RELAZIONE TECNICA SULLA VULNERABILITA SISMICA DEGLI EDIFICI DELL ISTITUTO STATALE B. CROCE DI AVEZZANO

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2 RELAZIONE TECNICA SULLA VULNERABILITA SISMICA DEGLI EDIFICI DELL ISTITUTO STATALE B. CROCE DI AVEZZANO Gruppo di lavoro: Prof. ing. Ugo Ianniruberto Prof. ing. Zila Rinaldi Dott. ing. Simona Coccia Dott. ing Angelo Caratelli Dott. ing. Francesca Nerilli

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4 SOMMARIO Introduzione 1 1 La documentazione disponibile 2 2 Descrizione delle strutture dell istituto Corpi di fabbrica A e G Corpi di fabbrica B e F Corpo di fabbrica C Corpo di fabbrica D 13 3 Il degrado delle strutture La corrosione 17 4 La vulnerabilità sismica delle strutture L azione sismica di riferimento Il livello di conoscenza La tecnica di analisi strutturale Le indagini in situ e in laboratorio Rilievo dei giunti Solai Saggi stratigrafici Prove di carico Tamponature Indagini sui quantitativi di armatura Indagini sulle proprietà meccaniche degli acciai Indagini sulle proprietà dei calcestruzzi Indagini soniche e sclerometriche I carotaggi Le caratteristiche meccaniche di calcestruzzi e acciai Modellazione delle strutture e risultati ottenuti I corpi A e G Corpi B e F Corpo C Corpo D 51 5 Conclusioni 54

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6 RELAZIONE DI VULNERABILITA SISMICA Introduzione La presente relazione espone la sintesi delle attività svolte, nell ambito di una Convenzione stipulata tra il Consorzio ReLUIS (Rete dei Laboratori Universitari di Ingegneria Sismica) e il Dipartimento di Ingegneria Civile dell Università degli studi di Roma Tor Vergata, per la verifica della idoneità statica e della vulnerabilità sismica dell edificio ospitante l Istituto Magistrale Benedetto Croce. L Istituto Magistrale Benedetto Croce è sito in via Cavalieri Vittorio Veneto, 9 in Avezzano, nella Figura 1 è riportata un immagine tratta da Google Earth e una pianta catastale della zona dove è ubicato l Istituto. Figura 1: Inquadramento territoriale.

7 1 La documentazione disponibile La documentazione disponibile consta di N.15 tavole e 5 relazioni: TAVOLE 1) TAV. 1: Planimetria (del lotto) 2) TAV. 3: Planimetria (dell edificio) 3) TAV. 4: Pianta fondazioni 4) TAV. 5: Pianta seminterrato e abitazione custode 5) TAV. 6: Pianta piano terra e rialzato 6) TAV. 7: Pianta piano primo 7) TAV. 8: Pianta secondo piano 8) TAV. 9: Sezione trasversale sull ingresso 9) TAV. 10: Pianta copertura 10) TAV. 11: Sezione longitudinale 11) TAV. 13: Prospetto principale 12) TAV. 14: Prospetto laterale 13) TAV. 15: Prospetto posteriore 14) TAV. 17: Particolare coperture 15) Tavole dei disegni allegati alla contabilità 15a) CORPO A: Armature longitudinali di travi in elevazione, scale, solai e fondazioni, tabelle pilastri. Nessuna informazione sulle staffe e sugli interventi successivi. 15b) CORPO C: Armature travi elevazione, scale, solai e fondazioni, tabelle pilastri (tutto riferito all edificio originario prima dell intervento degli anni 80). Nessuna informazione sulle staffe e sugli interventi successivi. RELAZIONI R1) Relazione di calcolo del corpo aule e del corpo aula magna e uffici R2) Relazione di collaudo dei lavori di costruzione dell Istituto Magistrale nel Capoluogo: I lotto redatta in data 28 agosto 1976 dai Collaudatori dott. Gaetano Grimaldi e ing. Mario Santopietro R3) Relazione di collaudo dei lavori di costruzione dell Istituto Magistrale nel Capoluogo: I lotto redatta in data 10 dicembre 1976 dal dott. ing. Carlo Via per la Commissione di Collaudo R4) Relazione di collaudo dei Lavori Integrativi e di completamento per il miglioramento statico delle strutture dell aula magna dell edificio scolastico sedde dell istituto Benedetto Croce redatta in data 20 settembre 1990 dall ing. Oliviero Ursini. R5) Relazione di collaudo della scala esterna di emergenza in c.a. progettata nel 2003 (datata 18 aprile 2005 dall ing. Francesco Bonanni)

8 2 Descrizione delle strutture dell istituto Il complesso scolastico B. Croce è stato realizzato nel decennio compreso tra gli anni 60 e gli anni 70, è costituito da 6 corpi di fabbrica, separati da giunti sismici, denominati con le lettere A, B, C, D, F, G secondo lo schema di Figura 2. La superficie totale coperta è di circa 4200m 2 con un volume totale edificato di circa m 3. B D F A C C Figura 2: Pianta dell Istituto con indicazione dei corpi di fabbrica G L edificio A copre una superficie di circa 506 m 2 ed è destinato ad aule. Il piano terra ospita gli uffici della presidenza in prossimità del corpo scale posto ad una estremità dell edificio. Il corpo G è simmetrico rispetto al corpo A ed ha la stessa destinazione d uso. I locali del piano terra sono attualmente in uso per una scuola materna. Il corpo D copre una superficie di circa 640m 2 ed è anch esso destinato ad aule. Al piano terra, trovano spazio tutti i locali tecnici della scuola. I corpi B e F sono simmetrici rispetto all asse NNO-SSE ed ognuno comprende una palestra e degli ambienti destinati a spogliatoi. La palestra ha una superficie pari a 450m 2, mentre la zona spogliatoi copre un area di circa 170m 2. Il corpo C comprende l atrio della scuola, tre ambienti destinati ad aule, tre ambienti destinati al personale docente e non docente, i relativi servizi e l aula magna. Quest ultima presenta una superficie pari a 318m 2, le altre zone adibite a corridoi e uffici presentano un area totale pari a 522m 2. L area totale del corpo C è dunque pari a 840m 2. Le piante dell intero complesso sono riportate nel seguito. Le strutture portanti di tutti i corpi di fabbrica sono costituite da telai in cemento armato. Le fondazioni sono di tipo superficiali e sono costituite da un reticolo di travi a T rovesce. Le indagini sui solai, i cui risultati sono riportati in seguito, hanno mostrato che tali elementi sono costituiti da fondelli prefabbricati (dimensioni 12cm di base e 10cm di altezza) con soletta in calcestruzzo (altezza dai 4 ai 6cm) e blocchi in laterizio.

