GIOVANNI MOCHI DA UNIVERSITA DI BOLOGNA GIORGIA PREDANI DA UNIVERSITA DI BOLOGNA

Transcript

1 In collaborazione con: COMUNE DI BOLOGNA GIOVANNI MOCHI DA UNIVERSITA DI BOLOGNA GIORGIA PREDANI DA UNIVERSITA DI BOLOGNA IL TOTAL LOOK DEGLI EDIFICI Bologna 15 aprile 2015 In partnership con:

2 PRESUPPOSTI DELLA RICERCA: Verifica della sicurezza del patrimonio costruito nei confronti delle azioni sismiche. - edificato di più antica realizzazione (murario) - fabbricati di più recente costruzione (conglomerato cementizio armato) Valutazione della vulnerabilità sismica procedimento quantitativo volto a stabilire la capacità della struttura di resistere ad una sollecitazione sismica. Il comportamento alle azioni sismiche di una qualsiasi struttura è influenzato da una serie fattori costruttivi, i quali possono essere ricercati per giungere ad una conoscenza preliminare del livello di criticità della costruzione. L individuazione delle caratteristiche costruttive degli edifici assume un ruolo fondamentale nell ottica della comprensione di questioni strutturali che influenzano le prestazioni di sicurezza. OBIETTIVO: DEFINIZIONE DELLE RELAZIONI TRA TALI CARATTERISTICHE E LE VULNERABILITÀ DELL EDIFICIO Mettere a punto criteri di analisi e di sistematizzazione delle informazioni acquisite al fine di ottenere un giudizio sintetico su classi di edifici, utile ad una valutazione comparativa e speditiva delle condizioni di vulnerabilità di patrimoni di vaste dimensioni.

3 METODOLOGIA: Si è assunto, quale contesto di studio, un patrimonio con destinazioni d uso varie (residenziale, scolastica) in Emilia Romagna. QUARTIERE PILASTRO ( ) SCELTA DEL CAMPIONE: con criterio cronologico (dal 1908 in avanti) in funzione dei caratteri tipologico-distributivi in merito alle tecnologie costruttive utilizzate VILLAGGIO DELLA RIVOLUZIONE FASCISTA ( ) VILLAGGIO COSTANZO CIANO ( ) VILLAGGIO COSTANZO CIANO ( )

4 CONSISTENZA DEL CAMPIONE, DAL PUNTO DI VISTA TECNOLOGICO: QUARTIERE PILASTRO ( ) edifici con struttura in muratura portante edifici con struttura intelaiata in cemento armato edifici con strutture a setti in calcestruzzo armato gettati con procedimento industrializzato QUARTIERE BARCA ( ) VILLAGGIO INA CASA ( ) POPOLARISSIME DI VIA VEZZA ( )

5 FINALITA : Non si definisce analiticamente un indice di sicurezza alle azioni sismiche, ma un grado di vulnerabilità di tipo speditivo, che conduca ad un giudizio sintetico utile per una comparazione delle condizioni di vulnerabilità dell edificato. La rispondenza alle regole generali che la prassi ha oramai indicato come soluzioni efficaci in ambito sismico viene resa tramite una STIMA PERCENTUALE, applicata a PESI INVARIABILI fissati sulla base della rilevanza relativa di ciascun requisito. BUONA MEDIAZIONE TRA LA NECESSITÀ DI UN RIGORE ANALITICO E LA FATTIBILITÀ IN TERMINI OPERATIVI DI UNA INDIVIDUAZIONE DELLE CARATTERISTICHE EDILIZIE SENSIBILI.

6 EDIFICI IN MURATURA: REGOLARITA Planimetrica In alzato CARATTERISTICHE COSTRUTTIVE Altezza ridotta Presenza di solai rigidi nel piano Elementi strutturali ben collegati Assenza di spinte Assenza di controsoffitti REGOLE DELL ARTE Adeguato spessore delle murature efficaci Adeguata distanza tra orizzontamenti Allineamento delle aperture in alzato Ridotta dimensione delle aperture Adeguata distanza tra le aperture Adeguata ampiezza degli incroci murari Presenza di murature trasversali di irrigidimento REQUISITO PESO RISPONDENZA QUALITA DEI MATERIALI COSTITUENTI (laterizi e malta)?

