1.0 NORMATIVE DI RIFERIMENTO 2.0 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA RELAZIONE INTERVENTI STRUTTURALI. 2.1 Interventi di adeguamento.

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1 RELAZIONE INTERVENTI STRUTTURALI 1.0 NORMATIVE DI RIFERIMENTO L intervento di adeguamento sismico viene realizzato in conformità alle vigenti Norme tecniche, ed in particolare alle seguenti Leggi e Raccomandazioni: Norme Tecniche per le Costruzioni, D.M. 14/01/2008 suppl. 30 G.U. n.29 del 4/02/2008; Istruzioni per l applicazione delle Norme Tecniche per le Costruzioni, Circolare del 02/02/2009; 2.0 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA La valutazione della sicurezza delle costruzioni esistenti in muratura richiede la verifica degli stati limite. In particolare si assume che il soddisfacimento della verifica allo Stato limite di salvaguardia della vita implichi anche il soddisfacimento della verifica dello Stato limite di collasso. Così come prescritto dalle NTC del 2008, la costruzione in oggetto dovrà essere sottoposta a valutazione della sicurezza in quanto ricorrono le seguenti situazioni: evidente riduzione della capacità resistente e/o deformativa della struttura dovuta ad azioni ambientali (sisma, vento, neve e temperatura), significativo degrado e decadimento delle caratteristiche meccaniche dei materiali, situazioni di funzionamento ed uso anomalo; cambio della destinazione d uso della costruzione o di parti di essa, con variazione dei carichi variabili e/o della classe d uso della costruzione; realizzazione di interventi strutturali volti a trasformare la costruzione mediante un insieme sistematico di opere che portino ad un organismo edilizio diverso dal precedente; riparazioni e interventi locali che interessino elementi isolati, e che comunque comportino un miglioramento delle condizioni di sicurezza preesistenti: La valutazione della sicurezza dovrà permettere di stabilire se: l uso della costruzione possa continuare senza interventi; l uso debba essere modificato (declassamento, cambio di destinazione e/o imposizione di limitazioni e/o cautele nell uso); sia necessario procedere ad aumentare o ripristinare la capacità portante. 2.1 Interventi di adeguamento. È fatto obbligo di procedere alla valutazione della sicurezza e all adeguamento della costruzione, nel caso in cui: si apportano variazioni di classe e/o di destinazione d uso che comportino incrementi dei carichi globali in fondazione superiori al 10%; resta comunque fermo l obbligo di procedere alla verifica locale delle singole parti e/o elementi della struttura, anche se interessano porzioni limitate della costruzione;