9 14A 60A UNIVERSITA DI ROMA TOR VERGATA Figura 3: Pianta piano terra A B A Figura 4: Pianta piano terra Figura 5: Pianta primo piano

10 Figura 6: Pianta piano Figura 7: Pianta piano 3 Figura 8: Pianta piano 4

11 2.1 Corpi di fabbrica A e G I corpi di fabbrica denominati A e G, simmetrici l uno rispetto all altro, ospitano le aule e gli uffici. Il carpenteria piano tipo dei due corpi è riportato nelle figure che seguono. Figura 9: Carpenteria piano tipo del Corpo A Figura 10: Carpenteria piano tipo del Corpo G Entrambe le strutture sono caratterizzate da cinque impalcati (Figura 11), di cui uno di sottotetto ed uno di piano terra. Il piano delle fondazioni si trova sotto il livello stradale di circa 1.25m e tra l impalcato del piano delle fondazioni e il piano terra ci sono dei pilastri tozzi la cui altezza netta è 90cm. Il sottotetto si trova in una situazione analoga con pilastri tozzi di altezza variabile (Figura 12).

12 Il sottotetto è attualmente inaccessibile perché non è raggiunto da scale. È stato possibile visionare le strutture grazie ad un foro aperto tra i travetti del solaio. La copertura è costituita da un tetto a due falde con pendenze uguali e con travi emergenti che seguono tale pendenza (Figura 12). I pilastri hanno tutti dimensione 30cmx60cm e sono disposti in modo da avere l inerzia maggiore lungo la direzione NNO-SSE. Le travi dei telai nella direzione NNO-SSE sono tutte emergenti e di dimensioni 30x60cm mentre nella direzione ENE-OSO hanno dimensioni 30x45cm oppure sono a spessore di solaio 45x16cm. Il telaio tipo nella direzione NNO-SSE ha due campate di luce pari a 6.60m e 2.80m. Nella direzione perpendicolare i telai resistenti hanno 12 campate ognuna di luce pari a 3.90m. La struttura portante delle scale interne è a soletta rampante. All esterno del fabbricato è posizionata una scala esterna di recente costruzione, (Figura 13), su questa struttura non si prevedono interventi di rinforzo a meno di un intervento di verifica ed eventuale apertura del giunto strutturale. Figura 11: Vista dell esterno del corpo A Figura 12: Copertura del corpo di fabbrica: vista all interno del Corpo A.

13 Figura 13: Scala esterna. Corpo A. 2.2 Corpi di fabbrica B e F I corpi di fabbrica denominati B ed F, simmetrici l uno rispetto all altro, ospitano le palestre, i relativi magazzini e gli spogliatoi. Il carpenteria piano tipo dei due corpi è riportato nelle figure che seguono.

14 Figura 14: Pianta delle coperture del Corpo B Figura 15: Vista dell esterno del corpo B Nella palestra è coperta da un tetto a due falde con pendenze uguali (Figura 16), i pilastri si rastremano verso il basso con dimensioni pari a circa 30cmx80cm al piede e circa 30cmx110cm a quota 7.20m. tutti i pilastri sono disposti in modo da avere l inerzia maggiore lungo la direzione NNO-SSE. Le travi sono emergenti e seguono la pendenza del tetto. Il telaio tipo nella direzione NNO-SSE ha una sola campata di luce pari a 14.20m mentre nella direzione perpendicolare i due telai resistenti hanno sei

15 campate ognuna di 5m di luce. Le travi emergenti dei telai in direzione ENE-OSO hanno dimensioni 30x66cm tranne la trave a quota 3m del telaio alto 5.50m che varia da 40x60cm a 30x64cm. La direzione del solaio è quella riportata nella precedente carpenteria. Figura 16: Vista all interno della copertura della palestra: del Corpo B. La struttura della zona spogliatoi è costituita da un telaio principale ad un piano di circa 6 metri di luce e 3 metri di altezza. In direzione ortogonale le campate hanno luce costante e pari a circa 5m. I pilastri hanno dimensioni di 30x55cm e la trave di 30x45cm. Nella direzione perpendicolare i sei telai resistenti hanno una campata di 6m di luce e delle travi 30x60cm di altezza. Il tetto della zona spogliatoi è una copertura piana a quota 3m. 2.3 Corpo di fabbrica C Il corpo di fabbrica C comprende l atrio della scuola, 3 ambienti destinati ad aula, 3 ambienti destinati al personale docente e non docente e relativi servizi (individuato nel seguito con la dizione C-A), e l aula magna (denominata C-AM) (Figura 17). In Figura 18 è mostrata la carpenteria di un piano tipo. L aula magna presenta una altezza dallo spiccato di fondazione pari a circa 8.50m, gli altri ambienti presentano un solo livello fuori terra con altezza pari a 5.70m e altezza di interpiano pari a 3.50m. Il corpo dell aula magna è caratterizzato da elementi resistenti a telaio in c.a., con travi di copertura a falda di luce totale pari a 13.40m. Appaiono evidenti i segni di un intervento di rinforzo strutturale (Figura 19), realizzato successivamente alla costruzione della scuola, negli anni 80 che ha previsto la realizzazione di camice in c.a per tutti i pilastri, la costruzione di 2 pareti sul fronte NNO-SSE e 4 sul fronte ENE-OSO non collegate alla copertura (probabilmente per poter successivamente inserire finestre a nastro). Le travi a falda sono state infine trasformate in timpani pieni in cemento armato con ringrosso del pilastro in testa. Non è stato possibile reperire alcun documento, né indicazioni sui materiali (calcestruzzo e acciaio) e sulla disposizione delle armature di tale ultimo intervento.

