Interventi locali, miglioramenti, adeguamenti, demolizioni e ricostruzioni in aggregato. Problemi progettuali e attuativi

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1 Seminario Interventi di Ricostruzione negli Edifici Aggregati Interventi locali, miglioramenti, adeguamenti, demolizioni e ricostruzioni in aggregato Problemi progettuali e attuativi

2 di cosa parliamo Definizione di AGGREGATO: Dall enciclopedia Treccani: Aggregato - complessità Kowloon Walled City Hong Kong Caratteristica di un sistema (perciò detto complesso), concepito come un aggregato organico e strutturato di parti tra loro interagenti, in base alla quale il comportamento globale del sistema non è immediatamente riconducibile a quello dei singoli costituenti, dipendendo dal modo in cui essi interagiscono.

3 di cosa parliamo INDICE -Tipologie - La normativa - I Meccanismi di danno - I materiali: la muratura - Tipologia di interventi - L esecuzione - Parliamone Benedetto Bonfigli Totila ed il chierico traditore 1450 circa Perugia, palazzo dei priori

4 Tipologie - Centri storici

5 Tipologie - Centri storici - Aggregati urbani

6 Tipologie - Centri storici - Aggregati urbani - Aggregati rurali

7 Tipologie - Centri storici - Aggregati urbani - Aggregati rurali - Borghi Lettura dell edilizia di base Caniggia/Maffei

8 Tipologie - Centri storici - Aggregati urbani - Aggregati rurali - Borghi - Isolati Rischio sismico e pianificazione nei centri storici - Cremonini

9 Tipologie - Centri storici - Aggregati urbani - Aggregati rurali - Borghi - Isolati - Coste L Aquila Il restauro della città - Centofanti

10 La Normativa - Le zone sismiche

11 La Normativa - Le zone sismiche - LEGGE 2 Febbraio 1974, n. 64 Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone sismiche

12 La Normativa C MIGLIORAMENTO. [ ] L esecuzione di una o più opere riguardanti i singoli elementi strutturali dell edificio con lo scopo di conseguire un maggior grado di sicurezza senza, peraltro, modificarne in maniera sostanziale il comportamento globale. [ ] Tale tipologia d intervento si applica, in particolare, al caso degli edifici di carattere monumentale, [ ] in quanto compatibile con le esigenze di tutela e di conservazione del bene culturale. C ADEGUAMENTO. [ ] L esecuzione di un complesso di opere sufficienti per rendere l edificio atto a resistere alle azioni sismiche. E obbligatorio in caso di: -Sopraelevazioni o ampliamenti - Variazioni di destinazione d uso con incremento di carichi - Opere che portino ad un organismo edilizio diverso dal precedente o che alterino in maniera sostanziale il comportamento globale dell edificio. C COMPLESSI EDILIZI. Nel caso di complessi edilizi privi di giunti tra gli edifici, il progetto esecutivo dell intervento deve documentare la situazione statica degli edifici contigui, a dimostrazione che gli interventi previsti non arrechino aggravi a tale situazione. Circ. Min. LLPP 10/04/1997 C COMPLESSI EDILIZI. Per quanto riguarda i complessi edilizi, nel caso di assenza di giunti, i calcoli di verifica devono tenere conto, anche con valutazioni approssimate, delle eventuali azioni trasmesse dagli edifici contigui. Per gli edifici in muratura ciò può essere fatto aumentando le forze orizzontali di progetto [ ] - Le zone sismiche - LEGGE 2 Febbraio 1974, n. 64 Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone sismiche - DM LLPP 16/01/1996 Norme tecniche per le costruzioni in zone sismiche

