1.1 CARATTERISTICHE DELL EDIFICIO ESISTENTE ANALISI STORICO-CRITICA RILIEVO CARATTERIZZAZIONE MECCANICA DEI MATERIALI...

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2 Sommario Sommario... 1 INTRODUZIONE... 2 NORMATIVA DI RIFERIMENTO EDIFICIO ESISTENTE CARATTERISTICHE DELL EDIFICIO ESISTENTE ANALISI STORICO-CRITICA RILIEVO CARATTERIZZAZIONE MECCANICA DEI MATERIALI LIVELLO DI CONOSCENZA E FATTORE DI CONFIDENZA AZIONI ANALISI DEI CARICHI RILIEVO FOTOGRAFICO VALTAZIONE SULLA SICUREZZA DELLA STRUTTURA ALLEGATI: RAPPORTI DI PROVA SULLE STRUTTURE ESISTENTI... 12

3 INTRODUZIONE La presente relazione sulla valutazione della sicurezza accompagna il calcolo strutturale per l intervento di miglioramento sismico previsto nell ambito del progetto per i lavori di Recupero e riqualificazione del patrimonio infrastrutturale dell Istituto Scolastico Comunale Elementare - Primaria Castelluccio de Sauri interventi di tipo A Azione NORMATIVA DI RIFERIMENTO L intero progetto è stato svolto nel rispetto della normativa vigente: D.M Nuove Norme tecniche per le costruzioni; Circ. Ministero Infrastrutture e Trasporti 2 febbraio 2009, n. 617 Istruzioni per l applicazione delle Nuove norme tecniche per le costruzioni di cui al D.M. 14 gennaio EDIFICIO ESISTENTE La procedura adottata per la definizione del modello di comportamento dell edificio esistente è quella suggerita al Par. 8.5 Procedure per la valutazione della sicurezza e la redazione dei progetti, del D.M CARATTERISTICHE DELL EDIFICIO ESISTENTE L edificio oggetto di studio è la sede dell unica scuola elementare presente nel comune di Castelluccio dei Sauri (FG) e ospita le classi, la mensa e gli uffici scolastici. La costruzione di trova all interno di un area recintata nella quale sono ubicati gli edifici comunali della palestra, scuola materna, elementare e media inferiore. Il fabbricato svolge un ruolo fondamentale nel Piano di Protezione Civile Comunale in quanto è inquadrato quale Area di accoglienza. La scuola elementare via D.Alighieri è un immobile consistente in 2 piani fuori terra e copertura a doppia falda. La struttura portante è muratura con mattoni pieni e malta di cemento mentre la copertura è a travi e pilastri in c.c.a. gettato in opera. I solai sono in laterocemento. La costruzione consiste in due blocchi di forma rettangolare collegati da un blocco centrale, anch esso rettangolare, ospitante l atrio di ingresso e il corpo scale. La forma in pianta è quindi rettangolare allungata, con lato maggiore pari a circa 42 ml e lato minore di circa 14ml. 2

4 1.2 ANALISI STORICO-CRITICA Ai fini di una corretta individuazione del sistema strutturale esistente e del suo stato di sollecitazione è importante ricostruire il processo di realizzazione e le successive modifiche subite nel tempo dal manufatto, nonché gli eventi che lo hanno interessato. Orbene dall esame dei documenti del progetto originale presenti nell archivio dell Ufficio Tecnico del Comune di Castelluccio dei Sauri è stato possibile desumere che l edificio in muratura è stato progettato verso la fine degli anni 50 e realizzato durante gli anni 60. I lavori per la costruzione della scuola sono rimasti fermi con la costruzione incompleta fino all inizio degli anni 80, epoca in cui è stato realizzato il piano di copertura a doppia falda con pilastri e travi in c.a.a. e solaio sempre in laterocemento. Di seguito il dettaglio degli elaborati consultati: - n.1 tavola grafica delle piante di piano del 2 Progetto di variante al 1 lotto per la costruzione dell Edificio Scolastico Elementare redatto prima del 1961; - n.1 tavola grafica del Progetto per il ripristino e la ristrutturazione del plesso scolastico elementare redatta nel gennaio 1983; - n.2 tavole grafiche del Progetto per lavori di adeguamento alle norme di sicurezza, igiene ed agibilità della scuola elementare statale redatto nel febbraio 1993; 3