16 Figura 17: Vista dell esterno del corpo C Figura 18: Carpenteria piano tipo del Corpo C

17 Figura 19: Lo stato attuale dell Aula Magna

18 2.4 Corpo di fabbrica D Il corpo di fabbrica denominato D ospita aule e locali tecnici. La carpenteria del piano tipo è riportata nelle Figura 20. Figura 20: Carpenteria piano tipo del Corpo D Figura 21: Vista dell esterno del corpo D

19 La struttura è caratterizzata da cinque impalcati compresa la copertura. Come nel caso dei corpi di fabbrica A e G, il sottotetto è non accessibile ed il tetto è sorretto da pilastri di altezza variabile. Il piano terra è in parte a porticato. La copertura è un tetto a due falde, con travi emergenti che seguono la pendenza del tetto (Figura 22). I pilastri hanno dimensione 30x60cm e sono disposti in modo da avere l inerzia maggiore lungo la direzione NNO-SSE. La struttura è molto simile a quella dei corpi di fabbrica A e G, con travi 30x60cm nei telai principali lungo la direzione NNO-SSE e 30x45cm o 16x45cm in quelli disposti nella direzione ENE-OSO. I telai tipo nella direzione NNO-SSE hanno due o tre campate di luce pari a 6.60m, 2.80m e 3.60m. Nella direzione perpendicolare i telai resistenti hanno 14 campate ognuna di luce pari a 3.90m. Le scale hanno struttura a soletta rampante. Figura 22: Copertura del corpo di fabbrica: vista all interno del Corpo D.

20 3 Il degrado delle strutture L Istituto B. Croce presenta numerosi segni di degrado delle strutture, legati sia a carenze nella messa in opera sia a condizioni ambientali. In particolare, con riferimento alle carenze di messa in opera, le principali problematiche sono legate alla presenza di nidi di ghiaia, a riprese di getto non eseguite a regola d arte (Figura 23) e alla frequente mancanza dei necessari spessori di ricoprimento. Figura 23: I difetti di messa in opera Con riferimento alle condizioni ambientali, invece, il problema è legato principalmente alla corrosione delle armature (con conseguente espulsione del copriferro). In questo caso le cause del degrado sono

21 da ascriversi sia a fenomeni di carbonatazione, che in molti elementi strutturali si è mostrata molto consistente (Tabella 1), sia alla citata carenza del copriferro. Tabella 1: Profondità di carbonatazione negli elementi strutturali Corpo Sigla Elemento indagato Carbonatazione: [mm] A0 CP1: A0 SP1 Piano Terra: Corpo A: Pilastro 33 A0 CT2: A0 ST4 Piano Terra: Corpo A :Trave 29 A1 CP1: A1 SP1 1 Piano: Corpo A: Pilastro 15 A-1 CP1: A-1 SP1 Piano Seminterrato: Corpo A: Pilastro 110 A A1 CT2: A1 ST 4 1 Piano: Corpo A: Trave 16 A-1 CT2: A-1 ST4 Piano Seminterrato: Corpo A: Trave 70 A2 CP1: A2 SP1 2 Piano: Corpo A: Pilastro 5 A2 CT2: A2 ST4 2 Piano: Corpo A: Trave 19 A3 CP1: A3 SP1 3 Piano: Corpo A :Pilastro 35 A3 CT2: A3 ST4 3 Piano: Corpo A: Trave 36 B CP1: B SP1 Corpo B: Palestra: Pilastro 30 B B CP3: B SP7 Corpo B: Palestra: Pilastro 3 B CT2: B ST4 Corpo B: Palestra :Trave 28 B CT4: B ST10 Corpo B: Palestra: Trave 5 C0 CP1: C0 SP1 Piano Terra: Corpo C: Pilastro 30 C0 CP3: C0 SP7 Piano Terra: Corpo C: Pilastro 26 C0 CT2: C0 ST4 Piano Terra: Corpo C: Trave 20 C0 CT4: C0 ST10 Piano Terra: Corpo C: Trave 20 C-1 CP1: C-1 SP1 Piano Seminterrato: Corpo C: Pilastro 15 C C-1 CT2: C-1 ST4 Piano Seminterrato: Corpo C: Trave 40 CC Parete 1 Corpo AM: Setto 29 AM CP1: AM SP1 Corpo AM: Pilastro 25 AM CP3: AM SP7 Corpo AM: Pilastro 5 AM CT2: AM ST4 Corpo AM: Trave 43 AM CT4 Corpo AM: Trave 70 D0 CP1: D0 SP1 Piano Terra: Corpo D: Pilastro 49 D0 CP3: D0 SP7 Piano Terra: Corpo D: Pilastro 30 D0 CT2: D0 ST4 Piano Terra: Corpo D: Trave 45 D0 CT4: D0 ST10 Piano Terra: Corpo D: Trave 44 D1 CP1: D1 SP1 1 Piano: Corpo D: Pilastro 37 D1 CP3: D1 SP7 1 Piano: Corpo D: Pilastro 51 D1 CT2: D1 ST4 1 Piano: Corpo D: Trave 29 D1 CT4: D1 ST10 1 Piano: Corpo D :Trave 15 D2 CP1: D2 SP1 2 Piano: Corpo D: Pilastro 12 D D2 CP3: D2 SP7 2 Piano: Corpo D :Pilastro 35 D2 CT2: D2 ST4 2 Piano: Corpo D: Trave 10 D2 CT4: D2 ST10 2 Piano: Corpo D: Trave 15 D3 CP1: D3 SP1 3 Piano: Corpo D: Pilastro 22 D3 CP3: D3 SP7 3 Piano: Corpo D: Pilastro 30 D3 CT2: D3 ST4 3 Piano: Corpo D: Trave 20 D3 CT4: D3 ST10 3 Piano: Corpo D: Trave 65 D4 CP1: D4 SP1 4 Piano: Corpo D: Pilastro 37 D4 CP3: D4 SP7 4 Piano: Corpo D: Pilastro 35 D4 CT2: D4 ST4 4 Piano: Corpo D: Trave 52 D4 CT4: D4 ST10 4 Piano: Corpo D: Trave 44 F CP1: F SP1 Corpo F: Palestra: Pilastro 35 F F CP3: F SP7 Corpo F: Palestra: Pilastro 5 F CT2: F ST4 Corpo F: Palestra: Trave 35

22 Corpo Sigla Elemento indagato Carbonatazione: [mm] F CT4: F ST10 Corpo F: Palestra: Trave 22 G0 CP1: G0 SP1 Piano Terra: Corpo G: Pilastro 10 G0 CT2: G0 ST4 Piano Terra: Corpo G: Trave 15 G1 CP1: G1 SP1 1 Piano: Corpo G: Pilastro 23 G-1 CP1: G-1 SP1 Piano Seminterrato: Corpo G: Pilastro 34 G G1 CT2: G1 ST4 1 Piano: Corpo G: Trave 49 G-1 CT2: G-1 ST4 Piano Seminterrato: Corpo G: Trave 20 G2 CP1: G2 SP1 2 Piano: Corpo G: Pilastro 59 G2 CT2: G2 ST4 2 Piano: Corpo G: Trave 46 G3 CP1: G3 SP1 3 Piano: Corpo G: Pilastro 37 G3 CT2: G3 ST4 3 Piano: Corpo G: Trave La corrosione Il problema della corrosione è molto diffuso nelle strutture della scuola. In particolare, al piede dei pilastri dei corpi A e G, sia sul lato esterno che su quello interno, nascosto dalle tamponature, sono stati riscontrati distacchi di copriferro e evidenti segni di ripristino delle porzioni distaccate eseguiti in passato (Figura 24). Figura 24: Espulsione del copriferro al piede di un pilastro del corpo A Anche in corrispondenza del giunto tra il corpo C e i corpi A, D ed F, alla quota della copertura dell atrio, sono evidenti i segni di interventi di ripristino dei copriferri (Figura 25). Un problema analogo è evidenziato in prossimità di alcune pluviali (Figura 26).