13 La Normativa - Le zone sismiche 8.3 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA Le costruzioni esistenti devono essere sottoposte a valutazione della sicurezza quando ricorra anche una delle seguenti situazioni: - riduzione evidente della capacità resistente e/o deformativa della struttura o di alcune sue parti dovuta ad azioni ambientali (sisma, vento, neve e temperatura), significativo degrado e decadimento delle caratteristiche meccaniche dei materiali, azioni eccezionali (urti, incendi, esplosioni), situazioni di funzionamento ed uso anomalo, deformazioni significative imposte da cedimenti del terreno di fondazione; - provati gravi errori di progetto o di costruzione; - cambio della destinazione d uso della costruzione o di parti di essa, con variazione significativa dei carichi variabili e/o della classe d uso della costruzione; - interventi non dichiaratamente strutturali, qualora essi interagiscano, anche solo in parte, con elementi aventi funzione strutturale e, in modo consistente, ne riducano la capacità o ne modifichino la rigidezza. Qualora le circostanze di cui ai punti precedenti riguardino porzioni limitate della costruzione, la valutazione della sicurezza potrà essere limitata agli elementi interessati e a quelli con essi interagenti, tenendo presente la loro funzione nel complesso strutturale. La valutazione della sicurezza deve 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. La valutazione della sicurezza dovrà effettuarsi ogni qual volta si eseguano gli interventi strutturali di cui al punto 8.4, e dovrà determinare il livello di sicurezza prima e dopo l intervento. Il Progettista dovrà esplicitare, in un apposita relazione, i livelli di sicurezza attuali o raggiunti con l intervento e le eventuali conseguenti limitazioni da imporre nell uso della costruzione. - LEGGE 2 Febbraio 1974, n. 64 Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone sismiche - DM LLPP 16/01/1996 Norme tecniche per le costruzioni in zone sismiche - DM Infr 14/01/2008 Norme tecniche per le costruzioni NTC

14 La Normativa - Le zone sismiche 8.4 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI Si individuano le seguenti categorie di intervento: - interventi di adeguamento atti a conseguire i livelli di sicurezza previsti dalle presenti norme; - interventi di miglioramento atti ad aumentare la sicurezza strutturale esistente, pur senza necessariamente raggiungere i livelli richiesti dalle presenti norme; - riparazioni o interventi locali che interessino elementi isolati, e che comunque comportino un miglioramento delle condizioni di sicurezza preesistenti. Gli interventi di adeguamento e miglioramento devono essere sottoposti a collaudo statico. Per i beni di interesse culturale in zone dichiarate a rischio sismico, ai sensi del comma 4 dell art. 29 del D. lgs. 22 gennaio 2004, n. 42 Codice dei beni culturali e del paesaggio, è in ogni caso possibile limitarsi ad interventi di miglioramento effettuando la relativa valutazione della sicurezza. 8.7 VALUTAZIONE E PROGETTAZIONE IN PRESENZA DI AZIONI SISMICHE In presenza di edifici in aggregato, contigui, a contatto od interconnessi con edifici adiacenti, i metodi di verifica di uso generale per gli edifici di nuova costruzione possono non essere adeguati. Nell analisi di un edificio facente parte di un aggregato edilizio occorre tenere conto delle possibili interazioni derivanti dalla contiguità strutturale con gli edifici adiacenti. A tal fine dovrà essere individuata l unità strutturale (US) oggetto di studio, evidenziando le azioni che su di essa possono derivare dalle unità strutturali contigue. L US dovrà avere continuità da cielo a terra per quanto riguarda il flusso dei carichi verticali e, di norma, sarà delimitata o da spazi aperti, o da giunti strutturali, o da edifici contigui strutturalmente ma, almeno tipologicamente, diversi. Oltre a quanto normalmente previsto per gli edifici non disposti in aggregato, dovranno essere valutati gli effetti di: spinte non contrastate causate da orizzontamenti sfalsati di quota sulle pareti in comune con le US adiacenti, meccanismi locali derivanti da prospetti non allineati, US adiacenti di differente altezza. - LEGGE 2 Febbraio 1974, n. 64 Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone sismiche - DM LLPP 16/01/1996 Norme tecniche per le costruzioni in zone sismiche - DM Infr 14/01/2008 Norme tecniche per le costruzioni NTC

15 La Normativa VITA NOMINALE La vita nominale di un opera strutturale è intesa come il numero di anni nel quale la struttura, purché soggetta alla manutenzione ordinaria, deve potere essere usata per lo scopo al quale è destinata. 10 REDAZIONE DEI PROGETTI STRUTTURALI ESECUTIVI Il piano di manutenzione delle strutture è il documento complementare al progetto strutturale che ne prevede, pianifica e programma tenendo conto degli elaborati progettuali esecutivi dell'intera opera l'attività di manutenzione, al fine di mantenerne nel tempo la funzionalità, le caratteristiche di qualità l'efficienza ed il valore economico. - Le zone sismiche - LEGGE 2 Febbraio 1974, n. 64 Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone sismiche - DM LLPP 16/01/1996 Norme tecniche per le costruzioni in zone sismiche? - DM Infr 14/01/2008 Norme tecniche per le costruzioni NTC

