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2 Sommario 1 Premessa Prescrizioni sui materiali eneralità Sistema Strutturale sistente Muratura di Tufo Sistema Strutturale Adeguato Muratura di Tufo Calcestruzzo Barre di rinforzo

3 1 Premessa La presente relazione sui materiali ha per oggetto ha per oggetto l'adeguamento dell'edificio scolastico "U. Foscolo" sito in via Settembrini a Cancello ed Arnone (C). 2 Prescrizioni sui materiali 2.1 eneralità La definizione delle caratteristiche fisico-meccaniche dei materiali riguarderà sia quelli già utilizzati per realizzare la struttura così come si presenta nello stato di fatto (A.O.) sia gli ulteriori materiali necessari all adeguamento dell esistente nei confronti delle azioni gravitazionali e sismiche. Al fine di caratterizzare dal punto di vista meccanico il sistema strutturale esistente, le norme tecniche vigenti in materia di costruzioni in zone a rischio sismico (NTC08 - DM ) definiscono, nel Capitolo 8 e nel relativo capitolo della circolare esplicativa della stessa norma, i diversi livelli di conoscenza del sistema strutturale. Nel caso in esame si è assunto un livello di conoscenza LC1. Si sono effettuate delle indagini in situ limitate che sono servite ad individuare la tipologia della muratura ed a completare le informazioni sulle proprietà dei materiali ottenute dalla letteratura e più in particolare ricavate dalla Tabella C8A.2.1. della Circolare esplicativa delle NTC08 n 617 del 02/002/2009. Tali indagini si sono basate su esami visivi condotti dopo la rimozione dell intonaco in corrispondenza della maggior parte degli angoli dell edificio al fine di verificare anche le ammorsature per tutti i piani dello stesso. Mediante tali indagini si è potuto inoltre constatare le buone caratteristiche della malta utilizzata per la formazione dei setti murari, la presenza di giunti sottili (giunti con spessore <10mm) e la presenza di elementi di collegamento trasversale tra i paramenti attraverso saggi localizzati che hanno interessato tutto lo spessore delle murature. Nei seguenti paragrafi si elencheranno le prescrizioni sui materiali previste dalla Legge 1086/71. Al Direttore dei Lavori è comunque demandato il compito disporre gli opportuni controlli di accettazione dei materiali. 2.2 Sistema Strutturale sistente Muratura di Tufo Dalle indagini in situ effettuate si è potuto constatare che la muratura costituente il sistema strutturale esistente è formata da blocchi di tufo giallo normalmente utilizzati nella zona del napoletano grazie alle loro buone caratteristiche meccaniche ed alla 3

4 facilità di reperimento degli stessi. Le caratteristiche meccaniche utilizzate nel modello di calcolo strutturale agli elementi finiti per la valutazione della sicurezza ed il progetto della sopraelevazione di tale edificio sono state determinate considerando per le resistenze i valori minimi degli intervalli riportati in tabella C8A.2.1. della Circolare esplicativa n 617 del 02/002/2009, mentre per i moduli elastici i valori medi riportati dalla stessa tabella come prescritto dalle stesse NTC08. Tabella 1. stratto della Tabella C8A.2.1. della Circolare n 617 Tipologia di Muratura Muratura a conci di pietra tenera (tufo, calcarenite, ecc.) f m [N/cm 2 ] t 0 [N/cm 2 ] Min-Max Min-Max Min-Max Min-Max g [kn/m 3 ] 16 Tali valori sono da riferirsi a condizioni di muratura con malta di scadenti caratteristiche, giunti non particolarmente sottili ed in assenza di ricorsi o listature che, con passo costante, regolarizzino la tessitura ed in particolare l orizzontalità dei corsi. Inoltre si assume che queste siano a paramenti scollegati, ovvero manchino sistematici elementi di connessione trasversale (o di ammorsamento per ingranamento tra i paramenti murari). Per tali motivi la normativa prevede dei fattori moltiplicativi per murature con caratteristiche migliori come quella dell edificio in oggetto. Nel caso specifico le modalità di applicazione dei fattori migliorativi sono: Muratura con malta di buone caratteristiche: si applica il coefficiente indicato in Tabella C8A.2.2, diversificato per le varie tipologie, sia ai parametri di resistenza (f m e t 0 ), sia ai moduli elastici ( e ); Muratura con giunti sottili (< 10mm): si applica il coefficiente, diversificato per le varie tipologie, sia ai parametri di resistenza (f m e t 0 ), sia ai moduli elastici ( e ); Muratura con presenza di elementi di collegamento trasversale tra i paramenti: si applica il coefficiente indicato in Tabella C8A.2.2 ai soli parametri di resistenza (f m e t 0 ). Tabella 2. stratto della Tabella C8A.2.2. della Circolare n 617 Tipologia di Muratura Muratura a conci di pietra tenera (tufo, calcarenite, ecc.) Malta iunti Connessione buona sottili trasversale