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6 Nell ottobre 2007 l edificio è stato sottoposto a verifica di idoneità statica, in tale occasione è stata effettuata una campagna di prove in sito e laboratorio come di seguito riportato: n.1 carotaggio di campione cilindrico di muratura portante e prova di compressione di elemento murario; n.1 prova con martinetto piatto su muratura portante; n.1 prova di pull-out su un architrave in c.c.a.; n.1 prova di carico su un solaio tipo più sollecitato, quello del primo impalcato avente luce netta di 6,50m. Gli esiti della verifica e delle prove stabiliscono che l edificio scolastico è idoneo staticamente. 1.3 RILIEVO La fase di rilievo è stato un momento fondamentale che ha consentito di chiarire le discrepanze presenti tra i vati documenti consultati e di indagare sugli aspetti non riportati sui documenti stessi. Il rilievo geometrico-strutturale è stato riferito sia alla geometria complessiva dell organismo che a quella degli elementi costruttivi. Il risultato finale è stato l individuazione dell organismo resistente della costruzione e la definizione dell orditura e spessore dei solai 5

7 (mediante prova in sito). E stato anche possibile osservare lo stato di conservazione dei materiali e degli elementi costruttivi. Gli aspetti più significativi indagati ai fini della creazione del modello strutturale sono: - murature ortogonali ammorsate; - presenza di cordoli sui maschi murari e loro dimensione; - rilievo delle strutture in c.c.a. della copertura; - rilievo dell orditura e dello spessore dei due solai di interpiano e di quelli inclinati in copertura; - rilievo dello spessore delle pareti portanti che al secondo piano risultano essere dello spessore di 30cm, non 40cm come indicato sugli elaborati di progetto. E importante rimarcare che non sono visibili dissesti fondali in atto ne stabilizzati, non ci sono quadri fessurativi ne lesioni di alcun tipo. Di seguito la graficizzazione del rilievo strutturale: 6

8 1.4 CARATTERIZZAZIONE MECCANICA DEI MATERIALI La muratura portante è costituita da mattoni pieni e malta di calce. Per il modello strutturale si adotterà il corrispondente materiale con le caratteristiche meccaniche riportate nella tabella C8B1 della circolare. A conferma di tale assunzione ci sono i rilievi in sito che confermano la presenza di tale materiale; le prove di laboratorio sull elemento di muratura; il modulo elastico ricavato dalla prova con martinetti piatti (E=14380Mpa, quasi uguale al valore medio indicato dalla normativa). Non vi sono coefficienti correttivo utilizzabili per il miglioramento delle caratteristiche meccaniche ai sensi della tabella C8B.2 della circolare. 7

9 In allegato alla presente i rapporti di prova sulle strutture esistenti. 1.5 LIVELLO DI CONOSCENZA E FATTORE DI CONFIDENZA Sulla base degli approfondimenti effettuati nelle fasi conoscitive sopra riportate, sono individuati i livelli di conoscenza dei diversi parametri coinvolti nel modello e definiti i correlati fattori di confidenza, da utilizzare come ulteriori coefficienti parziali di sicurezza che tengono conto della carenza nella conoscenza dei parametri del modello. In questo caso abbiamo livello di conoscenza LC=2 e fattore di confidenza FC=1,3. Pertanto per i valori di calcolo delle caratteristiche meccaniche dei materiali vengono considerati i valori minimi riportati in tabella C8B.1 e coefficiente di sicurezza FC=1.20 (oltre al coefficiente di sicurezza previsto da normativa e pari a 2 di cui si tiene conto in fase di calcolo). Di seguito vengono riportate le tabelle riassuntive per la muratura esistente: 1.6 AZIONI I valori della azioni e le loro combinazioni da considerare nel calcolo, sia per la valutazione della sicurezza sia per il progetto degli interventi, sono quelle definite dalla normativa di riferimento D.M. 8

