3. DESTINAZIONE D USO DELL IMMOBILE Il fabbricato possiede una destinazione d uso attuale di tipo residenziale.

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1 1. INTRODUZIONE Il sisma del 6 aprile 2009 ha causato il danneggiamento strutturale di un edificio residenziale sito nel capoluogo del Comune di Xxxxxxxxxxx (TE). A seguito del sopralluogo effettuato dai Vigili del Fuoco sono stati rilevati danni importanti a diversi settori strutturali, conseguenzialmente ai quali il committente ha incaricato la GEO&GEO Instruments - research & development di eseguire un monitoraggio del fenomeno e di avviare le pratiche necessarie per l accesso ai finanziamenti per la ricostruzione post-sisma. 2. INQUADRAMENTO TERRITORIALE E CATASTALE Il fabbricato in esame è sito in Xxxxxxxxxxx (TE) sul perimetro del tessuto urbano è individuato al NCEU al foglio XX, particella 43; il danneggiamento indotto dall evento sismico riguarda diverse porzioni del fabbricato, parte dei quali sono il risultato di modifiche apportate negli anni DESTINAZIONE D USO DELL IMMOBILE Il fabbricato possiede una destinazione d uso attuale di tipo residenziale. 4. BREVI NOTE GEOLOGICHE Il fabbricato in questione è inserito sul perimetro del tessuto urbano di Xxxxxxxxxxx capoluogo, ubicato ad una quota di circa 300 metri e posto sulla destra idrografica del Fiume Vomano. Il settore di preminente interesse coincide con uno stretto ripiano morfologico di erosione (crinale) orientato all incirca nord - sud, al quale attribuire un sottosuolo costituito da diffusi affioramenti del substrato roccioso. Non sono stati rilevati elementi di particolare pericolosità sismica, ad esclusione del tipico effetto cresta attribuibile alle morfologie descritte (categoria topografica: T4). 5. TIPOLOGIA STRUTTURALE L edificio, il cui nucleo originario risale al XVII secolo, presenta una pianta alquanto articolata, frutto dell ampliamento e di modifiche apportate ad una struttura antica preesistente e sviluppante su due livelli fuori terra con struttura portante costituita da: 1

2 1) murature perimetrali e di spina in pietra e mattoni pieni di spessore variabile da 30 ad 85 centimetri; 2) volte a crociera, a botte a sesto ribassato ed a vela al piano terra; 3) solai con putrelle di ferro e tavelloni al piano primo; 4) copertura con struttura lignea, costituita da travi, travicelli e coppi risalenti all impianto iniziale. Le trasformazioni rilevate dalla lettura del tessuto murario, e da intervista diretta della proprietaria, riguardano l eliminazione del corpo scala posto sul lato ovest, con successiva realizzazione di un locale uso veranda posto al primo piano. 6. ANALISI DEL DISSESTO Al fine di raggiungere un elevato livello di conoscenza della problematica in questione sono stati eseguiti diversi sopralluoghi con differenti livelli di approfondimento, necessari per l esecuzione di una campagna di indagini sull edificio in questione con lo scopo di rilevare e mappare gli stati di crisi negli elementi primari costituenti le strutture portanti; per tale motivo sono stati visionati ed ispezionati i setti murari dell intero edificio, è stato eseguito un rilievo geometrico dello stesso nonchè del quadro fessurativo ad esso associato. La necessarietà di tale indagine esplorativa deriva dalla presenza di un quadro fessurativo che interessa alcune porzioni dell edificio, con una distribuzione e localizzazione variabile in funzione delle locali variazioni di rigidezza. In particolare, ed utilizzando le planimetrie e relativa documentazione fotografica in allegato (Esempio 4 schema grafico danneggiamento), l edificio presenta un quadro fessurativo che può essere sintetizzato come segue: 1) al piano terra non sono presenti danni di rilievo, con eccezione di una lesione a direttrice verticale che ha interessato un tramezzo di separazione tra i locali cucina; 2) al primo piano sono presenti danni diffusi sul locale veranda, con lesioni ad andamento obliquo denotanti sollecitazioni di flessione + taglio ed imputabili a