5 Per cui a valle di tali definizioni, le caratteristiche meccaniche utilizzate nel modello di calcolo strutturale agli elementi finiti per la valutazione della sicurezza ed il progetto della sopraelevazione di tale edificio sono: Tabella 3. Parametri meccanici della muratura di tufo Tipologia di Muratura f m t 0 g [kn/m 3 ] Muratura di tufo Sistema Strutturale Adeguato Muratura di Tufo A valle dell analisi globale sul comportamento dell edificio soggetto ad azioni gravitazionali e sismiche si è deciso di adeguare la struttura esistente solo attraverso la realizzazione di solai di piano in modo da formare un piano rigido in corrispondenza dell'impalcato mentre le caratteristiche meccaniche della muratura sono rimaste invariate Calcestruzzo Il conglomerato cementizio armato sarà utilizzato per la costruzione di cordoli e travi. sso avrà una classe di resistenza pari a C25/30. Tale calcestruzzo dovrà garantire la seguente resistenza caratteristica cubica e cilindrica a distanza di 28 giorni di stagionatura: =30 =25 Si assume per tutti i sistemi strutturali una classe di esposizione XC4 per gli elementi in fondazione aventi una classe di consistenza S4 fluida come prescritto dalla UNI N : Affinché la miscela di calcestruzzo garantisca le classi di cui sopra si adotta un cemento del tipo CM I 32.5R con rapporto acqua/cemento pari a Si adotta pertanto la seguente composizione: quantità di cemento 327 kg/m 3 acqua d'impasto 180 l/m 3 quantità di aggregati 1836 kg/m 3 5

6 All'atto del getto del calcestruzzo all'interno delle casseforme occorre garantire opportune azioni di vibrazione del getto stesso. li aggregati, che rappresentano la maggior parte della massa dei conglomerati cementizi poiché occupano mediamente dal 60 all'80% del loro volume complessivo, per le loro proprietà fisiche e talvolta anche chimiche, svolgono un ruolo "attivo", che influenza il comportamento finale del calcestruzzo. li aggregati devono realizzare lo "scheletro" del conglomerato: i loro granuli devono pertanto provenire da una materia compatta e non degradata e costituire uno scheletro lapideo addensato, così da costipare nella massa del conglomerato il maggior numero possibile di particelle solide. La Sabbia, costituente l aggregato fine del conglomerato cementizio, deve risultare bene assortita in grossezza e costituita di grani resistenti, non provenienti da rocce decomposte o gessose, deve essere prelevata esclusivamente da fiumi e da fossi ed essere costituita da elementi prevalentemente silicei, di forma angolosa e di grossezza assortita. ssa deve inoltre essere aspra al tatto senza lasciare traccia di sporco, non deve contenere cloruri e deve essere scevra di materie terrose, argillose, limacciose e polverulenti né contenere fibre organiche. La ghiaia o il pietrisco non devono contenere impurità, fango, terriccio, polvere; devono avere superfici scabre, non devono provenire da materiali friabili, gelivi o gessosi; sono da escludere materiali tufacei e teneri bensì è necessario utilizzare materiali resistenti, inalterabili all'aria, all'acqua ed al gelo, devono inoltre essere esclusi elementi a forma di ago e di piastrelle. Ad ogni modo la dimensione massima degli inerti non deve superare i 25mm. Il pietrisco e la graniglia devono provenire dalla spezzatura di rocce silicee, basaltiche, granitiche e calcaree, rispondenti in genere ai requisiti prescritti per pietre naturali nonché a quelli prescritti per la ghiaia. Deve essere escluso il pietrisco proveniente dalla frantumazione di scaglie di residui di cave. Tutti gli inerti devono essere ben assortiti al fine di ottenere un calcestruzzo con caratteristiche tecniche prescritte dalla normativa di riferimento. L'acqua utilizzata per l impasto deve essere dolce, limpida non aggressiva e priva di terre. Non devono essere impiegate acque eccessivamente dure o ricche di solfati o cloruri; acque di rifiuto, anche se limpide, se provenienti da fabbriche di qualsiasi genere; acque contenenti argilla, humus, limo; acque contenenti residui grassi, oleosi o zuccherini; acque piovane. Fermo restando quanto disposto dall'art.2 del predetto R.D. 16/11/1939 n.2229, e ritenuto che l'eccesso di acqua costituisce causa fondamentale della riduzione di resistenza del conglomerato, il rapporto massimo acqua-cemento non deve superare lo 0,60 tenendo conto anche di quella contenuta negli inerti. Nella Tabella 4 si riportano le caratteristiche fisico-meccaniche che deve garantire il calcestruzzo del sistema strutturale portante. 6

7 Tabella 4. Proprietà fisico-meccaniche del calcestruzzo Materiale f ck R ck ν α ρ C -1 Kg/m -3 Classe C Barre di rinforzo Le barre di rinforzo dovranno essere del tipo B450C ad aderenza migliorata controllate in stabilimento e laminate a caldo cui corrispondono le proprietà fisico-meccaniche indicate in Tabella 5. Tabella 5. Proprietà fisico-meccaniche delle barre di acciaio Materiale f y f t ν α ρ C -1 Kg/m -3 B450C