23 Figura 25: La base di un pilastro del corpo G alla quota della copertura dell atrio Figura 26: Le tracce dei ripristini in prossimità di una pluviale del corpo G Figura 27: Le tracce dei ripristini in prossimità di una pluviale del corpo G

24 E opportuno, ancora, segnalare la presenza di distacchi sospetti di copriferro per i quali, prima della redazione dei progetti esecutivi si ritiene opportuna una fase di indagini finalizzata a valutare l estensione del fenomeno e il livello di corrosione presente nell intero complesso. La struttura dei corpi B ed F, dal sopralluogo visivo, si presenta complessivamente in buone condizioni (Figura 28). Vanno tuttavia alcuni segni di infiltrazioni pregresse le cui conseguenze sulle armature dei travetti dei solai non sono state indagate. Figura 28: Le tracce di una pregressa infiltrazione d acqua sulla copertura del corpo B

25 4 La vulnerabilità sismica delle strutture In questo paragrafo si illustrano i criteri di analisi della vulnerabilità sismica delle strutture esistenti dell Istituto. Per ciascuno dei corpi di fabbrica della scuola, supposti indipendenti l uno dall altro e cioè nell ipotesi che il problema dell assenza di giunti adeguati fosse comunque risolto, è stata eseguita una valutazione della vulnerabilità sismica. Per valutazione della vulnerabilità si intende un procedimento quantitativo volto a stabilire se una struttura esistente è in grado o meno di resistere alle combinazioni delle azioni di progetto contenute nelle NTC, oppure, più frequentemente, a determinare l entità massima delle azioni, considerate nelle combinazioni di progetto previste, che la struttura è capace di sostenere con i margini di sicurezza richiesti dalle NTC, definiti dai coefficienti parziali di sicurezza sulle azioni e sui materiali. La valutazione, oltre a definire il livello di rischio sismico delle strutture, consente di definire le linee di indirizzo dell eventuale intervento di miglioramento sismico della struttura affinché possa essere conforme ai criteri di sicurezza delle NTC. Nel caso degli edifici in esame le verifiche degli elementi strutturali sono state riferite al solo Stato Limite di Salvaguardia della Vita. Nei paragrafi che seguono si illustrano le attività del gruppo di lavoro che si sono articolate in diverse fasi: - esame della documentazione esistente e ricerca documentazione integrativa - definizione delle attività di rilievo geometrico - definizione del piano delle indagini in sito e in laboratorio - caratterizzazione meccanica dei materiali - analisi di vulnerabilità dei singoli edifici 4.1 L azione sismica di riferimento L azione sismica di riferimento è stata valutata sulla base delle indicazioni del cap.2 delle NTC. In particolare, per la valutazione dell accelerazione massima al suolo è stato individuato il sito (longitudine e latitudine 42.04) e considerata una vita nominale pari a 50 anni, corrispondente a Opere ordinarie, ponti, opere infrastrutturali e dighe di dimensioni contenute o di importanza normale. Le azioni sismiche sono valutate in relazione ad un periodo di riferimento V R che si ottiene moltiplicando la vita nominale V N per il coefficiente d uso C U. Avendo assunto, per la struttura in esame, una classe d uso III, cui corrisponde C U = 1.5, il periodo di riferimento è pari a 75 anni. I parametri spettrali di sito su suolo A sono dati da: a g := g F o := T Cx := Lo spettro elastico e di progetto sono stati determinati considerando una categoria di suolo B, come risulta dalle indagini disponibili, con una categoria topografica T 1 (Figura 29).

26 Spettro di risposta elastico in accelerazione delle componenti orizzontali SLV 0.5 Se(T)/g T [s] Figura 29: Lo spettro elastico relativo adottato per lo SLV 4.2 Il livello di conoscenza Per ciascuno dei corpi di fabbrica della struttura, in relazione alla documentazione reperita e all estensione delle indagini in sito è stato definito il livello di conoscenza in conformità alla tabella C8A.1.2 della Circolare del 2 febbraio 2009 recante le Istruzioni per l applicazione delle NTC.