pre-esistenti cedimenti delle fondazioni riciclate ed ampliate dalle sollecitazioni derivanti dall inversione del taglio sismico; 3) ulteriori danneggiamenti sismici al piano primo sono ubicati in corrispondenza della porzione più antica con destinazione d uso salone, corridoio, camera e bagno, con lesioni all intradosso dei solai parallelamente all orditura degli stessi e lesioni verticali ed oblique sui muri passanti l intera sezione resistente; 4) infine, sempre al primo piano, sono state rilevate lesioni diffuse su muri portanti e tramezzi. Maggiori elementi possono essere dedotti dalla posizione specifica di ogni singola lesione come dettagliato nello schema grafico in allegato, mentre dall analisi del dissesto nella sua globalità si rileva una risposta deformativa della struttura imputabile alle variazioni di rigidezza della stessa, dovuta ad una sostanziale centrifugazione delle masse rispetto al baricentro delle rigidezze ed imputabile all articolata geometria dell edificio, tanto da generare lo sviluppo di meccanismi di piano ai quali attribuire i differenti livelli di danneggiamento. 2

3 7. NESSO CAUSALE DEL DANNO SISMICO Dall approfondimento dell analisi del quadro fessurativo deriva che le lesioni sono concentrate prevalentemente su due settori distinti dell edificio, entrambi ubicati al piano primo, mentre sono praticamente assenti al piano terra nonchè nelle restanti porzioni. Per quanto concerne il danneggiamento del settore uso veranda occorre rilevare la preesistenza di un quadro fessurativo associato al cedimento delle fondazioni, il quale è stato poi riciclato dal sisma causando lo spostamento orizzontale relativo tra le parti laddove lo stesso manifestava originarie traslazioni verticali. In particolare, ed attraverso la ricostruzione del quadro isostatico (isostatiche di minimo e di massimo come da foto attigua), da un punto di vista strutturale il dissesto originario è da imputare ad una deformazione di prevalente traslazione verticale delle fondazioni dei muri perimetrali, accompagnata da una rotazione secondaria, mentre i muri ad essi ortogonali hanno invece agito come controventi subendo fessurazione per combinazione di flessione + taglio. La tipologia di cedimento può essere descritta come cedimento terminale lungo, dal momento che la fondazione risulta inflessa per quasi la metà del suo sviluppo lungo l intero fronte lungo (lato nord) della veranda. Confrontando le figure allegate in pagina (il cerchio a destra individua il dettaglio di cui alla foto in alto) è possibile ottenere una chiara visione del fenomeno descritto, con le lesioni ad andamento obliquo relative ai cedimenti delle fondazioni descritti; nel contempo è anche possibile rilevare la presenza di ulteriori lesioni a direttrice orizzontale attribuibili all evento sismico che ha sostanzialmente comportato ulteriori rotture degli elementi portanti correnti costituenti elementi di debolezza strutturale stante la presenza delle aperture coronate da archi a tutto sesto. Analizzando inoltre le figure 4 e 6 dello schema grafico del danneggiamento, è anche possibile rilevare la tendenza all espulsione verso l esterno della muratura portante, con un azione spingente esercita dalla copertura in occasione delle sollecitazioni sismiche. Per quanto concerne l altro settore danneggiato (salone bagno camera corridoio), occorre in tal caso rilevare la presenza di lesioni sui solai (a direttrice nord sud) perpendicolari alla direzione di propagazione del sisma (ovest est), evidenziando un oscillazione sfasata delle murature in mancanza di idonee 3