16 La Normativa - Le zone sismiche - LEGGE 2 Febbraio 1974, n. 64 Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone sismiche CONDIZIONI TOPOGRAFICHE - DM LLPP 16/01/1996 Norme tecniche per le costruzioni in zone sismiche - DM Infr 14/01/2008 Norme tecniche per le costruzioni NTC

17 La Normativa STABILITA NEI CONFRONTI DELLA LIQUEFAZIONE - Le zone sismiche - LEGGE 2 Febbraio 1974, n. 64 Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone sismiche - DM LLPP 16/01/1996 Norme tecniche per le costruzioni in zone sismiche - DM Infr 14/01/2008 Norme tecniche per le costruzioni NTC Rischio sismico e pianificazione nei centri storici - Cremonini

18 Rilievo Strutturale Il rilievo strutturale

19 Rilievo Strutturale - Chi porta cosa? [I maschi murari]

20 Rilievo Strutturale - Chi porta cosa? [I maschi murari] - Chi porta cosa? [I solai e le coperture]

21 Rilievo Strutturale - Chi porta cosa? [I maschi murari] - Chi porta cosa? [I solai e le coperture] -Chi porta cosa? [Varie ed eventuali]

22 Rilievo Strutturale - Chi porta cosa? [I maschi murari] - Chi porta cosa? [I solai e le coperture] - Chi porta cosa? [Varie ed eventuali] - Chi porta cosa? [?]

23 Rilievo Strutturale - Chi porta cosa? [I maschi murari] - Chi porta cosa? [I solai e le coperture] - Chi porta cosa? [Varie ed eventuali] - Chi porta cosa? [?] - Chi porta cosa? [Le catene]

24 Meccanismi di Danno I meccanismi di danno Libro Primo DIAGNOSI Nessun effetto è in natura senza cagione: intendi la ragione e non ti bisognerà l esperienza Leonardo Da Vinci 1 modo Si tratta di meccanismi di instabilità che si innescano prima di attingere alla resistenza della strutture. 2 modo Si tratta di meccanismi di rottura che sopravvengono quando si raggiunge il limite di resistenza del materiale.

25 Meccanismi di Danno - Ribaltamento di parete 1 Si manifesta attraverso la rotazione rigida di intere facciate o porzioni di pareti rispetto ad assi in prevalenza orizzontali alla base di esse e che percorrono la struttura muraria sollecitata da azioni fuori dal piano

26 Meccanismi di Danno - Ribaltamento di parete 1 - Ribaltamento composto 1 Si manifesta attraverso la rotazione rigida di intere facciate o porzioni di pareti rispetto ad assi in prevalenza orizzontali accompagnata dal trascinamento di parti delle strutture murarie appartenenti alle pareti di controvento

27 Meccanismi di Danno - Ribaltamento di parete 1 - Ribaltamento composto 1 - Rib. del cantonale 1 Si manifesta attraverso la rotazione rigida di un cuneo di distacco, delimitato da superfici di frattura ad andamento diagonale nelle pareti concorrenti nelle angolate libere, rispetto ad una cerniera posta alla base dello stesso. Meccanismi di questo tipo sono frequenti in edifici che presentano spinte concentrate in testa ai cantonali dovute in particolar modo ai carichi trasmessi dai puntoni dei tetti a padiglione

28 Meccanismi di Danno - Ribaltamento di parete 1 - Ribaltamento composto 1 - Rib. del cantonale 1 - Fless. verticale di parete 1 Si manifesta con formazione di una cerniera cilindrica orizzontale che divide la parete in due blocchi ed è descritto dalla rotazione reciproca degli stessi attorno a tale asse per azioni fuori dal piano

29 Meccanismi di Danno - Ribaltamento di parete 1 - Ribaltamento composto 1 - Rib. del cantonale 1 - Fless. verticale di parete 1 - Fless. orizzontale di parete 1 Si manifesta con l espulsione di materiale dalla zona sommitale della parete e col distacco di corpi cuneiformi accompagnato dalla formazione di cerniere cilindriche oblique e verticali per azioni fuori dal piano