27 In particolare: Per il corpo di fabbrica A è stato rinvenuto il progetto originale anche se con alcune lacune relative alla geometria dei ferri longitudinali e ai quantitativi di staffe, per cui si assume un fattore di conoscenza LC2 e dunque un Fattore di Confidenza pari a 1.2. Per il corpo di fabbrica B non è stato rinvenuto il progetto originale, per cui si assume un fattore di conoscenza LC1 poiché le armature son state dedotte da un progetto simulato. Per il corpo di fabbrica C è stato rinvenuto il progetto originale con le stesse lacune del corpo A (a meno degli interventi di rinforzo, non documentati), per cui si assume un fattore di conoscenza LC2 e dunque un Fattore di Confidenza pari a 1.2. Per il corpo di fabbrica D è non stato rinvenuto il progetto originale, per cui si assume un fattore di conoscenza LC1 poiché le armature son state dedotte da un progetto simulato. Per il corpo di fabbrica G non è stato rinvenuto il progetto originale, ma siccome tale corpo di fabbrica risulta geometricamente simmetrico al corpo di fabbrica A nonché caratterizzato dagli stessi materiali e difetti costruttivi, anche per esso si assume un fattore di conoscenza LC2 e dunque un Fattore di Confidenza pari a 1.2. Per il corpo di fabbrica F non è stato rinvenuto il progetto originale, per cui si assume un fattore di conoscenza LC1 poiché le armature son state dedotte da un progetto simulato. 4.3 La tecnica di analisi strutturale Per tutti i corpi di fabbrica è stato adottato il metodo dell analisi dinamica modale con fattore di struttura q. Il valore di quest ultimo è stato scelto pari a 2.25 cioè pari alla media tra i valori massimo e minimo consentiti dalle NTC per gli edifici esistenti in c.a.. L analisi dinamica lineare consiste: - nella determinazione dei modi di vibrare della costruzione (analisi modale); - nel calcolo degli effetti dell azione sismica, rappresentata dallo spettro di risposta di progetto (ovvero spettro elastico ridotto di q) per ciascuno dei modi di vibrare individuato; - nella combinazione di detti effetti; E stato considerato un numero di modi tali da ottenere una massa partecipante superiore all 85%, e gli effetti dei singoli modi utilizzando una tecnica quadratica completa (CQC). Le componenti dell azione sismica E x e E y, valutate separatamente secondo le due direzioni perpendicolari x e y dell edificio, sono combinate in accordo alle NTC. Nel caso delle palestre e dei corpi A, D e G dove sono presenti coperture spingenti, è stata considerata la contemporanea presenza della componente sismica verticale. Note le sollecitazioni sui singoli elementi strutturali si è proceduto alle verifiche con i seguenti criteri: gli elementi strutturali duttili devono soddisfare la condizione che la sollecitazione indotta dall azione sismica ridotta sia inferiore o uguale alla corrispondente resistenza. Tutti gli elementi strutturali fragili devono, invece, soddisfare la condizione che la sollecitazione indotta dall'azione sismica ridotta per q = 1,5 sia inferiore o uguale alla corrispondente resistenza. Per definire la vulnerabilità degli diversi corpi di fabbrica è stata eseguita una ricerca per tentativi del moltiplicatore dei coefficienti di combinazione sismici per ottenere il moltiplicatore che fornisce per la verifica considerata (pressoflessione, taglio, nodo, resistenza della fondazione) un coefficiente di sicurezza unitario. L indicatore di rischio che definisce il livello di vulnerabilità è il minore tra i moltiplicatori relativi alle

28 singole verifiche. Noto l indicatore è possibile calcolare la PGA limite sopportabile dalla struttura come prodotto dell indicatore di rischio per l accelerazione di aggancio dello spettro di riferimento. 4.4 Le indagini in situ e in laboratorio La definizione del piano delle indagini da eseguire sulle strutture è stato finalizzato a raggiungere, quando possibile, un livello di conoscenza LC2. Le indagini hanno interessato i calcestruzzi, gli acciai, i giunti, i solai e le tamponature e sono state eseguite dalla TECNO IN di Napoli. Nei sotto paragrafi seguenti si riportano le tabelle riassuntive dei risultati ottenuti, mentre per le ubicazioni delle prove ai diversi piani dei diversi corpi si rimanda alle piante di dettaglio allegate alle relazioni della TECNO IN Rilievo dei giunti L ampiezza dei giunti è stata rilevata per tutti i corpi di fabbrica contigui. La Tabella 2 riporta i risultati ottenuti ed evidenzia la gravità del problema derivante dal valore limitato di queste grandezze. Tabella 2: Carpenteria piano tipo dei giunti Saggio Corpi Sito del rilievo Elementi strutturali Ampiezza [cm] SG1 A: C Piano terra Pilastro-pilastro 0,3 SG2 A: C Piano terra Trave-trave 0,5 SG3 B: C Piano terra Trave-trave 0,2 SG4 C: D Piano terra Pilastro-pilastro 0,3 SG5 C: D Piano terra Pilastro-pilastro 0,3 SG6 C: G Piano terra Trave-trave 1,3 SG7 D: F Piano terra Trave-trave 0, Solai Saggi stratigrafici Anche per i solai, al fine di verificare le stratigrafie e quindi i carichi sugli impalcati è stato effettuato una serie di saggi in situ i cui risultati sono riportati nella Tabella 3. Tabella 3: Saggi sui solai Identificazione dell'elemento Sito del rilievo Solaio Corpo A: Calpestio 2 piano Zona aule

29 Caratteristiche strutturali Identificazione dell'elemento Sito del rilievo Solaio Corpo A: Copertura Copertura sottotetto Caratteristiche strutturali Identificazione dell'elemento Sito del rilievo Solaio Corpo B: Copertura Copertura zona spogliatoi Caratteristiche strutturali Identificazione dell'elemento Sito del rilievo Solaio Corpo B: Copertura Copertura palestra

30 Caratteristiche strutturali Identificazione dell'elemento Sito del rilievo Solaio Corpo C: Calpestio piano terra Atrio ingresso Caratteristiche strutturali Identificazione dell'elemento Sito del rilievo Solaio Corpo C: Copertura Copertura atrio ingresso Caratteristiche strutturali Identificazione dell'elemento Solaio Corpo D: Calpestio 3 piano

31 Sito del rilievo Zona aule Caratteristiche strutturali Identificazione dell'elemento Sito del rilievo Solaio Corpo D: Copertura Copertura sottotetto Caratteristiche strutturali Identificazione dell'elemento Sito del rilievo Solaio Corpo AM: Copertura Copertura Aula Magna Caratteristiche strutturali Prove di carico Le prove di carico, effettuate mediate martinetti oleodinamiche, sono state effettuate su quattro campi di solaio. Le prove di carico hanno evidenziato una risposta dei solai conforme all entità dei carichi previsti dalle attuali prescrizioni normative. Si rimanda alle relazioni della TECNO IN per ulteriori dettagli.

32 Figura 30: Setup delle prove di carico sui solai Tamponature Sono stati effettuati saggi principalmente sulle tamponature esterne allo scopo di definirne la struttura, quindi il grado di collegamento con i telai in c.a., ed il peso. Le indagini effettuate sono sintetizzate in Tabella 4. Identificazione dell'elemento Sito del rilievo Caratteristiche Identificazione dell'elemento Sito del rilievo Caratteristiche Identificazione dell'elemento Sito del rilievo Caratteristiche Identificazione dell'elemento Sito del rilievo Caratteristiche Tabella 4: Saggi sulle tamponature Corpo B: Palestra: Tamponatura esterna Parete laterale dx Blocchi in lapilcemento di spessore 30 cm + rivestimento in piastrelle di laterizio 5 cm Assenza di cordoli intermedi Corpo B: Palestra: Tramezzo Zona spogliatoi Tramezzo in laterizio forato di spessore 8 cm Assenza di cordoli Corpo C: Piano terra: Tamponatura esterna Ufficio vicepresidenza Sottofinestra in laterizio forato di spessore 12 cm Montanti in lapilcemento Assenza di cordoli Corpo C: Piano terra: Tramezzo Zona servizi igienici Tramezzo in laterizio forato di spessore 8 cm Assenza di cordoli

