P.O.R. Campania. F.E.S.R. 2007/2013. Asse 1 Obiettivo Operativo 1.9 Attività A. D.G.R. N. 404/2012

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1 Ministero dei Beni e delle Attività Culturali e del Turismo Direzione Regionale per i Beni Culturali e Paesaggistici della Campania Soprintendenza Speciale per il Patrimonio Storico, Artistico ed Etnoantropologico e per il Polo Museale della città di Napoli e della Reggia di Caserta P.O.R. Campania. F.E.S.R. 2007/2013. Asse 1 Obiettivo Operativo 1.9 Attività A. D.G.R. N. 404/2012 Complesso monumentale Museo Diego Aragona Pignatelli Cortes Recupero e valorizzazione della Villa Pignatelli e dei giardini storici CUP perizia n del STRUTTURA TECNICA DI PROGETTAZIONE INTEGRATA RESPONSABILE DEL PROCEDIMENTO Soprintendente dott. Fabrizio Vona RESPONSABILE SCIENTIFICO DEI RESTAURI STORICO-ARTISTICI Dott.ssa Maria Denise Pagano PROGETTAZIONE Arch. Giosuè De Angelis COORDINAMENTO DELLA SICUREZZA IN FASE DI PROGETTAZIONE Arch. Giosuè De Angelis RESTAURATORE Antonio Tosini IL DIRETTORE REGIONALE Dott. Gregorio Angelini PROGETTO DEFINITIVO A.PP.V. RC PERTINENZE PARCO - VESTIBOLI RELAZIONE DI CALCOLO RELAZIONE STRUTTURE

2 RELAZIONE L intervento di consolidamento e miglioramento sismico, muove da una profonda analisi della preesistenza storica nei suoi aspetti strutturali, al fine di conservarla e valorizzarla, anche attraverso l uso di tecnologie improntate alla reversibilità delle opere, alla loro distinguibilità, ed alla loro coerenza con l impianto costruttivo esistente in sito del Complesso monumentale Museo Diego Aragona Pignatelli Cortes e attinenti il Recupero e valorizzazione della Villa Pignatelli e dei giardini storici e quindi del vestibolo destro e sinistro posti all ingresso della Villa. Nelle scelte progettuali afferenti le strutture si è ampiamente interagito con le altre istanze di rimessa in pristino dettate dalle esigenze proprie della disciplina del restauro architettonico e storico-artistico. Pertanto le scelte sono state guidate dall approfondita analisi dello stato attuale, del quadro dei danni subiti dal torrino e dal manufatto d ingresso e, parallelamente, dalla volontà di proporre soluzioni che rispettassero il più possibile le strutture antiche, i loro materiali, il sistema costruttivo e il suo funzionamento statico. Si è inoltre seguito il principio del minimo intervento, proponendo solo le opere strettamente necessarie. La proposta d intervento è potenzialmente reversibile. Si è voluto lavorare per via di aggiungere, piuttosto che per via di togliere in quanto l aggiunta è di regola rimovibile e reversibile, mentre la rimozione rappresenta un atto irreversibile. Accanto al minimo intervento, infatti, come già detto,anche la reversibilità di quanto si aggiunge è uno dei principi-guida del moderno restauro. In sostanza, la richiesta componente innovativa del progetto si può riconoscere, per tutto quanto s è detto sopra, nell esercizio di un sapiente equilibrio fra modernità e tradizione, commisurato alla realtà specifica e mai generalizzabile delle parti monumentali in esame. In estrema sintesi s è voluta privilegiare il recupero di tecniche storiche ancora oggi valide. In ultimo, nella ricerca di soluzioni non schematiche o ripetitive ma sempre ragionate e adattate, caso per caso come vuole la dottrina del restauro, al manufatto, alle sue peculiarità e alle sue singole componenti, anche a costo di modificarle da punto a punto secondo necessità. Proprio partendo da tali determinazioni, l analisi del quadro fessurativo presente nel torrino, ha mostrato in maniera netta l assenza di elementi contenitivi radiali, capaci di fronteggiare la già evidente manifestazione di fenomeni di pressoflessioni, con

