INDICE RELAZIONE TECNICO DESCRITTIVA...1

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2 INDICE RELAZIONE TECNICO DESCRITTIVA...1 Premessa...1 Descrizione dello stato attuale...3 Relazione sulle valutazioni delle caratteristiche dei materiali e sul livello di conoscenza raggiunto...8 Descrizione dello stato di progetto strutturale...13

3 RELAZIONE TECNICO DESCRITTIVA Premessa Il Decreto Legge n. 104 del 12/09/2013, convertito dalla Legge n. 128 del 08/11/2013, reca misure urgenti in materia di istruzione, università e ricerca ed in particolare l articolo 10 prevede, per le Regioni interessate, l accesso a finanziamenti al fine di favorire interventi straordinari di ristrutturazione, miglioramento, messa in sicurezza, adeguamento sismico, efficientamento energetico di immobili di proprietà pubblica adibiti all istruzione scolastica di proprietà degli enti locali. La Regione Marche, con D.G.R. n.124 del 02/03/2015, approvava i criteri per l individuazione degli interventi da inserire nel piano regionale triennale di edilizia scolastica e per il riparto delle risorse assegnate alla Regione stessa. La successiva D.G.R. n.50 del 01/02/2016: D.L. n.104/2013, convertito dalla L. n.128/2013, D.L. 23/01/2015 recanti misure urgenti in materia di istruzione, università e ricerca_disposizione attuative per la formazione del piano annuale 2016 nell ambito del piano regionale triennale di edilizia scolastica prorogava al 29 febbraio 2016 la trasmissione alla Regione da parte degli enti proponenti gli interventi la documentazione integrativa relativa allo sviluppo del livello progettuale e alla cantierabilità dell intervento. La seguente relazione di calcolo illustra il progetto esecutivo relativo agli interventi di adeguamento sismico del corpo B del plesso scolastico G. Sassaroli sito nel Comune di Filottrano (AN). I corpi A e B che costituiscono il complesso scolastico furono oggetto nel 2006 di Verifica sismica e progetto strutturale di adeguamento secondo la normativa O.P.C.M. n. 3274/03, avendo il Comune di Filottrano aderito all Accordo di Programma Quadro (A.P.Q.) cofinanziato della Regione Marche (D.G.R del 12/12/2005). La verifica di vulnerabilità sismica ed il relativo progetto vennero esaminati con esito positivo dalla Regione Marche con attestato di conclusione del procedimento dell 11 Maggio 2009 (prot. n ). Poiché la suddetta verifica di vulnerabilità sismica fu eseguita in accordo alla vecchia normativa sismica (O.P.C.M. n. 3274/03 e D.M. 14/09/2005), contestualmente al presente progetto esecutivo di adeguamento sismico viene proposta nuovamente la verifica di vulnerabilità sismica del corpo B (elaborato 338-E-R-04-A_Verifica di vulnerabilità 338-E-S-01-A_Rel.generale.doc Pag. 1 di 16

4 sismica), aggiornando i calcoli e le analisi alle prescrizioni contenute nella normativa vigente D.M. 14/01/2008. Per la redazione del presente progetto esecutivo ci si è basati su tutta la documentazione precedentemente citata che comprende anche i rilievi geometrici del fabbricato, le prove in sito per la verifica dei dettagli costruttivi e le proprietà dei materiali e le indagini geofisiche per la classificazione del terreno di fondazione. A seguire verranno presentate relazioni descrittive che illustrano prima lo stato attuale dell edificio, nonché le valutazioni delle caratteristiche dei materiali e il livello di conoscenza raggiunto, e poi gli interventi di progetto strutturale e quelli relativi alle finiture ad essi connesse, finalizzati a conseguire l adeguamento sismico del corpo B. 338-E-S-01-A_Rel.generale.doc Pag. 2 di 16

5 Descrizione dello stato attuale La scuola G. Sassaroli è sita in via Pirandello, nel Comune di Filottrano (AN). Individuazione planimetrica del complesso scolastico e in particolare del corpo B La scuola è costituita da due plessi adiacenti: il plesso A edificato alla fine degli anni 60 ed il plesso B, di più recente edificazione, oggetto del presente progetto di adeguamento sismico, la cui costruzione risale alla fine degli anni 70. All interno del plesso A sono individuabili due distinti corpi, A1 ed A2, aventi piani sfalsati e messi in collegamento esclusivamente tramite il vano scala. Vista di insieme dei plessi costituenti la Scuola Sassaroli 338-E-S-01-A_Rel.generale.doc Pag. 3 di 16

