Sede Municipio Lago (CS) - Progetto Esecutivo Intervento di miglioramento sismico

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2 - STRUTTURA ESISTENTE CARATTERIZZAZIONE MECCANICA DEI MATERIALI Per quanto riguarda la caratterizzazione meccanica dei materiali, i valori delle resistenze meccaniche dei materiali saranno valutati sulla base delle prove effettuate sulla struttura, prescindendo dunque dalle classi discretizzate previste nelle norme per le nuove costruzioni. I valori medi delle resistenze ottenute saranno utilizzati divisi per i fattori di confidenza in funzione del livello di conoscenza raggiunto. Con riferimento alla Tabella C8A.1.3a della Circolare allegata alle NTC 2008 ed alle caratteristiche di omogeneità dei materiali utilizzati, sono state condotte verifiche estese DESCRIZIONE DELLA TIPOLOGIA COSTRUTTIVA Allo stato attuale il complesso edilizio è composto da due corpi di fabbrica nel seguito denominati Municipio e Mercato costruiti verso fine anni 60. Il corpo Municipio, che si affaccia sulla Piazza principale della Città, presenta tre piani fuori terra: il primo e il secondo piano sono destinati a uffici mentre il piano terra (inferiore alla quota della piazza) ad archivio. L altezza di interpiano è di circa 3.40 m. La struttura è costituita da telai di travi e pilastri in c.a. e il sistema di fondazione è costituito da travi rovesce in c.a. I solai in latero-cemento e la copertura a due falde, anch essa in latero-cemento, presentano uno spessore di circa 30 cm. Gli elementi verticali di chiusura sono costituiti da tamponature in laterizi aventi spessore di circa 35 cm. Il corpo Mercato presenta anch esso tre piani fuori terra: un piano seminterrato adibito ad autorimessa, un piano terra (alla stessa quota del piano terra del corpo Municipio) dedicato a mercato comunale e un piano primo in cui sono collocati diversi uffici e la sala consiliare. Anche la struttura del corpo Mercato è costituita da telai di travi e pilastri in c.a. con fondazioni a travi rovesce. I solai e la copertura orizzontale in latero-cemento presentano uno spessore di circa 30 cm. Le tamponature dello spessore di circa 30 cm sono realizzate con elementi in laterizio. Successivamente nello spazio libero tra questi due corpi di fabbrica è stato realizzato un corpo scala in c.a. intorno agli anni 80. Il complesso descritto comprende anche una struttura verticale snella in c.a. completamente isolata con funzione di orologio, cui si accede direttamente dalla piazza, ovvero dal secondo piano della sede municipale con una passerella in grigliato metallico. Al fine di conoscere al meglio lo stato di fatto del complesso edilizio è stata recuperata la documentazione progettuale costruttiva originaria la quale è risultata però insufficiente per definire un adeguato livello di conoscenza. Di conseguenza sono state programmate una serie di indagini conoscitive che hanno permesso di mettere a punto un modello strutturale quanto più fedele alla realtà. In particolare è stato eseguito un dettagliato rilievo geometrico dell edificio seguito da prove in situ e prove di laboratorio per la caratterizzazione meccanica dei materiali. Per maggiori dettagli si rimanda alla relazione tecnica generale e agli elaborati grafici di progetto. Gli interventi di miglioramento sismico introdurranno nuovi elementi in c.a., quali pareti e piastre in c.a., e cerchiature in c.a. di pilastri e travi esistenti. STIMA DELLE RESISTENZE E stata condotta una campagna in situ per la caratterizzazione dei materiali, consistita in: - prove non distruttive consistite in indagini sclerometriche; - estrazione di carote e successiva indagine di laboratorio sui campioni; - estrazione di campioni di armatura e successiva caratterizzazione in laboratorio; - indagini pacometriche e varie scarifiche superficiali per l individuazione delle armature e dei copriferri. Le caratteristiche di omogeneità intrinseche nelle strutture prefabbricate (e verificate dalla campagna sclerometrica) ed il confronto dei risultati ottenuti con i diversi metodi hanno consentito di ottenere una buona caratterizzazione dei materiali utilizzati nella costruzione della struttura. Si assumono in ogni caso i valori più cautelativi. Nel seguito si riportano i dati ottenuti. INDAGINI PACOMETRICHE E stata effettuata una campagna su un campione rappresentativo di elementi strutturali. 1