3 componente secondaria da attribuirsi a schiacciamenti prossimi al 2 grado, secondo la nota definizione del Sisto Mastrodicasa. In tali casi la più logica delle risposte non può che essere quella dell apposizioni di cerchiaggi in acciaio inox a con apposizione di idonee malte espansive. Diverso è invece l aspetto per quel che concerne il corpo di fabbrica ingresso ove i dissesti in atto sono da attribuirsi sia la mancanza d idonei tiranti che al mancato controllo del sistema fognario basamentale, che ha indotto l innescarsi di un quadro fessurativo da cedimento fondale. I rimedi pertanto sono quelli del ripristino dell efficienza di tale apparato tecnologico, unito all inserimento di tiranti a quota d estradosso dell arco. Catene di acciaio inox AISI 304 tipo ancoraggi attivi (con unico bulbo) con piastra di contrasto all estremità libera e perfori ciechi secondo lo schema riportato nei grafici di progetto particolari. Mentre per il cerchiaggio della torre è stata previsto l inserimento di un piatto in acciaio inox AISI 304 di dimensioni di cm 15x1 posta sotto intonaco (a scomparsa), secondo lo schema riportato nei grafici di progetto particolari.

4 RELAZIONE DI CALCOLO 1 - Premessa. La presente relazione riguarda le opere di miglioramento sismico dei due edifici (vestibolo destro e sinistro) posti all ingresso di Villa Pignatelli a Napoli. Per quanto riguarda la descrizione della struttura e gli interventi si rimanda alla relazione tecnica. Le pagine che seguono hanno lo scopo di illustrare le caratteristiche dell organismo strutturale, le ipotesi assunte a base d el calcolo di dimensionamento e verifica dei singoli elementi ed i relativi risultati. La normativa di riferimento é la seguente: - D.M Norme tecniche per le costruzioni - Circolare del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici del febbraio 2009, n. 617 Istruzioni per l applicazione delle Nuove norme tecniche per le costruzioni di cui al D.M. 14 gennaio Direttiva PCM del 09/02/ Riduzione rischio sismico del patrimonio culturale. 2 - Materiali utilizzati. Elementi in acciaio e catene: acciaio AISI Carichi. Carichi accidentali scale =400 Kg/mq Carico volte = 800 Kg/mq Carichi da neve coperture = 48 Kg/mq Carichi manutenzione coperture = 50 Kg/mq Azioni sismiche orizzontali Classe d uso II ;tempo di vita =50 anni SLD : ag/g=0,057 Fo=2,337 T*c=0,313 SLU : ag/g=0,188 Fo=2,41 T*c=0,34 Terreno di fondazione di categoria C; classe topografica T1

5 4 - Verifica sismica dei muri laterali e della torretta. Le calcolazioni sono state svolte per azioni statiche e sismiche con un foglio di calcolo redatto dallo scrivente, secondo la teoria dell analisi cinematica lineare. In un primo foglio si e calcolata la massima PGA nello stato di fatto.non essendo soddisfatta la verifica sismica, in quanto la massima PGA risulta inferiore a quanto richiesto dalle NTC, in un secondo foglio si sono poi calcolati gli sforzi nelle catene per ottenere il soddisfacimento dell equilibrio a ribaltamento con le azioni di normativa, dimensionando anche l area delle suddette catene. In tal modo si e quindi ottenuto un indice di sicurezza sismico unitario. Per la torre invece le verifiche nello stato di fatto risultano già soddisfatte per cui in tal caso le catene servono unicamente a collegare tra loro i pilastrini avendo così un comportamento d insieme.

6 TABULATO DI CALCOLO Verifica al ribaltamento per forze ortogonali al piano del muro Si prende in esame la parete laterale ABCDE considerando la striscia di 1 metro e trascurando la partecipazione trasversale delle altre pareti: La parete è caricata in direzione verticale dal peso proprio e dai pesi P1, P2, P3, P4 dei solai intermedi e del tetto. A ciascun carico verticale corrisponde un carico orizzontale pari ad esso moltiplicato per il coefficiente sismico l. La verifica si effettua imponendo la condizione di equilibrio: Ms-lMr=0

7 dove: Ms=momento stabilizzante lmr= momento ribaltante l= coefficiente sismico di ribaltamento La verifica viene effettuata considerando le 4 possibilità di ribaltamento: 1- del corpo 4 attorno allo spigolo D 2- dei corpi 3 e 4 attorno allo spigolo C 3- dei corpi 2,3,4 attorno allo spigolo B 4- dei corpi 1,2,3,4 attorno allo spigolo A Calcolo del coefficiente sismico al ribaltamento muro del prosp. laterale Pi Pi*di Pi*di^2 Spessore s (m) 0,7 0 0, Kg Kgm Altezza h (m) 6,60 0,00 0, Peso specifico γ (Kg/mc) ,01 Peso proprio W (Kg/m) Peso proprio *di Peso proprio *di^ Scarico solaio P (Kg) Scarico solaio * di Scarico solaio * di^ Dist. di P da A,B,C,D d (m) 0,7 0,2 0,35 0,4 0,400 0, (Σpi*di)^ M* 462 FC 1,35 ao* -0,79 H 6,60 categ. Suolo C ag 0,188 Fo 2,410 T*c 0,340 Tb 0,17 Tc 0,51 Td 2,17 T1 0,263 S 1,420 Se(T) 6,43