33 Identificazione dell'elemento Sito del rilievo Caratteristiche Identificazione dell'elemento Sito del rilievo Caratteristiche Identificazione dell'elemento Sito del rilievo Caratteristiche Identificazione dell'elemento Sito del rilievo Caratteristiche Identificazione dell'elemento Sito del rilievo Caratteristiche Identificazione dell'elemento Sito del rilievo Caratteristiche Corpo F: Palestra: Tamponatura esterna Parete laterale dx Muratura in mattoni pieni Assenza di cordolo alla base della finestra a nastro Corpo F: Palestra: Tamponatura esterna Parete laterale sx Muratura in mattoni pieni Assenza di cordolo intermedio Corpo G: Piano terra: Tamponatura esterna Vano scala Tompagno a doppia fodera di laterizio forato (8 cm) con camera d'aria da 15 cm Assenza di cordoli Corpo A: 1 piano: Tamponatura esterna Vano scala Sottofinestra in blocchi di laterizio forato di spessore 25 cm Assenza di cordoli Corpo D: 1 piano: Tamponatura esterna Corridoio Sottofinestra in laterizio forato di spessore 12 cm Montanti in lapilcemento Assenza di cordoli Corpo D: 1 piano: Tramezzo Zona servizi igienici Tramezzo in laterizio forato di spessore 8 cm Assenza di cordoli Identificazione dell'elemento Sito del rilievo Caratteristiche Identificazione dell'elemento Sito del rilievo Caratteristiche Corpo G: 1 piano: Tamponatura esterna Vano scala Tompagno a doppia fodera di laterizio forato (8 cm) con camera d'aria da 15 cm Assenza di cordoli Corpo G: 1 piano: Tramezzo Zona servizi igienici Tramezzo in laterizio forato di spessore 8 cm Assenza di cordoli Identificazione dell'elemento Sito del rilievo Caratteristiche Corpo A: 2 piano: Tamponatura esterna Corridoio Sottofinestra in laterizio forato di spessore 12 cm Montanti in laterizio forato Assenza di cordoli Identificazione dell'elemento Sito del rilievo Corpo D: 2 piano: Tamponatura esterna Corridoio

34 Caratteristiche Identificazione dell'elemento Sito del rilievo Caratteristiche Sottofinestra in laterizio forato di spessore 12 cm Montanti in lapilcemento Assenza di cordoli Corpo D: 2 piano: Tramezzo Zona servizi igienici Tramezzo in laterizio forato di spessore 8 cm Assenza di cordoli Identificazione dell'elemento Sito del rilievo Caratteristiche Corpo A: 2 piano: Tamponatura esterna Corridoio Sottofinestra in laterizio forato di spessore 12 cm Montanti in laterizio forato Assenza di cordoli Identificazione dell'elemento Sito del rilievo Caratteristiche Corpo D: 3 piano: Tamponatura esterna Corridoio Sottofinestra in laterizio forato di spessore 12 cm Montanti in lapilcemento Assenza di cordoli Identificazione dell'elemento Sito del rilievo Caratteristiche Corpo D: 3 piano: Tramezzo Zona servizi igienici Tramezzo in laterizio forato di spessore 8 cm Assenza di cordoli Indagini sui quantitativi di armatura Sono stati effettuati rilievi pacometrici delle armature nonché alcuni saggi visivi. Si riportano in seguito i risultati delle indagini effettuate dalla società TECNO IN S.p.A. (Tabella 5). Tabella 5: Indagini pacometriche Corpo Sigla Elemento: indagato Passo staffe [cm] Pilastri: dal nodo inferiore Pilastri: dal nodo superiore Travi: dal nodo sx Travi: dal nodo dx p1 p2 p3 p4 p1 p2 p3 p4 A0 CP1: A0 SP1 Piano Terra: Corpo A: Pilastro A0 CT2: A0 ST4 Piano Terra: Corpo A: Trave A1 CP1: A1 SP1 1 Piano: Corpo A: Pilastro A-1 CP1: A-1 SP1 Piano Seminterrato: Corpo A: Pilastro A A1 CT2: A1 ST4 1 Piano: Corpo A: Trave A-1 CT2: A-1 ST4 Piano Seminterrato: Corpo A: Trave A2 CP1: A2 SP1 2 Piano: Corpo A: Pilastro A2 CT2: A2 ST4 2 Piano: Corpo A: Trave A3 CP1: A3 SP1 3 Piano: Corpo A: Pilastro Pilastro tozzo A3 CT2: A3 ST4 3 Piano: Corpo A: Trave B CP1: B SP1 Corpo B: Palestra: Pilastro B B CP3: B SP7 Corpo B: Palestra: Pilastro B CT2: B ST4 Corpo B: Palestra: Trave B CT4: B ST10 Corpo B: Palestra: Trave C C0 CP1: C0 SP1 Piano Terra: Corpo C: Pilastro