4 azioni di contrasto. A riprova di tale effetto sono rilevabili lesioni a direttrice verticale ed obliqua sulle murature parallele al sisma, generate dall inversione del taglio sismico che ha anche prodotto la rottura importante di un architrave (foto 2) e vari distacchi muro muro. Per concludere, ulteriori lesioni di origine sismica sono presenti nel locale uso cucina, come chiaramente visibile nelle foto 5 e 7, dal classico andamento seghettato e manifestanti la tendenza all espulsione verso l esterno dello spigolo nord est. In definitiva occorre rilevare l azione del sisma lungo la direzione ovest est, la quale ha prodotto un danneggiamento selettivo con lo sviluppo di cinematismi approssimabili al ribaltamento flessionale dei muri perimetrali esterni del locale uso veranda, nonché della tendenza all oscillazione sfasata dei muri centrali in relazione ad un probabile movimento torsionale della struttura determinato da un effetto di centrifugazione delle masse rispetto al baricentro delle rigidezze. Tale meccanismo di danno ha quindi prodotto le lesioni sulle murature, con la massima apertura posta in alto e vertice in basso, oltre alla rottura dei solai come chiaramente visibile nella foto 1. Concludendo, risulta che i danni rilevati non sono pre-esistenti al sisma del 06/04/2009 e non sono pertanto dovuti a vetustà e/o cattiva manutenzione (se non limitatamente ad alcuni aspetti chiaramente messi in debita luce), mentre sono chiaramente attribuibili ad una risposta sismica locale dettata dalla combinazione di modi torsionali e flessionali simicamente indotti dal terremoto. 8. TIPOLOGIA DI INTERVENTO Gli interventi strutturali saranno rivolti a sanare i difetti costruttivi originari, l'effetto del degrado e ovviamente il danno causato dal sisma. Si introdurranno inoltre opportuni miglioramenti nelle connessioni. E' comunque fatto salvo il principio generale che le caratteristiche strutturali delle costruzioni, seppur migliorate, devono rimanere, di norma, della stessa natura di quelli originali. Sono previsti i seguenti interventi i quali possono essere classificati nelle seguenti categorie: 8.1 INTERVENTI DI RAFFORZAMENTO LOCALE - incatenamenti, posizionati al piano primo, costituiti da n. barre di acciaio φ22 e ancorati alle parete esterne mediante capochiave atti a distribuire la pressione conseguente al tiro su zone adeguate ampiezza. Per quanto riguarda la tesatura dei tiranti, si dovranno adottare tensioni limitate, tali da produrre nelle murature tensioni di compressione nettamente inferiori ai valori ritenuti ammissibili. Scopo delle catene è quello di impedire il collasso delle pareti perimetrali ortogonalmente al loro piano e verso l'esterno quando ciò non è garantito dal solaio e di contribuire alla capacità dell'edifico di funzionare strutturalmente quale organismo unitario. - Iniezioni armate di cemento per il rinforzo strutturale. La realizzazione di dette iniezioni su entrambe i lati dell arco lesionato e non, avrà le seguenti 4

5 funzionalità: a) conferire all arco e alla muratura che lo costituisce caratteristiche meccaniche migliori; b) favorire la riaggregazione della muratura dell arco, garantendo migliori prestazioni della stessa in fase di scuotimento sismico del terreno; c) ricucire le lesioni che si sono create in corrispondenza dei fianchi dell arco, ripristinando la continuità strutturale della muratura.in sostanza, si sceglieranno in loco i punti per le iniezioni in numero di 2-4 al mq, soprattutto in base alla diffusione delle fessure (in generale, la distanza tra i fori non supererà i 50 cm); successivamente si eseguiranno le perforazioni orizzontali con il trapano a sola rotazione, che interesseranno una sola faccia dell arco, e almeno i 2/3 dello spessore della muratura. Infine, si procederà all iniezione di miscela cementizia moderatamente espansiva e a bassa pressione, previa lavaggio del foro e inserimento di barre d acciaio passivato (o inox) ad aderenza migliorata piegate ad L per l ancoraggio ad una estremità. Per garantire un miglior consolidamento dell'arco danneggiato, si realizzeranno 4 cuciture di lesioni (due per ogni lato dell'arco) mediante resina epossidica bicomponente predosata. - Consolidamento setti di muratura mediante applicazione di betoncino armato (placcaggio di superficie con rete metallica elettrosaldata). - Questa tecnica di rafforzamento delle murature migliora le caratteristiche meccaniche di setti di muratura variamente