30 Meccanismi di Danno - Ribaltamento di parete 1 - Ribaltamento composto 1 - Rib. del cantonale 1 - Fless. verticale di parete 1 - Fless. orizzontale di parete 1 - Sfondamento del timpano 1 Si manifesta con l espulsione di materiale dalla zona sommitale della parete del timpano

31 Meccanismi di Danno - Ribaltamento di parete 1 - Ribaltamento composto 1 - Rib. del cantonale 1 - Fless. verticale di parete 1 - Fless. orizzontale di parete 1 - Sfondamento del timpano 1 - Rottura a taglio 2 Si manifesta per superamento a taglio della resistenza del pannello murario

32 Meccanismi di Danno - Ribaltamento di parete 1 - Ribaltamento composto 1 - Rib. del cantonale 1 - Fless. verticale di parete 1 - Fless. orizzontale di parete 1 - Sfondamento del timpano 1 - Rottura a taglio 2 Si manifesta per superamento a taglio della resistenza del pannello murario Discontinuità di quote

33 Meccanismi di Danno - Ribaltamento di parete 1 - Ribaltamento composto 1 - Rib. del cantonale 1 - Fless. verticale di parete 1 - Fless. orizzontale di parete 1 - Sfondamento del timpano 1 - Rottura a taglio 2 Si manifesta per superamento a taglio della resistenza del pannello murario Discontinuità di quote Scorrimenti di piano

34 I Materiali: Muratura La MURATURA

35 I Materiali: Muratura La MURATURA La corretta caratterizzazione del materiale è fondamentale per la modellazione e le verifiche di qualsiasi elemento strutturale.

36 I Materiali: Muratura La MURATURA La corretta caratterizzazione del materiale è fondamentale per la modellazione e le verifiche di qualsiasi elemento strutturale. Circ. n 617 C.S.LL.PP. 02/02/2009 Tab. C8.A.2

37 I Materiali: Muratura La MURATURA La corretta caratterizzazione del materiale è fondamentale per la modellazione e le verifiche di qualsiasi elemento strutturale. Circ. n 617 C.S.LL.PP. 02/02/2009 Tab. C8.A.2 Corretta DISCRETIZZAZIONE

38 Gli Interventi Gli INTERVENTI Miglioramento del comportamento strutturale o delle resistenze. Diminuzione delle masse. SALVIAMO IL SALVABILE per quanto possibile!

39 Gli Interventi - Interventi sui SOLAI Rinforzo delle travi Miglioramento del comportamento nel piano del solaio

40 Gli Interventi - Interventi sui SOLAI - Interventi sulle MURATURE Scuci-cuci Ristilatura dei giunti Iniezione di miscele leganti Intonaco armato

41 L Esecuzione - Logistica di cantiere Spazi pubblici Altre proprietà

42 L Esecuzione - Logistica di cantiere - Adiacenza ad altre proprietà Sicurezza dei fabbricati adiacenti Sicurezza dei lavoratori Lavorazioni disagevoli

43 L Esecuzione - Logistica di cantiere - Adiacenza ad altre proprietà - Varie ed eventuali

44 Parliamone - L importanza delle scelte A seguito della evidente vulnerabilità, come possiamo intervenire a ritroso?

45 Parliamone - L importanza delle scelte - Proprietà pubblica/privata Va bene i confini catastali, ma quelli strutturali?

46 Parliamone - L importanza delle scelte - Proprietà pubblica/privata - Unità strutturali e vie di fuga Tipologie strutturali ed unità d intervento differenti, ma necessità di salvaguardia della via di fuga

47 Parliamone - L importanza delle scelte - Proprietà pubblica/privata - Unità strutturali e vie di fuga - Riassunto Canonica statica : In adiacenza ad edificio vincolato. Pesante rimaneggiamento negli anni. Ammaloramento per cedimenti fondali (versante e campanile) e mancato comportamento scatolare. Canonica sismica : In adiacenza ad edificio vincolato. Pesante rimaneggiamento negli anni. Meccanismi di primo modo. Meccanismi di secondo modo. Problemi geotecnici.

48 In Conclusione -Spirito critico - Tecnologia - Inventiva - Esperienza - Immaginazione! Grazie per l attenzione!