2 si effettuano interventi strutturali volti a trasformare la costruzione mediante un insieme sistematico di opere che portino ad un organismo edilizio diverso dal precedente. Gli interventi previsti si possono riassumere come segue: Consolidamento e legatura di parte delle murature dell immobile mediante il sistema attivo CAM; Sostituzione dell esistente copertura lignea, ormai fatiscente,con una nuova copertura, realizzata sempre con capriate in legno; Consolidamento volte; Realizzazione di ascensore per il superamento delle barriere architettoniche; Realizzazione di servizi igienici al piano terra ed al primo piano. 2.2 Riparazione o interventi locali Rientrano in questa tipologia tutti gli interventi di riparazione, rafforzamento o sostituzione di singoli elementi strutturali (travi, architravi, porzioni di solaio, pilastri, pannelli murari) o parti di essi, non adeguati alla funzione strutturale che debbono svolgere, a condizione che l intervento non cambi significativamente il comportamento globale della struttura, soprattutto ai fini della resistenza alle azioni sismiche, a causa di una variazione non trascurabile di rigidezza o di peso. Gli interventi locali previsti si possono riassumere come segue: Cucitura e sarcitura di microlesioni nella muratura; Integrazione di parti lapidee; 3.0 DESCRIZIONE DELL INTERVENTO DI ADEGUAMENTO SISMICO L adeguamento sismico dell edificio è eseguito mediante la tecnica del sistema di tiranti attivi (CAM Cuciture Attive per la Muratura). Il sistema CAM è nato allo scopo di migliorare il comportamento in condizioni sismiche delle murature anche in presenza di una forte fessurazione, aumentandone la resistenza, nonché la duttilità e la deformabilità del manufatto. Infatti, l adozione di sistemi di tirantature diffuse nelle tre direzioni ortogonali, in particolare anche nella direzione trasversale, migliorano la monoliticità ed il comportamento meccanico del corpo murario, incrementandone la resistenza a taglio e a flessione nel piano e fuori del piano, così come previsto anche nella Circolare NTC2008 al par. C8A.5.6 Interventi volti ad incrementare la resistenza nei maschi murari. Il sistema CAM è un sistema basato sull impiego di nastri in acciaio inox. I nastri vengono utilizzati per cucire la muratura attraverso fori disposti a quinconce, richiudendo ogni singola maglia mediante una macchina capace di imprimere una pretenzione calibrata e, dunque, una precompressione nella muratura, sia trasversale che complanare alla parete trattata. Attraverso gli speciali elementi di connessione (piastre di acciaio inox di dimensioni 125x125 mm, dotate di foro ad imbuto), i nastri di acciaio inox consentono di realizzare un sistema continuo di tirantature, in grado di ripercorrere tutte le irregolarità della muratura, sia in orizzontale che in verticale, così da migliorare la resistenza a taglio e quella flessionale dei maschi murari.

3 Le piastre imbutite svolgono la funzione di distribuzione delle forze di contatto tra nastro e muratura e di assorbimento delle tensioni di trazione prodotte dalla muratura intorno al foro da due avvolgimenti contigui. A completamento del sistema sono previsti degli elementi d angolo diffusori di carico, sempre in acciaio inox, da utilizzare per l avvolgimento dei nastri in corrispondenza delle aperture o delle zone terminali delle pareti, al fine di ripartire il carico della risultante che agisce a 45 su una superficie d appoggio sufficientemente ampia. Il sistema può essere posto in opera secondo maglie quadrate, rettangolari o triangolari, anche irregolari; normalmente si adotta una disposizione dei fori a quinconce. Elementi base per l applicazione del metodo CAM: - piastra diffusore di carico, elemento d angolo, nastri in acciaio inox I vantaggi conseguibili con il sistema CAM sono i seguenti: il sistema è intrinsecamente modulabile ed aperto: modulabile sta a significare la possibilità di ottimizzarne l uso aumentando o diminuendo il numero delle legature in funzione delle richieste locali; aperto nel senso che la disposizione delle maglie, gli interassi di reticolo ed il percorso stesso delle legature può essere definito e specializzato a piacere in funzione delle particolari esigenze puntuali; ne discende la possibilità di seguire lo sviluppo delle pareti anche quando questo non fosse rettilineo, pur conseguendo la stessa efficacia di incatenamento/consolidamento; i nastri di acciaio inox svolgono un ruolo attivo, imprimendo alla muratura un benefico stato di precompressione, sia nel piano della parete, orizzontalmente e verticalmente, sia in direzione trasversale, collegando efficacemente i paramenti dell apparecchio murario; questo stato di precompressione ritarda la formazione di lesioni e fessure e rende le armature immediatamente attive e capaci di impedire o limitare significativamente la formazione di grandi lesioni e di sconnessioni; la resistenza delle murature viene sfruttata integralmente, non essendo il loro coinvolgimento legato all aderenza tra la muratura e l intonaco cementizio, ma, al contrario, ad un collegamento meccanico totalmente controllabile; lo stato di presollecitazione del nastro di acciaio fa si che il contributo della resistenza a trazione di questo sia subito attivo fin dai valori più bassi di incremento di sollecitazione nella muratura (in presenza di armatura scarica, invece, ulteriori cedimenti/spostamenti sono necessari per chiamarne in causa il contributo resistente significativo); la tecnologia è poco invasiva (la rimozione dei nastri richiede solo l asportazione dell intonaco non più necessariamente cementizio); l acciaio inox garantisce la totale affidabilità nel tempo del sistema; l efficacia delle legature trasversali, garantita dai collegamenti meccanici e dalla pretensione dei nastri di acciaio, permette di ridurre il loro numero, e, conseguentemente, il numero di