lesionati, aumentandone la resistenza ultima a taglio e i momenti resistenti nel piano e fuori dal piano. L intervento infatti, ristabilisce la continuità strutturale (compromessa a seguito dello scuotimento sismico) mediante l applicazione di lastre in cemento armato su entrambe le facce della muratura, reciprocamente collegate mediante elementi metallici (armature). In alcuni casi, la lastra in cemento armato viene applicata solo su un lato dei setti murari, e collegata alla muratura mediante perforazioni e armature metalliche. Fasi dell intervento a) Preparazione delle murature b) Perforazioni c) Posizionamento dell armatura d) Esecuzione delle lastre di betoncino 8.2 INTERVENTI DI RIPARAZIONE E RICOSTRUZIONE 1) lesioni isolate, metodo di riparazione a cuci e scuci: Si utilizzerà il metodo di riparazione del cuci e scuci eseguito a piccoli tratti successivi, sia a parziale che a tutto spessore. In sostanza si rimuoverà il vecchio intonaco mettendo a vivo la muratura danneggiata; successivamente si asporteranno gli elementi di muratura interessati dalla lesione e alcuni adiacenti fino a formare un vano di dimensioni atte a ricevere nuovi elementi murari, ponendo cura nel formare un andamento perimetrale del vano atto a realizzare buoni ammorsamenti tra nuove e vecchie murature. Infine saranno inseriti nuovi elementi di laterizio previa pulizia del vani ponendo particolare cura nella realizzazione dei detti ammorsamenti; si useranno malte a ritiro nullo o meglio leggermente 5

6 espansive, confezionate comunque con inerti simili a quelli che costituiscono la malta esistente. 2) lesioni isolate, risarcitura semplice e riparazione: Lavorazioni esecutive per intervento di iniezione delle lesioni a) Rimozione dell'intonaco e messa a nudo della superficie muraria a cavallo della zona di intervento (fascia di circa cm). Scarnitura ed apertura della lesione. Pulizia della superficie. b) Intervento di ristilatura dei giunti: L intervento è volto al ripristino dei giunti per riacquisto della funzione legante superficiale della malta legante originaria. L intervento di ripristino e consolidamento è di tipo esclusivamente superficiale. Il legante dovrà essere esente da cemento a base di eco-pozzolana e inerti selezionati, da sali idrosolubili. c) rifacimento nuovo intonaco e tinteggiatura. 3) lesioni isolate, risarcitura lesioni mediante iniezioni: Intervento di riparazione e consolidamento di muratura portante danneggiata. 4) Realizzazione di nuovi setti murari, allo scopo di irrobustire la struttura in muratura portante. I nuovi setti di muratura verranno ammorsati adeguatamente alle murature trasversali mediante la procedura del cuci e scuci e, lasciando una apertura che consente il passaggio tra le stanze adiacenti, verrà adagiato su di esso un architrave solido realizzato mediante profilati in acciaio, avente lo scopo di sostenere gli eventuali cedimenti dell arco posto a livello di solaio. 5) Intervento di ricostruzione e presidio per piattabanda danneggiata, in corrispondenza delle aperture con architrave danneggiato. Gli archi ribassati e le piattabande si mantengono in equilibrio grazie alla spinta (pressocché orizzontale) esercitata dalle imposte. Nel momento in cui, a causa del cinematismo di collasso provocato dal sisma, uno dei due piedritti si allontana, i conci centrali dell elemento strutturale tendono a scivolare lungo i letti di malta; in particolare, per le piattabande anche piccoli spostamenti reciproci delle imposte non consentono alla configurazione deformata di trovare posizioni di equilibrio. L intervento previsto per la piattabanda danneggiata allora, consiste nella demolizione ericostruzione dell architrave danneggiato mediante intervento del tipo cuci e scuci. INTERVENTI SULLE PARTI NON STRUTTURALI ED IMPIANTISTICHE Oltre ai lavori di riparazione e miglioramento sono previsti ulteriori interventi non strutturali, la ripresa di intonaco sulle murature, nonché il ripristino della funzionalità impiantistica termica, elettrica ed idrica. 6