6 Attualmente il plesso B ospita al piano seminterrato il refettorio e la cucina, mentre al piano terra sono presenti servizi, ripostigli ad alcuni uffici. Le strutture dei due corpi di fabbrica, come detto adiacenti, sono intelaiate in c.a. con solai in latero-cemento. Il progetto dell opera fu commissionato dal Comune di Filottrano ai professionisti Arch. Paolo Castelli di Macerata e Ing. Sergio Giorgetti di Ancona nel i quali elaborarono nel il progetto generale e quello di primo stralcio (relativo al corpo A). L inizio lavori per questo primo stralcio risale al 1968, mentre il collaudo è del Prospettiva generale progetto originale 1965 e planimetria Intorno al 1977 fu invece elaborato il progetto dell ala di completamento della scuola (secondo stralcio) sempre a firma dei suddetti professionisti, che è l oggetto del presente progetto esecutivo di adeguamento sismico. Il plesso B oggetto di intervento è costituito da una struttura intelaiata in c.a. che si sviluppa per due elevazioni, più precisamente sono presenti un piano seminterrato (Q m) e un piano terra (Q m). Un cavedio isola la struttura intelaiata del piano seminterrato dalla struttura di sostegno-contenimento del terreno a monte. Planimetricamente il fabbricato presenta una forma molto allungata. Il sistema di fondazione è realizzato tramite plinti in c.a. collegati quasi esclusivamente in direzione longitudinale da cordoli di c.a.. Tutti i pilastri della struttura hanno sezione 30x30 cm; tali pilastri sono collegati in senso longitudinale da travi calate di c.a. e in senso traversale da travi a spessore di c.a. Le travi calate del piano terra hanno sezione 20x60 cm, 20x65 cm e 30x65 cm; in copertura, 338-E-S-01-A_Rel.generale.doc Pag. 4 di 16

7 invece, sono presenti travi calate di sezione 30x50 cm lungo il perimetro dell edificio; mentre le travi di colmo e le travi trasversali sono a spessore di solaio, le une con sezione 50x20 cm, le altre 30x20 cm. Per quanto riguarda gli orizzontamenti, il calpestio del piano seminterrato è stato realizzato tramite un battuto di cemento armato dello spessore di 20 cm, mentre il solaio del piano terra (Q m) è costituito da un solaio in latero-cemento avente spessore s=20+4 cm. La copertura a falde è realizzata tramite un solaio in latero-cemento dello spessore di 16+4 cm. Si riportano di seguito le principali caratteristiche dimensionali e strutturali. CORPO B Sistema costruttivo: struttura intelaiata di c.a. SOLAI Area (mq) Volume (mc) n. travi n. pilastri PIANO SEMINTERRATO 186 (*1) PIANO TERRA (*2) 14 TOTALE N.B.(1): nel calcolo dell area del piano seminterrato non è stato considerato il cavedio tra la struttura e il muro di contenimento. N.B.(2): il numero delle travi si riferisce al soffitto del piano di riferimento; per quanto concerne il piano terra sono state considerate sia le travi di copertura sia quelle presenti a livello di sottotetto. Stato attuale - Sezione A-A 338-E-S-01-A_Rel.generale.doc Pag. 5 di 16

8 Stato attuale - Pianta piano seminterrato Stato attuale - Pianta piano terra 338-E-S-01-A_Rel.generale.doc Pag. 6 di 16

9 Per quanto riguarda la storia sismica, nel Comune di Filottrano (AN) si sono registrati i seguenti eventi simici: Storia sismica del Comune di Filottrano (AN) Effetti degli eventi sismici registrati nel Comune di Filottrano (AN) Il Comune di Filottrano è stato classificato sismico per la prima volta il 10/02/1983 e collocato in Categoria II (S=9), pertanto il progetto originario dell intero complesso è stato realizzato senza seguire alcuna normativa sismica specifica. 338-E-S-01-A_Rel.generale.doc Pag. 7 di 16