10 e Circ. Min. 617/2009. Azioni e loro combinazione secondo la norma con i relativi coefficienti γg. COMBINAZIONI CARICHI - S.L.V. - A1 / S.L.D. DESCRIZIONI Peso Strutturale 1,30 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 Perm.Non Strutturale 1,50 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 Var.Abitazioni 1,50 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 Var.Amb.affol. 1,50 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 Var.Bibl.Arch. 1,50 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 Var.Coperture 1,50 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Corr. Tors. dir. 0 0,00 1,00-1,00 1,00-1,00 1,00-1,00 1,00-1,00-1,00 1,00-1,00 1,00-1,00 1,00 Corr. Tors. dir. 90 0,00 0,30 0,30-0,30-0,30-0,30-0,30 0,30 0,30 0,30 0,30-0,30-0,30-0,30-0,30 Sisma direz. grd 0 0,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00-1,00-1,00-1,00-1,00-1,00-1,00 Sisma direz. grd 90 0,00 0,30 0,30 0,30 0,30-0,30-0,30-0,30-0,30 0,30 0,30 0,30 0,30-0,30-0,30 COMBINAZIONI CARICHI - S.L.V. - A1 / S.L.D. DESCRIZIONI Peso Strutturale 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 Perm.Non Strutturale 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 Var.Abitazioni 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 Var.Amb.affol. 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 Var.Bibl.Arch. 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 Var.Coperture 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Corr. Tors. dir. 0-1,00 1,00 0,30-0,30 0,30-0,30 0,30-0,30 0,30-0,30-0,30 0,30-0,30 0,30-0,30 Corr. Tors. dir. 90 0,30 0,30 1,00 1,00-1,00-1,00-1,00-1,00 1,00 1,00 1,00 1,00-1,00-1,00-1,00 Sisma direz. grd 0-1,00-1,00 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30 0,30-0,30-0,30-0,30-0,30-0,30 Sisma direz. grd 90-0,30-0,30 1,00 1,00 1,00 1,00-1,00-1,00-1,00-1,00 1,00 1,00 1,00 1,00-1,00 COMBINAZIONI CARICHI - S.L.V. - A1 / S.L.D. DESCRIZIONI Peso Strutturale 1,00 1,00 1,00 Perm.Non Strutturale 1,00 1,00 1,00 Var.Abitazioni 0,30 0,30 0,30 Var.Amb.affol. 0,60 0,60 0,60 Var.Bibl.Arch. 0,80 0,80 0,80 Var.Coperture 0,00 0,00 0,00 Corr. Tors. dir. 0 0,30-0,30 0,30 Corr. Tors. dir. 90-1,00 1,00 1,00 Sisma direz. grd 0-0,30-0,30-0,30 Sisma direz. grd 90-1,00-1,00-1, ANALISI DEI CARICHI Riepilogo dell analisi dei carichi sui solai tutti in laterocemento per l edificio esistente: - Tipologia 1: solaio impalcato1 h=20+5=25cm, finiture h=10cm, con incidenza tramezzi; - Tipologia 2: solaio impalcato1 h=20+5=25cm; finiture h=10cm, senza incidenza tramezzi; - Tipologia 3: solaio in laterocmento di sottotetto h=18+2=20cm; - Tipologia 4: solaio orizzontale in copertura (terrazza) h=20+5=25cm; finiture h=10cm; con carico neve; - Tipologia 5: solaio inclinato copertura h=22cm; finiture; pannelli solari; con carico neve. 9

11 1.7 RILIEVO FOTOGRAFICO Di seguito le facciate del fabbricato esistente: Vista prospetto principale Vista retroprospetto e prospetto laterale Ambienti interni: Atrio piano terra Atrio piano primo 10

12 Aule tipo Fori finestre su pareti portanti Mezzo timpano in copertura Copertura con strutture in c.c.a. 11

13 2 VALTAZIONE SULLA SICUREZZA DELLA STRUTTURA La struttura allo stato di fatto e di progetto è stata sottoposta alle seguenti verifiche: - Verifica in condizioni statiche non sismiche; - Verifica a sisma ortogonale; - Cinematismi locali; - Verifica sismica statica non lineare Push Over. Di seguito il riepilogo del complesso delle verifiche svolte: Verifica in condizioni statiche non sismiche: Struttura verificata allo stato di fatto e di progetto. Verifica a sisma ortogonale Indicatore di rischio minimo stato di fatto α SLV = 0,070/0,212 = 0,330 Indicatore di rischio minimo stato di progetto α SLV = 0,212/0,212 = 1 Cinematismi locali di facciata: Indicatore di rischio minimo stato di fatto (alfa) α UV = 0,017/0,212 = 0,080 Indicatore di rischio minimo stato di progetto non sono presenti cinematismi locali Verifica sismica statica Push Over: Indicatore di rischio minimo stato di fatto (alfa) αuv = 0,111/0,212 = 0,523 Indicatore di rischio minimo stato di progetto (alfa) αuv = 0,130/0,212 = 0,613. Nel complesso è stato possibile garantire un miglioramento sismico per la struttura esistente. Allo stato di progetto l indicatore di rischio minimo è 0,60 < (alfa) αuv = 0,613 < 0,80. ALLEGATI: RAPPORTI DI PROVA SULLE STRUTTURE ESISTENTI 12

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