4 perforazioni da effettuare sulla muratura, riducendo l invasività dell intervento (il numero delle forature è limitato ad interassi che possono variare solitamente da 100 a 200 cm convenientemente posti a quinconce (maglia conseguente cm)); non vi è incremento di peso e, quindi, di massa sismica ; l apparecchio murario conserva inalterata la sua natura : il rinforzo agisce in modo discreto; non nasconde ma contiene l apparecchio murario; concorre con esso, senza sostituirsi a questo; ne conserva completamente le sue peculiarità (ruolo portante, traspirabilità, accessibilità, testimonianza costruttiva); a meno delle forature, il sistema è completamente reversibile; la messa in opera dei nastri di acciaio può essere, eventualmente, completata con l iniezione della muratura attraverso i fori praticati per il passaggio dei nastri stessi, iniezione che, grazie all inossidabilità dell acciaio, può essere effettuata anche con miscele leganti non cementizie. Si ottiene in tal modo la possibilità di reintegrare la continuità muraria specialmente in quelle situazioni in cui appaia particolarmente evidente la presenza di vuoti; l effetto di imbibizione è inoltre reso particolarmente efficace dal numero dei fori, dalla loro dimensione ( 35 mm) e dal fatto che sono a tutto spessore, assicurando così una ottimale permeazione del legante; i collegamenti tra avvolgimenti adiacenti è assicurato meccanicamente in maniera totalmente controllabile ed affidabile; i collegamenti in verticale tra le pareti di piani successivi sono facili da realizzare; il piccolo spessore dei nastri permette l adozione di intonaci tradizionali, negli spessori usuali, così da non alterare i pesi strutturali; il sistema di cucitura risolve automaticamente anche il problema delle connessioni, spesso carenti, tra pareti ortogonali; per contrastare il ribaltamento dei paramenti murari, infatti, è stata tenuta in conto l azione di collegamento espletata dalle cuciture attive, secondo i criteri meglio evidenziati nella relazione di calcolo allegata alla presente. Tale azione di collegamento integra quella espletata dai cordoli e dai tiranti; la conservazione degli intonaci tradizionali elimina le problematiche create dall uso degli intonaci cementizi, indispensabili nelle applicazioni delle reti elettrosaldate; l utilizzazione dell acciaio inox garantisce una buona duttilità d insieme. Dal punto di vista del miglioramento strutturale, infine, sono da sottolineare ulteriormente i seguenti aspetti: il sistema di cucitura risolve efficacemente, in termini di forza di collegamento e di distribuzione dell azione, anche il problema delle connessioni, spesso carenti, tra pareti ortogonali; l azione di collegamento diffusa nell estensione del reticolo scongiura forti concentrazioni di carico e quindi l esigenza di vistosi elementi di trasferimento/ripartizione di questo; nel suo complesso il sistema consente quindi di perseguire un reale comportamento a scatola, nel collegamento delle pareti tra di loro, delle pareti agli orizzontamenti, e del profilo di colmo al cordolo quando presente, realizzando nella sostanza un corpo unico ideale; l utilizzazione dell acciaio inox garantisce, oltre che un incremento del carico ultimo, una buona duttilità d insieme, il che consente di attivare tutte le riserve resistenti nelle condizioni limite di lavoro della struttura; l adozione dell acciaio inox garantisce la piena affidabilità nel tempo. La posa in opera presenta, a sua volta, vari aspetti positivi, quali:

5 non è richiesta nessuna preparazione delle superfici, in quanto l azione di rinforzo - come già detto - non interviene per aderenza, ma è conseguente ad un collegamento meccanico; non vanno rimossi gli impianti ed, anzi, essi rimangono pienamente accessibili, interferendo il passaggio delle legature solo puntualmente, senza che ci debba essere, peraltro, alcun contatto; l asportazione dell intonaco, qualora in buono stato, può essere limitato alla sola realizzazione delle tracce lungo il percorso delle legature; il piccolo spessore dei nastri e la loro qualità (inox) permette l adozione di intonaci tradizionali, negli spessori usuali, così da non alterare i pesi strutturali; i collegamenti in verticale tra le pareti di piani successivi sono facili da realizzare (anche senza la demolizione del solaio, in quanto è sufficiente praticare fori di diametro di circa 30 mm in adiacenza alla parete) e sicuri nel risultato; come già detto, si realizza così un sensibile miglioramento delle caratteristiche di resistenza a flessione sia nel piano dei maschi murari che nel piano ortogonale; la correttezza dell esecuzione è intrinsecamente garantita: stabilito il reticolo, e ferme restando le competenze degli esecutori, non vi è economia potenziale tra una cattiva posa in opera ed una a regola d arte e lo stato di pretensionamento è facilmente verificabile anche da un non esperto. 5.0 Carichi applicati in fase di calcolo I carichi e i sovraccarichi applicati in fase di calcolo conformemente alla normativa vigente sono stati i seguenti: SOVRACCARICO NEVE Provincia : CALTANISSETTA Zona : 3 Altitudine a s : 324 m s.l.m. Esposizione : Normale Periodo di ritorno : 50 anni Il carico neve sulle coperture viene valutato con la seguente espressione: q s = µ i q sk C E C t dove: µ i Coefficiente di forma della copertura C E = 1.0 Coefficiente di esposizione C t = 1.0 Coefficiente termico q sk = 0.74 KN/m 2 Carico neve al suolo Nel caso in esame (copertura a due falde), con α 1 = α 2 = il coefficiente di forma vale: Caso I µ 1 α 1 = 0.80 µ 1 α 2 = 0.80

6 in caso di neve non accumulata, oppure, in caso di neve accumulata, si assume la più gravosa tra: Caso II 0.5 µ 1 α 1 = 0.40 µ 1 α 2 = 0.80 Caso III µ 1 α 1 = µ 1 α 2 = 0.40 SOVRACCARICO VENTO Zona Vento V b,0 (m/s) a 0 (m) K a (1/s) Categoria di esposizione K z 0 (m) z min (m) Altitudine: Distanza dalla costa: Classe di rugosità terreno: Altezza manufatto: a s = 324 m s.l.m. terra - entro 40 Km A h = m Periodo di ritorno: T R = 50 anni => α R = 0.75 {1-0.2 ln[-ln(1-1/t R )]} 0.5 = 1.00

7 Velocità di riferimento del vento: V b = V b,0 per a s a 0 V b = V b,0 + K a (a s - a 0 ) per a s > a 0 Coefficiente dinamico: C d = 1.00 Coefficiente di forma: C p = Coefficiente di attrito: C f = 0.02 V b = m/s V b (T R ) = α R V b = m/s Coefficiente di topografia: C t = 1.00 Coefficiente di esposizione: C e (z) = K 2 C t ln(z/z 0 ) [7 + C t ln(z/z 0 )] per z z min C e (z) = C e (z min ) per z < z min C e (z) = 1.88 Le azioni del vento si traducono in pressioni (positive) e depressioni (negative) agenti normalmente alla superficie degli elementi che compongono la costruzione. La pressione agente su un singolo elemento è data dall'espressione: p = q b C e C p C d = Pa dove, q b = 1/2 ρ v b 2 ρ = 1,25 Kg/m 3 è la pressione cinetica di riferimento; è la densità dell'aria. L'azione tangente per unità di superficie parallela alla direzione del vento è: p f = q b C e C f = Pa.