8 z1 0,00 z2 6,60 z3 6,60 z4 6,60 z5 6,60 z6 6,60 fi(z)1 0,00 fi(z)2 0,00 fi(z)3 0,00 fi(z)4 0,00 fi(z)5 0,00 fi(z)6 0,00 1,38 q 2,00 Se(T)*fi(z)* q (1) 0,00 Se(T)*fi(z)* q (2) 0,00 Se(T)*fi(z)* q (3) 0,00 Se(T)*fi(z)* q (4) 0,00 Se(T)*fi(z)* q (5) 0,00 Se(T)*fi(z)* q (6) 0,00 ag*s/q 1,33 < a*o (verifica non soddisfatta) ao ai vari livelli per calcolo momenti ribaltanti riferite all'accelerazione alla base ao max 3 livello 0,00 0,00 ao max 2 livello 0,00 0,00 ao max 1 livello 1,63 1,00 Spinta volta su inter. (Kg) 1612 Spigolo A Spigolo B Spigolo C SpigoloD Spigolo E Spigolo F Momento stabilizzante Ms (Kgm) Momento ribaltante Mr (Kgm) Coefficiente sismico λ -0,088 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! Se sulla superficie esterna del muro le pietre non sono ben a contatto la parete ruota intorno ad un punto A',B',C',D',E',F' più interno rispetto al punto A,B,C,D,E,F. Per definire la posizione dei punti A',B',C',D',E',F' si suppone attiva una porzione compressa tale da limitare la tensione massima sulla muratura al valore sc=10 Kg/cmq. Si calcolano i carichi verticali considerando una aliquota pari ad un terzo dei carichi accidentali: Piano 1 Piano 2 Piano 3 Piano 4 Piano 5 Piano 6 (muro 1) (muro 2) (muro 3) (muro 4) (muro 5) (muro 6) Peso proprio solaio p (Kg/mq) sovraccarico g (Kg/mq) luce solaio L (m) 3,5 0, carico solaio P(Kg/m) Spigolo A Spigolo B Spigolo C SpigoloD Spigolo E Spigolo F Dist. di A',B',C',D' t (cm) Momento stabilizzante Ms (Kgm) Coefficiente sismico 0,097 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!

9 Calcolo tiranti muro di prosp. Laterale La trazione nei tiranti si determina imponendo le condizioni che siano impediti i ribaltamenti dei muri 1,2,3,4 attorno agli spigoli A,B,C,D: 1) MS4- Mr4=0 2) MS3+T3*h3-Mr3=0 3) MS2+T2*h2+T3*(h3+h2)-Mr2=0 4) MS1+T2*(h2+h1)+T1*h1+T3*(h1+h2+h3)+T4*(h1+h2+h3+h4)-Mr1=0 Tenuto conto che: Mr4=l*Mr4 Mr3=l*Mr3 Mr2=l*Mr2 Mr1=l*Mr1 si ha: T4=l*Mr4/h4-Ms4/h4 T3=l*Mr3/h3-Ms3/h3-T4*(h3+h4)/h3 T2=l*Mr2/h2-(T3*(h3+h2)+t4*(h2+h3+h4)-Ms2)/h2 T1=l*Mr1/h1-(T2*(h1+h2)+T3*(h1+h2+h3)+T4*(h1+h2+h3+h4)+Ms1)/h1 e quindi lo sforzo nel tirante può essere espresso dalla formula: dove : T=l*Q-q Q= peso della porzione di parete sostenuta dal tirante durante l'azione q= resistenza propria del muro grazie all'ampiezza della sua base di appoggio. Momento stabilizzante muro 1 Ms1 (Kgm) Momento stabilizzante muro 2 Ms2 (Kgm) 0 Momento stabilizzante muro 3 Ms3 (Kgm) 0 Momento stabilizzante muro 4 Ms4 (Kgm) 0 Momento stabilizzante muro 5 (Kgm) 0 Momento stabilizzante muro 6 (Kgm) 0 Momento ribaltante muro1 Mr1 (Kgm) Momento ribaltante muro2 Mr2 (Kgm) 0