3 CAROTE Riguardo la stima delle resistenze si riportano le N resistenze ottenute sulle carote fcar,i: Corpo Municipio Travi elevazione fcar,i [N/mm 2 ]: (Campioni: C2A, C5A e C7A) Travi fondazione fcar,i [N/mm 2 ]: (Campione: C8A) Pilastri fcar,i [N/mm 2 ]: (Campioni: C1A, C3A, C4A e C6A) Corpo Mercato Travi elevazione fcar,i [N/mm 2 ]: (Campioni: C2B, C4B e C6B) Travi fondazione fcar,i [N/mm 2 ]: (Campione: C7B) Pilastri fcar,i [N/mm 2 ]: (1) (Campioni: C1B, C3B e C5B) (1) Il Campione C1B è stato scartato poiché ha fornito un valore della resistenza allo schiacciamento troppo difforme dai valori forniti dagli altri campioni. Corpo Scala Travi elevazione fcar,i [N/mm 2 ]: (Campione: C2C) Pilastri fcar,i [N/mm 2 ]: (Campioni: C1C, C3C) Durante la campagna d indagine si è estratta una ulteriore carota, denominata C4C, il cui risultato non è stato considerato in quanto la carota è caduta durante il trasporto in Laboratorio Per convertire le N resistenze ottenute sulle carote fcar,i nelle resistenze equivalenti in-situ fcis,i viene fornita la seguente relazione: fcis,i= (Fh/D* Fdia* Fr) (Fmc* Fd) fcar,i I coefficienti nella prima parentesi servono a correggere la resistenza delle carote estratte per ottenere resistenze su campioni cilindrici di diametro 100 mm, rapporto altezza diametro h/d pari a 2 e prive di armature incluse: - Fh/D è il coefficiente correttivo relativo al rapporto h/d, da assumere pari a 0.87, 0.93, 0.96, 0.98 e 1.00 per h/d pari, rispettivamente, a 1.0, 1.25, 1.50, 1.75 e 2.00; - Fdia coefficiente correttivo relativo al diametro, da assumere pari a 1.06, 1.00 e 0.98 per D pari, rispettivamente, a 50, 100 e 150 mm; - Fr coefficiente correttivo relativo alla presenza di armature incluse, da assumere pari a 1.00, 1.08 e 1.13 per la presenza, rispettivamente, di nessuna barra, 1 e 2 barre. - I coefficienti nella seconda parentesi portano in conto le differenze tra le condizioni della carota e quelle del calcestruzzo nella struttura: - Fmc porta in conto l effetto del contenuto di umidità nella carota al momento della prova, da assumere pari a 1.09 per carote sature d acqua e pari a 0.96 per carote completamente asciutte; - Fd porta in conto l effetto del rimaneggiamento dovuto all estrazione pari a La resistenza media fcm da adottare nei calcoli viene riferita al valore medio delle resistenze in-situ ottenute. Nel caso in esame si ha: CORPO MUNICIPIO Travi elevazione campione C2A (h/d=1.01; D=94.0 mm) 2