7 EDIFICI IN CEMENTO ARMATO: REGOLARITA Planimetrica In alzato CARATTERISTICHE COSTRUTTIVE Altezza ridotta Presenza di solai rigidi nel piano Elementi strutturali ben collegati Assenza di spinte Struttura realizzata con un unico materiale Assenza di meccanismi a piano debole Assenza di controsoffitti DIMENSIONAMENTO DELLE ARMATURE Adeguato dimensionamento delle barre longitudinali Adeguato dimensionamento delle staffe REQUISITO PESO RISPONDENZA QUALITA DEI MATERIALI COSTITUENTI (cls e acciaio)? VARIABILE DI CONTESTO ANTE POST 2008 NORD CENTRO SUD E ISOLE

8 VALUTAZIONE SISMICA GIUDIZI [VPS] < 40 % MOLTO SCARSA 40 % [VPS] < 60 % SCARSA 60 % [VPS] < 70 % SUFFICIENTE 70 % [VPS] < 80 % BUONA [VPS] 80 % MOLTO BUONA

9 VILLAGGIO DELLA RIVOLUZIONE FASCISTA Localizzazione: zona Costa-Saragozza, Bologna Anno di realizzazione: Progettista architettonico: Arch. Francesco Santini Progettista strutturale: Ing. Giuseppe Lenzi Tipologia originaria del complesso: 17 edifici, di cui 5 fabbricati in linea, 11 villette bifamiliari, 1 asilo nido VILLETTE BIFAMILIARI: Numero di piani: 2 piani, più un piano seminterrato (altezza utile interna pari a 3,25 m) Forma planimetrica: pianta di forma approssimativamente rettangolare, di dimensioni pari a circa 12 x 18 m.

10 Fondazioni: Struttura in elevazione: Orizzontamenti: Partizioni interne: Copertura: Travi rovesce in cemento armato Per tutti i piani, murature perimetrali costituite da una parete portante in laterizio a cassetta (spessore pacchetto = 40 cm), così suddivisa: - sul fronte esterno: strato portante in mattoni pieni, disposti di testa e di lista, per lo spessore di due teste (circa 30 cm) - intercapedine d'aria - sul fronte interno: strato di finitura in mattoni pieni in folio (spessore 5cm) Le murature portanti interne e la parete trasversale di divisione fra gli alloggi hanno spessore pari a due teste. solai latero-cemetizi in opera (spessore 18 cm), con disposizione dei travetti ad interasse ridotto, pari a 35 cm; presenza di cordoli di collegamento con le murature (spessore 30 x 15 cm, 30 x 30 cm, 30 x 45 cm). Presenza, all ultimo piano, di un controsoffitto in tavelle di laterizio. Murature in mattoni pieni ad una testa (spessore circa 15 cm) e tramezzi in laterizio (spessore 10 cm). Piana e praticabile

11 REQUISITO PESO RISPONDENZA REGOLARITA Planimetrica 100% In alzato 100% CARATTERISTICHE COSTRUTTIVE Altezza ridotta 100% Presenza di solai rigidi nel piano 100% Elementi strutturali ben collegati 100% Assenza di spinte 100% Assenza di controsoffitti 50% REGOLE DELL ARTE Adeguato spessore delle murature efficaci 80% Adeguata distanza tra orizzontamenti 100% Allineamento delle aperture in alzato 80% Ridotta dimensione delle aperture 80% Adeguata distanza tra le aperture 50% Adeguata ampiezza degli incroci murari 80% Presenza di murature trasversali di irrigidimento 80%

12 VALUTAZIONE SISMICA GIUDIZI [VPS] < 40 % MOLTO SCARSA 40 % [VPS] < 60 % SCARSA 60 % [VPS] < 70 % SUFFICIENTE 70 % [VPS] < 80 % BUONA [VPS] 80 % MOLTO BUONA Procedendo alla valutazione della sicurezza sismica secondo i contenuti delle Linee Guida per la valutazione e riduzione del rischio sismico del patrimonio culturale, l indice di sicurezza sismico Is è stato stimato pari a 1,06. Il che suggerisce come il manufatto sia idoneo a sopportare l azione sismica prevista nella zona di appartenenza.

13 IL TRENO DELLA BARCA Localizzazione: Quartiere Barca Anno di realizzazione: Progettista: Gruppo di progettazione coordinato dall Arch. G.Vaccaro Tipologia originaria del complesso: zone residenziali costituite da edilizia di altezza contenuta ed organizzate in unità di vicinato dotate di attrezzature collettive. Numero di piani: 3 piani fuori terra, con il piano più basso porticato (altezza utile pari a 2,80 m) Forma planimetrica: l elemento tipo, ripetuto e variamente aggregato, ha una forma planimetrica ad H, inscrivibile in un rettangolo di circa 25,2 x 20,9 m; accostato nel fabbricato del Treno genera una lunghezza complessiva di quasi 600 m.