10 Relazione sulle valutazioni delle caratteristiche dei materiali e sul livello di conoscenza raggiunto La campagna di indagini e rilievi, realizzati contestualmente all analisi di vulnerabilità svolta sui plessi A e B (Accordo di Programma Quadro del 2006), è stata impostata al fine di raggiungere un livello di conoscenza LC2. Si riportano l interpretazione dei risultati ottenuti dalla campagna di indagini commissionata nel 2006 allo Studio Indagini Diagnostiche Laboratorio Prove Materiali Dott. Ing. Maurizio Scansani con sede in Osimo. Per le strutture in c.a. dei plessi A e B sono state effettuate le seguenti prove ed indagini: - prelievo di 7 provini di calcestruzzo; - prelievo di 3 barre di acciaio; - esecuzione di 12 sonreb sugli elementi costruttivi; - rilievo geometria ed armature per 26 pilastri (8 alla I elevazione, 11 alla II elevazione, 7 alla III elevazione); - rilievo geometria ed armature per 31 travi (12 alla I elevazione, 10 alla II elevazione, 9 alla III elevazione). - 1 stratigrafia per individuare la tipologia e lo spessore del piano di calpestio e 6 stratigrafie dei solai di interpiano e del tetto. Si riporta di seguito uno stralcio della sopra citata relazione a cura dell Ing. Maurizio Scansani, con l individuazione planimetrica delle prove elencate. 338-E-S-01-A_Rel.generale.doc Pag. 8 di 16

11 Individuazione indagini piano seminterrato (area evidenziata = corpo B) Individuazione indagini piano terra (area evidenziata = corpo B) 338-E-S-01-A_Rel.generale.doc Pag. 9 di 16

12 Individuazione indagini piano primo Per quanto riguarda la caratterizzazione del calcestruzzo, sono state eseguite prove con il metodo SonReb, tarandole con prelievi di carote. La posizione dei carotaggi è stata scelta in funzione delle velocità misurate. Dalle prove di compressione effettuate sulle carote, si sono ottenuti i seguenti valori: RIF. fcar[mpa] H[mm] φ[mm] C h/d C dia C a C d Rcar[Mpa] MEDIE 1 E-14/ E-14/ E-18'/ E-18'/ E-18/ E-18/ E-28/ E-28/ E-41b/ E-41b/ E-11/ E-11/ E-29/ E-29/ E-S-01-A_Rel.generale.doc Pag. 10 di 16

13 Il valore determinato nella prova, f car,viene moltiplicato per i coefficienti correttivi C h/d, C dia, C a, C d, che tengono rispettivamente conto: - del rapporto H/d; - del diametro della carota; - dell eventuale presenza di armature incluse nella carota; - del disturbo arrecato alla carota nelle operazioni di estrazione. I valori così ottenuti vengono utilizzati per ricavare la relazione di carattere empirico del tipo: b R s = a * I * V c che consente di stimare la resistenza a compressione (resistenza cubica) locale del calcestruzzo R s a partire dalla misura della velocità V di propagazione di una vibrazione ultrasonora nel calcestruzzo e dell indice di rimbalzo I dello sclerometro (metodo SonReb); le costanti a,b,c, della relazione di cui sopra, vengono determinate combinando in una regressione lineare i valori di resistenza R car, V e I. METODO SONREB SULLE CAROTE Rcar(Mpa) I V(m/s) ln(rcar) ln(nm) ln(v) a b c 1 E E E-18' E E E-41b E E Una volta combinati i valori e determinata la relazione empirica, si ricavano, a partire dalle 12 misure effettuate con il metodo sonreb, i valori di resistenza R s che vengono quindi mediati per ottenere il valore di calcolo. Rs[Mpa] 1 E E-18' E E E-41b E E E E-S-01-A_Rel.generale.doc Pag. 11 di 16

14 1 E E E E MEDIA DEV. ST VAR % Ne risulta una resistenza cubica media in sito di N/mm 2, con una deviazione standard di N/mm 2 e coefficiente di variazione pari al 10.88%. In virtù di quanto sopra esposto si ritiene corretto individuare un unica classe di resistenza del calcestruzzo: R ck = N/mm 2. Per le barre di acciaio ad aderenza migliorata, che riguardano gli elementi di c.a. del corpo B in esame, si è rilevata una tensione media allo snervamento pari a kg/cm 2. Per le resistenze dei materiali, quindi, si assumeranno i valori ottenuti dalle prove divisi per il Fattore di Confidenza pari a 1.20 associato ad un Livello di Conoscenza LC2. CALCESTRUZZO R cm f cm N/mm N/mm N/mm 2 N/mm 2 2 F.C. f cdm(duttile) γ m f cdm(fragile) ACCIAIO f y Barre aderenza migliorata N/mm 2 N/mm 2 N/mm 2 F.C. f yd (duttile) γ m f yd (fragile) E-S-01-A_Rel.generale.doc Pag. 12 di 16