35 Corpo Sigla Elemento: indagato Passo staffe [cm] Pilastri: dal nodo inferiore Pilastri: dal nodo superiore Travi: dal nodo sx Travi: dal nodo dx p1 p2 p3 p4 p1 p2 p3 p4 C0 CP3: C0 SP7 Piano Terra: Corpo C: Pilastro C0 CT2: C0 ST4 Piano Terra: Corpo C: Trave C0 CT4: C0 ST10 Piano Terra: Corpo C: Trave C-1 CP1: C-1 SP1 Piano Seminterrato: Corpo C: Pilastro Pilastro tozzo C-1 CT2: C-1 ST4 Piano Seminterrato: Corpo C: Trave CC Parete 1 Corpo AM: Setto ferri vert. ogni 25 cm ferri orizz. non rinvenuti CD AM CP1: AM SP1 Corpo AM: Pilastro CD AM CP3: AM SP7 Corpo AM: Pilastro CD AM CT2: AM ST4 Corpo AM: Trave Non rilevato CD AM CT4 Corpo AM: Trave Copriferro eccessivo D0 CP1: D0 SP1 Piano Terra: Corpo D: Pilastro D0 CP3: D0 SP7 Piano Terra: Corpo D: Pilastro D0 CT2: D0 ST4 Piano Terra: Corpo D: Trave D0 CT4: D0 ST10 Piano Terra: Corpo D: Trave D1 CP1: D1 SP1 1 Piano: Corpo D: Pilastro D1 CP3: D1 SP7 1 Piano: Corpo D: Pilastro D1 CT2: D1 ST4 1 Piano: Corpo D: Trave D1 CT4: D1 ST10 1 Piano: Corpo D: Trave D2 CP1: D2 SP1 2 Piano: Corpo D: Pilastro D D2 CP3: D2 SP7 2 Piano: Corpo D: Pilastro D2 CT2: D2 ST4 2 Piano: Corpo D: Trave D2 CT4: D2 ST10 2 Piano: Corpo D: Trave D3 CP1: D3 SP1 3 Piano: Corpo D: Pilastro D3 CP3: D3 SP7 3 Piano: Corpo D: Pilastro D3 CT2: D3 ST4 3 Piano: Corpo D: Trave D3 CT4: D3 ST10 3 Piano: Corpo D: Trave D4 CP1: D4 SP1 4 Piano: Corpo D: Pilastro Pilastro tozzo D4 CP3: D4 SP7 4 Piano: Corpo D: Pilastro Pilastro tozzo D4 CT2: D4 ST4 4 Piano: Corpo D: Trave D4 CT4: D4 ST10 4 Piano: Corpo D: Trave F CP1: F SP1 Corpo F: Palestra: Pilastro Non accessibile F F CP3: F SP7 Corpo F: Palestra: Pilastro F CT2: F ST4 Corpo F: Palestra: Trave Non accessibile G0 CP1: G0 SP1 Piano Terra: Corpo G: Pilastro G0 CT2: G0 ST4 Piano Terra: Corpo G: Trave G1 CP1: G1 SP1 1 Piano: Corpo G: Pilastro G-1 CP1: G-1 SP1 Piano Seminterrato: Corpo G: Pilastro G G1 CT2: G1 ST4 1 Piano: Corpo G: Trave G-1 CT2: G-1 ST4 Piano Seminterrato: Corpo G: Trave G2 CP1: G2 SP1 2 Piano: Corpo G: Pilastro G2 CT2: G2 ST4 2 Piano: Corpo G: Trave G3 CP1: G3 SP1 3 Piano: Corpo G: Pilastro Pilastro tozzo G3 CT2: G3 ST4 3 Piano: Corpo G: Trave Indagini sulle proprietà meccaniche degli acciai Le caratteristiche meccaniche degli acciai sono state determinate mediante prove di trazione effettuate su campioni estratti di pilastri nelle zone in cui le sollecitazioni risultano ridotti (Tabella 6).

36 Tabella 6: Caratteristiche meccaniche degli acciai Diam Equipesante Sez. Equipesante Agt fy ft (ft/fy)k Posizione (mm) (mm 2 ) (%) (N/mm 2 ) (N/mm 2 1,15 ) e 1,35 Pilastro Corpo D, Piano 0 (ferro liscio) 15,69 193,35 15,64 359,14 548,75 1,53 Pilastro Corpo C, Piano 1 (ferro liscio) 19,67 303,88 11,70 349,97 513,85 1,47 Pilastro Corpo F, (ferro liscio) 16,29 208,42 16,71 341,91 503,31 1,47 Pilastro Corpo A Piano 1 (ferro liscio) 16,11 203,84 16,11 359,30 543,86 1,51 Pilastro Corpo D Piano 4 (ferro liscio) 15,77 195,32 19,43 385,78 558,31 1,45 Pilastro Corpo G Piano -1 (ferro liscio) 15,89 198,31 19,97 321,72 468,31 1,46 Pilastro Corpo B (ferro liscio) 19,77 306,98 16,08 373,97 561,63 1,50 valori medi 355,97 528,29 Parete Corpo AM (ferro ad aderenza migliorata) 14,09 155,92 13,76 421,63 685,99 1, Indagini sulle proprietà dei calcestruzzi Le caratteristiche meccaniche del calcestruzzo sono state ricavate mediante carotaggi, prove soniche e sclerometriche Indagini soniche e sclerometriche Le tabelle che seguono riassumono i risultati delle prove eseguite. Tabella 7: Indagini non distruttive sui calcestruzzi (Corpo A) Sigla Elemento indagato INDAGINE SCLEROMETRICA Indice di rimbalzo A-1 CP1 A-1 SP ,1 A-1 SP2 Piano Seminterrato Corpo A Pilastro ,7 A-1 SP ,0 A-1 CT2 A-1 ST4 Piano Seminterrato Corpo A ,1 A-1 ST5 Trave ,7 I d [cm] t [μs] ULTRASUONI V media [m/s] Trasmissione 3830 Diretta 3863 Diretta 3879 Diretta 3897 Diretta 4055 Diretta

37 Sigla INDAGINE SCLEROMETRICA ULTRASUONI Elemento indagato d t V Indice di rimbalzo I media Trasmissione [cm] [μs] [m/s] A-1 ST , Diretta A0 CP , A0 SP Diretta Piano Terra A0 SP2 Corpo A , Diretta Pilastro A0 SP , Diretta A0 CT , A0 ST Diretta Piano Terra A0 ST5 Corpo A , Diretta Trave A0 ST , Diretta A1 CP ,8 A1 SP Diretta 1 Piano A1 SP2 Corpo A , Diretta Pilastro A1 SP , Diretta A1 CT , A1 ST Diretta 1 Piano A1 ST5 Corpo A , Diretta Trave A1 ST , Diretta A2 CP ,4 A2 SP Diretta 2 Piano A2 SP2 Corpo A , Diretta Pilastro A2 SP , Diretta A2 CT2 2 Piano , Diretta A2 ST4 Corpo A Trave A2 ST , Diretta

38 Sigla Elemento indagato INDAGINE SCLEROMETRICA Indice di rimbalzo A2 ST ,4 A3 CP1 A3 SP ,2 A3 SP2 3 Piano Corpo A Pilastro ,8 A3 SP ,4 A3 CT2 A3 ST ,8 A3 ST5 3 Piano Corpo A Trave ,7 A3 ST ,3 I d [cm] t [μs] ULTRASUONI V media [m/s] Trasmissione 3879 Diretta 3913 Diretta 3863 Diretta 3913 Diretta 3863 Diretta 3913 Diretta 3830 Diretta Tabella 8: Indagini non distruttive sui calcestruzzi (Corpo B) Sigla Elemento indagato INDAGINE SCLEROMETRICA Indice di rimbalzo B CP1 B SP ,8 B SP2 Corpo B Palestra Pilastro ,0 B SP ,7 B CT2 B ST ,5 B ST5 Corpo B Palestra Trave ,7 B ST ,5 B CP3 B SP7 Corpo B Palestra ,2 I d [cm] t [μs] ULTRASUONI V media [m/s] Trasmissione 3879 Diretta 3798 Diretta 3897 Diretta 3848 Diretta 3848 Diretta 3798 Diretta 3863 Diretta