10 Momento ribaltante muro3 Mr3 (Kgm) 0 Momento ribaltante muro4 Mr4 (Kgm) 0 Momento ribaltante muro5 (Kgm) 0 Momento ribaltante muro6 (Kgm) 0 Altezza muro 1 h1 (m) 5,6 Altezza muro 2 h2 (m) 0,01 Altezza muro 3 h3 (m) 0,01 Altezza muro 4 h4 (m) 0,01 Altezza muro 5 h5 (m) 0,01 Altezza muro 6 h6 (m) 0,01 Altezza totale h (m) 5,65 Interassi tiranti L (m) 5,6 Coefficiente sismico alla base l Tirante muro 6 (relativo ad 1 m) T6 (Kg) 0 Tirante muro 5 (relativo ad 1 m) T5 (Kg) 0 Tirante muro 4 (relativo ad 1 m) T4 (Kg) 0 Tirante muro 3 (relativo ad 1 m) T3 (Kg) 0 Tirante muro 2 (relativo ad 1 m) T2 (Kg) 0 Tirante muro 1 (relativo ad 1 m) T1 (Kg) 2492 Tirante muro 6 T6 (Kg) 0 Tirante muro 5 T5 (Kg) 0 Tirante muro 4 T4 (Kg) 0 Tirante muro 3 T3 (Kg) 0 Tirante muro 2 T2 (Kg) 0 Tirante muro 1 T1 (Kg) Forza tiranti in funzione di l T= Q*l-q Q q T Tirante muro 4 T4= Q*l-q Tirante muro 3 T3= Q*l-q Tirante muro 2 T2= Q*l-q Tirante muro 1 T1= Q*l-q Calcolo sezioni tiranti Tensione ammissibile tiranti Kg/cmq 2238 acciaio S 355 Sezione tirante 6 cmq 0,00 Sezione tirante 5 cmq 0,00 Sezione tirante 4 cmq 0,00 Sezione tirante 3 cmq 0,00 Sezione tirante 2 cmq 0 Sezione tirante 1 cmq 4,13 d = 26

11 Calcolo del coefficiente sismico al ribaltamento muro del prosp. laterale torre Pi Pi*di Pi*di^2 Spessore s (m) 0,55 0, Kg Kgm Altezza h (m) 3,76 2,80 2, Peso specifico γ (Kg/mc) ,01 Peso proprio W (Kg/m) Peso proprio *di Peso proprio *di^ Scarico solaio P (Kg) Scarico solaio * di Scarico solaio * di^ Dist. di P da A,B,C,D d (m) 0,45 0,45 40,45 0,40 0,400 0, (Σpi*di)^ M* 2896 FC 1,35 ao* 4,58 H 9,14 categ. Suolo C ag 0,188 Fo 1,200 T*c 0,340 Tb 0,17 Tc 0,51 Td 2,17 T1 0,263 S 1,420 Se(T) 3,20 z1 0,00 z2 3,76 z3 6,56 z4 9,14 z5 9,14 z6 9,14 fi(z)1 0,00 fi(z)2 0,41 fi(z)3 0,72 fi(z)4 0,00 fi(z)5 0,00 fi(z)6 0,00 1,38 q 2,00 Se(T)*fi(z)* q (1) 0,00 Se(T)*fi(z)* q (2) 0,91 Se(T)*fi(z)* q (3) 1,59 Se(T)*fi(z)* q (4) 0,00 Se(T)*fi(z)* q (5) 0,00 Se(T)*fi(z)* q (6) 0,00 ag*s/q 1,33 < a*o (verifica soddisfatta)

12 ao ai vari livelli per calcolo momenti ribaltanti riferite all'accelerazione alla base ao max 3 livello 2,11 1,19 ao max 2 livello 1,21 0,68 ao max 1 livello 1,77 1,00 Spigolo A Spigolo B Spigolo C SpigoloD Spigolo E Spigolo F Momento stabilizzante Ms (Kgm) Momento ribaltante Mr (Kgm) Coefficiente sismico λ 0,608 0,099 0,167 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! Se sulla superficie esterna del muro le pietre non sono ben a contatto la parete ruota intorno ad un punto A',B',C',D',E',F' più interno rispetto al punto A,B,C,D,E,F. Per definire la posizione dei punti A',B',C',D',E',F' si suppone attiva una porzione compressa tale da limitare la tensione massima sulla muratura al valore sc=10 Kg/cmq. Si calcolano i carichi verticali considerando una aliquota pari ad un terzo dei carichi accidentali: Piano 1 Piano 2 Piano 3 Piano 4 Piano 5 Piano 6 (muro 1) (muro 2) (muro 3) (muro 4) (muro 5) (muro 6) Peso proprio solaio p (Kg/mq) sovraccarico g (Kg/mq) luce solaio L (m) carico solaio P(Kg/m)