15 Descrizione dello stato di progetto strutturale Dalle risultanze della verifica di vulnerabilità, nuovamente effettuata in accordo alle prescrizioni del D.M. 14/01/2008, emerge in primo luogo una elevata vulnerabilità per sollecitazioni di taglio, cui è associato un collasso di tipo fragile, ed un elevata vulnerabilità per meccanismi duttili, non diffusa all intero sistema strutturale, bensì concentrata su singoli elementi ben individuabili per i quali è possibile prevedere un intervento mirato. L adeguamento sismico di una struttura di c.a. progettata e costruita senza tener conto dell azione sismica (si ricorda che il Comune di Filottrano è stato classificato sismico per la prima volta nel 1983 e che la costruzione dell intero complesso è stata ultimata verso la fine degli anni 70) è un problema piuttosto complesso perché non sempre si hanno a disposizione gli elaborati originali completi del progetto strutturale e comunque si riscontra che i quantitativi e la disposizione delle armature, progettate con le norme dell epoca, sono tali da non fornire una sufficiente duttilità agli elementi strutturali. Si è proceduto quindi all elaborazione di un modello strutturale tridimensionale rappresentativo dello stato di progetto e all esecuzione di una serie di analisi dinamiche lineari con spettro di risposta. Dalle analisi svolte è emersa la necessità di rinforzare alcuni elementi strutturali. La tecnica di intervento scelta per il rinforzo di travi, pilastri e nodi prevede l applicazione di tessuti in fibra di carbonio unidirezionali. In particolare i pilastri individuati nel progetto verranno confinati con fasce orizzontali di tessuto unidirezionale per garantire un adeguato confinamento del calcestruzzo oppure verranno rinforzati con strisce verticali di tessuto unidirezionale per garantire un rinforzo a flessione; per le travi saranno disposti tessuti unidirezionali nella zona superiore e/o inferiore (rinforzo per momento negativo e/o positivo) e tessuti unidirezionali disposti ad U nella zona inferiore (rinforzo a taglio). Sempre mediante tessuti unidirezionali saranno rinforzati tutti i nodi non confinati che non soddisfano le verifiche. Questo intervento è necessario in modo da scongiurare il collasso di tipo fragile dei nodi. E importante sottolineare che prima dell applicazione della fibra di carbonio è necessario preparare la superficie per la corretta posa della stessa. In particolare verrà eseguita una battitura sugli elementi strutturali al fine di individuare porzioni di copriferro sconnesse, verranno trattate le barre di armatura con idoneo prodotto passivante, verrà ripristinato il copriferro e verranno stondati gli spigoli con raggio di curvatura minimo pari a 20 mm. 338-E-S-01-A_Rel.generale.doc Pag. 13 di 16

16 Inoltre, per una trave in c.a. posta a livello del calpestio del piano terra il rinforzo a flessione verrà realizzato mediante l inserimento di una trave di acciaio IPE220 all intradosso. Completano il progetto di adeguamento sismico la creazione di un impalcato rigido a livello di sottotetto mediante l inserimento di controventi metallici di piano e l adeguamento del giunto esistente a tutte le elevazioni tra il corpo B e il corpo A1 e tra il corpo B e il corpo A2. Dal punto di vista operativo l adeguamento dei giunti comporterà, a seconda dei casi specifici, lo spostamento di pilastri esistenti con conseguente demolizione di travi e costruzione di nuove travi in c.a., il taglio orizzontale sui solai con creazione di idoneo cordolo di chiusura e tagli verticali sulle tamponature perimetrali al fine di ricavare un idoneo giunto sismico che permetta alle strutture contigue di muoversi liberamente. Poiché in corrispondenza dei locali cucina posti al piano seminterrato si sono riscontrate infiltrazioni d acqua provenienti dal solaio in latero-cemento sovrastante, si prevede di intervenire sia a livello strutturale sia a livello di finitura su tale solaio. Dal punto di vista strutturale si procederà alla riprofilatura dei travetti di c.a. previa demolizione del fondello e trattamento dei ferri di armatura con prodotto passivante. Per le finiture inerenti questo intervento si rimanda al paragrafo successivo. Progetto finiture strettamente connesse con gli interventi strutturali Il presente progetto esecutivo di adeguamento sismico del corpo B prevede il ripristino di tutte le finiture che, per la realizzazione degli interventi strutturali, sarà necessario rimuovere o demolire. In particolare si segnala: - smontaggio e rimontaggio infissi (soltanto in corrispondenza dell atrio al piano terra non saranno rimontati gli infissi esistenti ma si procederà alla posa in opera di nuovi infissi); - riprese delle porzioni di intonaco; - demolizione e ripristino dell intonaco all intradosso del solaio di piano terra interessato dalla riprofilatura dei travetti di c.a.; - tagli locali sulle tamponature esterne e sulle tramezzature interne per la corretta posa delle fibre di carbonio; le tamponature verranno successivamente ripristinate 338-E-S-01-A_Rel.generale.doc Pag. 14 di 16

