5- Collegamenti inesistenti o inefficaci, in modo diffuso, fra elementi non strutturali e struttura Nel fabbricato sono presenti dei muri divisori non portanti non collegati efficacemente alle pareti portanti, ciò si evince dalle numerose lesioni di distacco presenti all intersezione tra le due tipologie di pareti. Di seguito vengono mostrate alcune di tali lesioni di distacco, per consultare tutte le lesioni si rimanda agli elaborati grafici relativi al fessurativo, allegati alla presente.

19 Fig. Lesione di distacco all intersezione muraria Foto 27_1_01 fessurativo Fig. Lesione di distacco all intersezione muraria Foto 15_1_01 fessurativo

20 Fig. Lesione di distacco all intersezione muraria Foto 26_4_01 fessurativo 6- Presenza di doppi volumi con altezza minima superiore di almeno 1/3 all interpiano massimo adiacente, all interno della stessa u.s., interessando in pianta una superficie non inferiore al 25% dei livelli interessati, esclusi i vani scale Si dimostra di seguito la presenza di doppi volumi che occupano in pianta una superficie superiore al 25%, evidenziando in rosso i locali con doppio volume.

21 Fig. Pianta sottotetto Individuazione dei doppi volumi (evidenziati in rosso) Come si può ben vedere, i locali con doppio volume rappresentano una superficie in pianta che copre più del 50% della superficie totale del fabbricato. Di seguito si dimostra che l altezza minima è superiore ad 1/3 all interpiano massimo adiacente. Fig. Sezione C-C Individuazione dei doppi volumi

22 - Altezza minima = 1.54m - Altezza interpiano massimo adiacente = 4.48m m > (4.48 / 3) = 1.49 m 7- Carenze manutentive gravi e diffuse su elementi strutturali Lo stabile evidenzia uno stato manutentivo carente in particolar modo sugli elementi lignei dello sporto di gronda, i quali risultano ammalorati da agenti atmosferici, come di seguito illustrato. Fig. Sporto di gronda con elementi lignei ammalorati Foto 51 fessurativo

23 Fig. Sporto di gronda con elementi lignei ammalorati Foto 50 fessurativo Fig. Sporto di gronda con elementi lignei ammalorati Foto 63 fessurativo

24 Fig. Sporto di gronda con elementi lignei ammalorati Foto 56 fessurativo PROGETTISTI ARCHITETTONICI: ARCH. DAVIDE CAVAZZONI PEDERZINI AGR. DOMENICO VINCENTI PROGETTISTA STRUTTURALE: ING. ILARIO LORI D.L. ARCHITETTONICO: ARCH. DAVIDE CAVAZZONI PEDERZINI D.L. STRUTTURALE: AGR. DOMENICO VINCENTI