4 fcar,i = N/mm 2 fcis,i = (Fh/D* Fdia* Fr) (Fmc* Fd) fcar,i = 0.87*1.00*1*0.96*1.06*32.95 ~ N/mm 2 campione C5A (h/d=1.02; D=93.9 mm) fcar,i = N/mm 2 fcis,i = (Fh/D* Fdia* Fr) (Fmc* Fd) fcar,i = 0.87*1.00*1*0.96*1.06*28.15 ~ N/mm 2 campione C7A (h/d=1.03; D=88.1 mm) fcar,i = N/mm 2 fcis,i = (Fh/D* Fdia* Fr) (Fmc* Fd) fcar,i = 0.87*1.00*1*0.96*1.06*28.15 ~ N/mm 2 fcm = ( )/3 = N/mm 2 (TRAVI ELEVAZIONE CORPO MUNICIPIO) Travi fondazione campione C8A (h/d=0.99; D=93.9 mm) fcar,i = N/mm 2 fcis,i = (Fh/D* Fdia* Fr) (Fmc* Fd) fcar,i = 0.87*1.00*1*0.96*1.06*27.05 ~ N/mm 2 fcm = N/mm 2 (TRAVI FONDAZIONE CORPO MUNICIPIO) Pilastri campione C1A (h/d=0.98; D=93.8 mm) fcar,i = N/mm 2 fcis,i = (Fh/D* Fdia* Fr) (Fmc* Fd) fcar,i = 0.87*1.00*1*0.96*1.06*20.35 ~ N/mm 2 campione C3A (h/d=1.00; D=94.1 mm) fcar,i = N/mm 2 fcis,i = (Fh/D* Fdia* Fr) (Fmc* Fd) fcar,i = 0.87*1.00*1*0.96*1.06*26.50 ~ N/mm 2 campione C4A (h/d=0.99; D=94.0 mm) 3

5 fcar,i = N/mm 2 fcis,i = (Fh/D* Fdia* Fr) (Fmc* Fd) fcar,i = 0.87*1.00*1*0.96*1.06*15.50 ~ N/mm 2 campione C6A (h/d=0.99; D=94.0 mm) fcar,i = N/mm 2 fcis,i = (Fh/D* Fdia* Fr) (Fmc* Fd) fcar,i = 0.87*1.00*1*0.96*1.06*20.45 ~ N/mm 2 fcm = ( )/4 = N/mm 2 (PILASTRI CORPO MUNICIPIO) CORPO MERCATO Travi elevazione campione C2B (h/d=0.98; D=93.7 mm) fcar,i = N/mm 2 fcis,i = (Fh/D* Fdia* Fr) (Fmc* Fd) fcar,i = 0.87*1.00*1*0.96*1.06*33.60 ~ N/mm 2 campione C4B (h/d=0.97; D=94.0 mm) fcar,i = N/mm 2 fcis,i = (Fh/D* Fdia* Fr) (Fmc* Fd) fcar,i = 0.87*1.00*1*0.96*1.06*34.10 ~ N/mm 2 campione C6B (h/d=1.00; D=94.1 mm) fcar,i = N/mm 2 fcis,i = (Fh/D* Fdia* Fr) (Fmc* Fd) fcar,i = 0.87*1.00*1*0.96*1.06*33.45 ~ N/mm 2 fcm = ( )/3 = N/mm 2 (TRAVI ELEVAZIONE CORPO MERCATO) Travi fondazione campione C7B (h/d=0.96; D=94.0 mm) fcar,i = N/mm 2 fcis,i = (Fh/D* Fdia* Fr) (Fmc* Fd) fcar,i = 0.87*1.00*1*0.96*1.06*22.95 ~ N/mm 2 fcm = N/mm 2 (TRAVI FONDAZIONE CORPO MERCATO) Pilastri campione C1B (h/d=1.01; D=90.0 mm) 4