17 mantenendo l attuale stratigrafia e l attuale finitura superficiale (intonaco o mattone faccia vista); - taglio e ripresa dei rivestimenti interni; - taglio e rispresa dei listoncini esterni; - nelle porzioni di solaio interessate dalla creazione del giunto sismico, verrà ripristinata la stratigrafia esistente composta da intonaco all intradosso e massetto più pavimentazione all estradosso; - demolizione di pavimento e massetto e successivo ripristino, previa posa in opera di nuova guaina impermeabilizzante, all estradosso del solaio di piano terra interessato dall intervento di riprofilatura dei travetti; - demolizione e ripresa pavimento per tratti; - demolizione del controsoffitto esistente e ricostruzione di nuovo controsoffitto a quadrotti 60x60 cm al piano terra; - nuove plafoniere ad incasso poste sul nuovo controsoffittto del piano terra; - tinteggiatura di tutti i locali interni; - tinteggiatura di tutte le porzioni esterne non interessate dal mattoncino a faccia vista; - rimozione e rimontaggio dei discendenti e dei canali di gronda; - in corrispondenza dei giunti verranno posti in opera opportuni coprigiunti in lamierino pressopiegato in grado di consentire i movimenti reciproci tra le strutture durante l azione sismica; - nelle porzioni di copertura interessate dalla creazione del giunto sismico verrà ripristinata la stratigrafia esistente composta da massetto, guaina impermeabilizzante e manto di copertura; - tutte le componenti impiantistiche nelle zone interessate dagli interventi strutturali verranno localmente riprese mantenendo comunque la rete impiantistica esistente inalterata ed in particolare si procederà: - allo smontaggio e rimontaggio dell'impianto elettrico speciale per l'antincendio costituito da plafoniere di emergenza, sirene di segnalazione, rilevatori antincendio, tubazioni, cartellonistica di emergenza, cavi e di tutti i componenti presenti; - allo smontaggio e rimontaggio dell'impianto elettrico a vista costituito da canalette, punti presa, punti di comando e di tutti i componenti, compresi i cavi presenti; 338-E-S-01-A_Rel.generale.doc Pag. 15 di 16

18 - allo smontaggio e rimontaggio delle tubazioni dell'impianto idrico-termicosanitario e antincendio costituito da tubazioni a vista, cassette e naspi antincendio; - allo smontaggio e rimontaggio dei termosifoni. Per qualsiasi miglior dettaglio si rimanda ai seguenti elaborati: Relazione generale 338-E-S-01-A Rilievo ARCHITETTONICO: Piante e Prospetti 338-E-R-02-A Progetto ARCHITETTONICO: Piante 338-E-A-03-A Verifica di Vulnerabilità sismica 338-E-R-04-A Rilievo STRUTTURE: Piante e Sezione 338-E-R-05-A Progetto STRUTTURE: Relazione di calcolo specialistica 338-E-S-06-A Progetto STRUTTURE: Piano di Manutenzione delle Opere Strutturali 338-E-S-07-A Progetto STRUTTURE: Piante Seminterrato e Terra 338-E-S-08-A Progetto STRUTTURE: Piante Sottotetto, Copertura e Sezione 338-E-S-09-A Progetto STRUTTURE: Particolari Costruttivi 338-E-S-10-A Piano di Manutenzione dell'opera 338-E-V-11-A Elenco Prezzi Unitari 338-E-C-12-A Analisi Nuovi Prezzi 338-E-C-13-A Computo Metrico Estimativo 338-E-C-14-A Quadro di incidenza della Manodopera 338-E-C-15-A Quadro Tecnico Economico 338-E-C-16-A Capitolato Speciale di Appalto - Schema Contratto 338-E-C-17-A Cronoprogramma 338-E-C-18-A Piano di Sicurezza e Coordinamento - Fascicolo 338-E-Z-19-A 338-E-S-01-A_Rel.generale.doc Pag. 16 di 16