14 Fondazioni: Plinti in c.a. uniti tramite travi di collegamento Struttura in elevazione: Struttura portante a telaio in cemento armato con tamponature esterne in laterizi forati, dello spessore di 28 cm. Orizzontamenti: Partizioni interne: Copertura: Solai latero-cemetizi in opera (spessore cm 16 e spessore cm 12 per il solaio di sottotetto). Al di sopra del piano terra, è presente una controsoffittatura costituita da tavelloni forati in laterizio sostenuti da travetti in laterizio armato del medesimo spessore. in laterizi forati (spessore 10 cm) orditura a due falde del coperto realizzata tramite solaio del tipo SAP eseguito in opera con soletta in conglomerato cementizio dello spessore di 3 cm; manto di copertura in lastre di lamiera zincata.

15 REQUISITO PESO RISPONDENZA REGOLARITA Planimetrica 75% In alzato 50% CARATTERISTICHE COSTRUTTIVE Altezza ridotta 100% Presenza di solai rigidi nel piano 0% Elementi strutturali ben collegati 50% Assenza di spinte 100% Struttura realizzata con un unico materiale 100% Assenza di meccanismi a piano debole 65% Assenza di controsoffitti 60% DIMENSIONAMENTO DELLE ARMATURE Adeguato dimensionamento delle barre longitudinali 40% Adeguato dimensionamento delle staffe 34% VARIABILE DI CONTESTO ANTE POST 2008 NORD CENTRO SUD E ISOLE

16 VALUTAZIONE SISMICA GIUDIZI [VPS] < 40 % MOLTO SCARSA 40 % [VPS] < 60 % SCARSA 60 % [VPS] < 70 % SUFFICIENTE 70 % [VPS] < 80 % BUONA [VPS] 80 % MOLTO BUONA Procedendo alla valutazione della sicurezza sismica secondo i contenuti delle NTC 2008, l indice di sicurezza sismico è stato stimato pari a 0,44. Il che suggerisce come il manufatto non sia propriamente idoneo a sopportare l azione sismica prevista nella zona di appartenenza.

17 SINTESI DELLE RISPONDENZE edilizia residenziale: Edifici in muratura Quartiere Bolognina: fabbricati in linea tipo A (1908) 53,2% scarsa Villaggio INA CASA: edifici a schiera 66,8% sufficiente Quartiere Bolognina: fabbricati in linea tipo B (anni 50) 69,2% sufficiente Centro storico: via Santa Caterina (anni 70) 78,3% buona Centro storico: via Mirasole (anni 70) 84% molto buona Villaggio della Rivoluzione fascista: villette bifamiliari (anni 30) 88,3% molto buona Edifici in cemento armato Quartiere Barca: Treno 26,25% molto scarsa Via Vezza: Popolarissime 34,2% molto scarsa Villaggio Costanzo Ciano: popolari e popolarissime 34,5% molto scarsa Villaggio INA CASA: edifici in linea 37,5 % molto scarsa Pilastro: «Virgolone» 56,3% scarsa Cavedone: torri 67% sufficiente Pilastro: torri 69,8% sufficiente buona variabilità, in termini percentuali, della rispondenza: il metodo seguito riesce a descrivere con una certa efficacia l insieme articolato degli edifici assoggettati ad analisi; positivo compromesso tra la necessità di un rigore analitico e la fattibilità in termini operativi.

18 FASE DI VALIDAZIONE Per testare l affidabilità del dato finale si è poi proceduto ad una fase di validazione attraverso analisi di dettaglio, tese a mostrare l attendibilità delle valutazioni proposte e l idoneità dei requisiti riconosciuti in prima fase come significativi ai fini della stima del comportamento delle strutture all azione sismica. La plausibilità e la coerenza del metodo sono state verificate attraverso un numero significativo di casi di prova, in cui i risultati della valutazione speditiva sono stati confrontati con analisi di tipo quantitativo, svolte su modelli agli elementi finiti risolti tramite software e codici di calcolo di provata validità nel settore dell ingegneria sismica. Il raffronto, operato per edifici a strutturazione muraria, intelaiata ed a setti in calcestruzzo armato, ha consentito di definire un INTERVALLO DI ATTENDIBILITÀ, una fascia di variabilità del risultato della valutazione in relazione al risultato numerico-analitico ingegneristicamente accettabile. TALE INTERVALLO SI ATTESTA TRA IL 10% E IL 20%, A FAVORE DI SICUREZZA (IL VALORE RICAVATO DALLA VALUTAZIONE SPEDITIVA RISULTA SEMPRE PIÙ RESTRITTIVO DEL VALORE DERIVATO DALLE ANALISI DI TIPO QUANTITATIVO).