6 fcar,i = N/mm 2 fcis,i = (Fh/D* Fdia* Fr) (Fmc* Fd) fcar,i = 0.87*1.00*1*0.96*1.06*46.85 ~ N/mm 2 Il valore di resistenza del campione C1B non è stato considerato nel calcolo della resistenza media dei pilastri poiché troppo difforme dai valori forniti dagli altri campioni. campione C3B (h/d=1.00; D=94.1 mm) fcar,i = N/mm 2 fcis,i = (Fh/D* Fdia* Fr) (Fmc* Fd) fcar,i = 0.87*1.00*1*0.96*1.06*21.60 ~ N/mm 2 campione C5B (h/d=0.99; D=93.8 mm) fcar,i = N/mm 2 fcis,i = (Fh/D* Fdia* Fr) (Fmc* Fd) fcar,i = 0.87*1.00*1*0.96*1.06*22.10 ~ N/mm 2 fcm = ( )/2 = N/mm 2 (PILASTRI CORPO MERCATO) CORPO SCALA Travi elevazione campione C2C (h/d=0.98; D=94.0 mm) fcar,i = N/mm 2 fcis,i = (Fh/D* Fdia* Fr) (Fmc* Fd) fcar,i = 0.87*1.00*1*0.96*1.06*28.20 ~ N/mm 2 fcm = N/mm 2 (TRAVI ELEVAZIONE CORPO SCALA) Pilastri campione C1C (h/d=1.01; D=93.6 mm) fcar,i = N/mm 2 fcis,i = (Fh/D* Fdia* Fr) (Fmc* Fd) fcar,i = 0.87*1.00*1*0.96*1.06*29.10 ~ N/mm 2 campione C3C (h/d=0.95; D=94.1 mm) fcar,i = N/mm 2 fcis,i = (Fh/D* Fdia* Fr) (Fmc* Fd) fcar,i = 0.87*1.00*1*0.96*1.06*26.90 ~ N/mm 2 5

7 fcm = ( )/2 = N/mm 2 (PILASTRI CORPO SCALA) Le resistenze di calcolo da adottare nelle verifiche degli elementi in c.a. esistenti sono state ricavate dividendo le resistenze medie ottenute per il fattore di confidenza Fc: CORPO MUNICIPIO - Calcestruzzo travi elevazione fcm N/mm 2 Fc=1.20 fcd N/mm 2 - Calcestruzzo travi fondazione fcm N/mm 2 Fc=1.20 fcd N/mm 2 - Calcestruzzo pilastri fcm N/mm 2 Fc=1.20 fcd N/mm 2 - Acciaio carp. fsm N/mm 2 Fc=1.20 fyd N/mm 2 CORPO MERCATO - Calcestruzzo travi elevazione fcm N/mm 2 Fc=1.20 fcd N/mm 2 - Calcestruzzo travi fondazione fcm N/mm 2 Fc=1.20 fcd N/mm 2 - Calcestruzzo pilastri fcm N/mm 2 Fc=1.20 fcd N/mm 2 - Acciaio carp. fsm N/mm 2 Fc=1.20 fyd N/mm 2 CORPO SCALA - Calcestruzzo travi elevazione fcm N/mm 2 Fc=1.20 fcd N/mm 2 - Calcestruzzo pilastri fcm N/mm 2 Fc=1.20 fcd N/mm 2 - Acciaio carp. fsm N/mm 2 Fc=1.20 fyd N/mm 2 NUOVE CERCHIATURE IN C.A. E NUOVE PARETI IN C.A. Per l esecuzione dei nuovi elementi in c.a. si utilizzeranno i seguenti materiali: Calcestruzzo Cerchiature in c.a. - Cemento tipo 42.5R - Calcestruzzo a prestazione garantita (UNI EN 206-1) classe C30/37: fck 300 dan/cmq Rck 370 dan/cmq fcd 170 dan/cmq εco 0.20 % εcu 0.35 % E dan/cmq - Classe esposizione XC2/XC3 - Lavorabilità: classe di consistenza: S4/S5 - Diametro massimo inerti: 20 mm - Rapporto a/c max: Copriferro minimo: 25 mm - Classe di contenuto cloruri: Cl 0.4 Calcestruzzo Pareti in c.a. - Cemento tipo 42.5R - Calcestruzzo a prestazione garantita (UNI EN 206-1) classe C25/30: fck 250 dan/cmq Rck 300 dan/cmq fcd 141 dan/cmq εco 0.20 % εcu 0.35 % E dan/cmq - Classe esposizione XC2/XC3 - Lavorabilità: classe di consistenza: S4/S5 - Diametro massimo inerti: 20 mm - Rapporto a/c max: Copriferro minimo: 25 mm - Classe di contenuto cloruri: Cl 0.4 Acciaio da carpenteria - Acciaio B450C conforme al DM : fyk > 450 Mpa ft k > 540 Mpa Agt > 7% 6

8 ft/fy 1.13<Rm/Re<1.35 PRESCRIZIONI SUI MATERIALI UTILIZZATI PER IL CONFEZIONAMENTO DEL CALCESTRUZZO ARMATO Cemento Il legante idraulico usato nel confezionamento dell impasto del calcestruzzo e definito come cemento dalle vigenti normative sarà come d obbligo composto da silice, calcio e allumina. Sarà del tipo 42.5R per tutti i getti previsti. Tutti i manufatti in c.a. potranno essere eseguiti impiegando unicamente cementi provvisti di attestato di conformità CE che soddisfino i requisiti previsti dalla norma UNI EN 197-1:2006. Acqua di impasto Per la produzione del calcestruzzo dovranno essere impiegate le acque potabili e quelle di riciclo conformi alla UNI EN 1008:2003. Acciaio per armature Il materiale deve rispondere alle caratteristiche richieste dalle NTC 2008, che specifica le caratteristiche tecniche che devono essere verificate, i metodi di prova, le condizioni di prova e il sistema per l attestazione di conformità per gli acciai destinati alle costruzioni in cemento armato che ricadono sotto la Direttiva Prodotti CPD (89/106/CE). L acciaio deve essere qualificato all origine, deve portare impresso, come prescritto dalle suddette norme, il marchio indelebile che lo renda costantemente riconoscibile e riconducibile inequivocabilmente allo stabilimento di produzione. Aggregati Gli aggregati utilizzabili, ai fini del confezionamento del calcestruzzo, debbono possedere marcatura CE secondo D.P.R. 246/93 e successivi decreti attuativi. Gli aggregati debbono essere conformi ai requisiti della normativa UNI EN e UNI con i relativi riferimenti alla destinazione d uso del calcestruzzo. La massa volumica media del granulo in condizioni s.s.a. (saturo a superficie asciutta) deve essere pari o superiore a 2300 kg/m3. Gli aggregati dovranno rispettare i requisiti minimi imposti dalla norma UNI 8520 parte 2 relativamente al contenuto di sostanze nocive. In particolare il contenuto di solfati solubili in acido (espressi come SO3 da determinarsi con la procedura prevista dalla UNI-EN punto 12) dovrà risultare inferiore allo 0.2% sulla massa dell aggregato indipendentemente se l aggregato è grosso oppure fine (aggregati con classe di contenuto di solfati AS0,2); il contenuto totale di zolfo (da determinarsi con UNI- EN punto 11) dovrà risultare inferiore allo 0.1%; non dovranno contenere forme di silice amorfa alcali-reattiva o in alternativa dovranno evidenziare espansioni su prismi di malta, valutate con la prova accelerata e/o con la prova a lungo termine in accordo alla metodologia prevista dalla UNI , inferiori ai valori massimi riportati nel prospetto 6 della UNI 8520 parte 2. li Tecnico 7

9 ALLEGATO. PROVE ESEGUITE Si noti che le date delle richieste dei Certificati sono seguenti a quella di esecuzione delle prove in quanto in origine erano stati richiesti, e dunque consegnati dal Laboratorio, solo i Rapporti di prova. In seguito a richiesta ufficiale dei Certificati, il Laboratorio li ha di conseguenza emessi con data successiva a quella della richiesta. 8

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