39 Sigla Elemento indagato INDAGINE SCLEROMETRICA Indice di rimbalzo I d [cm] t [μs] Pilastro B SP , B SP , B CT ,0 B ST10 Corpo B B ST11 Palestra ,1 Trave B ST ,3 ULTRASUONI V media [m/s] Trasmissione 3863 Diretta 3814 Diretta 3930 Diretta 3947 Diretta 3846 Diretta Tabella 9: Indagini non distruttive sui calcestruzzi (Aule Corpo C) Sigla Elemento indagato INDAGINE SCLEROMETRICA Indice di rimbalzo I d [cm] t [μs] ULTRASUONI V media [m/s] Trasmissione C-1 CP , Diretta C-1 SP Piano Seminterrato C-1 SP , Diretta Corpo C Pilastro C-1 SP , Diretta C-1 CT , Diretta C-1 ST4 Piano Seminterrato C-1 ST , Diretta Corpo C Trave C-1 ST , Diretta C0 CP ,0 C0 SP Diretta Piano Terra C0 SP2 Corpo C , Diretta Pilastro C0 SP , Semidiretta C0 CT2 Piano Terra , Diretta

40 Sigla C0 ST4 Elemento indagato Corpo C Trave INDAGINE SCLEROMETRICA Indice di rimbalzo C0 ST ,3 C0 ST ,2 C0 CP3 C0 SP ,2 C0 SP8 Piano Terra Corpo C Pilastro ,7 C0 SP ,4 C0 CT4 C0 ST ,7 C0 ST11 Piano Terra Corpo C Trave ,5 C0 ST ,8 I d [cm] t [μs] ULTRASUONI V media [m/s] Trasmissione 3847 Diretta 3863 Diretta 3879 Diretta 3896 Diretta 3965 Diretta 3846 Diretta 3830 Diretta 3830 Diretta Tabella 10: Indagini non distruttive sui calcestruzzi (Aula Magna) Sigla CC Parete 1 AM CP1 AM SP1 Elemento indagato Corpo AM Setto INDAGINE SCLEROMETRICA Indice di rimbalzo , ,1 Corpo AM AM SP ,2 Pilastro AM SP ,6 AM CT2 AM ST4 AM CP3 AM SP7 Corpo AM Trave Corpo AM Pilastro , ,8 I d [cm] t [μs] ULTRASUONI V media [m/s] Trasmissione 3546 Indiretta 4286 Diretta 4286 Diretta 4286 Diretta 3994 Diretta 4286 Diretta

41 Sigla Elemento indagato INDAGINE SCLEROMETRICA Indice di rimbalzo AM SP ,2 AM SP ,3 I d [cm] t [μs] ULTRASUONI V media [m/s] Trasmissione 3704 Diretta 4211 Diretta AM CT4 Corpo AM Trave Non eseguita Tabella 11: Indagini non distruttive sui calcestruzzi (Corpo D) Sigla Elemento indagato INDAGINE SCLEROMETRICA Indice di rimbalzo D0 CP1 D0 SP ,0 D0 SP2 Piano Terra Corpo D Pilastro ,5 D0 SP ,7 D0 CT2 D0 ST ,1 D0 ST5 Piano Terra Corpo D Trave ,4 D0 ST ,0 D0 CP3 D0 SP ,3 D0 SP8 Piano Terra Corpo D Pilastro ,4 D0 SP ,6 D0 CT4 D0 ST10 Piano Terra Corpo D Trave ,5 I d [cm] t [μs] ULTRASUONI V media [m/s] Trasmissione 3930 Diretta 3965 Diretta 3965 Diretta 3914 Diretta 3982 Diretta 3863 Diretta 3285 Diretta 3896 Diretta 3720 Diretta 3171 Diretta

42 Sigla Elemento indagato INDAGINE SCLEROMETRICA Indice di rimbalzo D0 ST ,0 D0 ST ,5 D1 CP1 D1 SP ,1 D1 SP2 1 Piano Corpo D Pilastro ,6 D1 SP ,5 D1 CT2 D1 ST ,3 D1 ST5 1 Piano Corpo D Trave ,9 D1 ST ,5 D1 CP3 D1 SP ,0 D1 SP8 1 Piano Corpo D Pilastro ,8 D1 SP ,9 D1 CT4 D1 ST ,8 D1 ST11 1 Piano Corpo D Trave ,4 D1 ST ,3 D2 CP1 D2 SP ,2 D2 SP2 2 Piano Corpo D Pilastro ,3 D2 SP ,7 I d [cm] t [μs] ULTRASUONI V media [m/s] Trasmissione 3309 Diretta 3897 Diretta 3880 Diretta 3815 Diretta 3948 Diretta 3285 Diretta 3782 Diretta 3766 Diretta 3947 Diretta 3733 Semidiretta 3750 Semidiretta 3514 Diretta 3409 Diretta 3947 Diretta 3863 Diretta 3879 Diretta 3930 Diretta

43 Sigla Elemento indagato INDAGINE SCLEROMETRICA Indice di rimbalzo I d [cm] t [μs] ULTRASUONI V media [m/s] Trasmissione D2 CT ,9 D2 ST Diretta 2 Piano D2 ST5 Corpo D , Diretta Trave D2 ST , Diretta D2 CP ,9 D2 SP Diretta 2 Piano D2 SP8 Corpo D , Diretta Pilastro D2 SP , Diretta D2 CT ,3 D2 ST Diretta 2 Piano D2 ST11 Corpo D , Diretta Trave D2 ST , Diretta D3 CP ,7 D3 SP Diretta 3 Piano D3 SP2 Corpo D , Diretta Pilastro D3 SP , Diretta D3 CT ,5 D3 ST Diretta 3 Piano D3 ST5 Corpo D , Diretta Trave D3 ST , Diretta D3 CP3 3 Piano , Diretta D3 SP7 Corpo D Pilastro D3 SP , Diretta

44 Sigla Elemento indagato INDAGINE SCLEROMETRICA Indice di rimbalzo D3 SP ,7 D3 CT4 D3 ST ,4 D3 ST11 3 Piano Corpo D Trave ,0 D3 ST ,3 D4 CP1 D4 SP ,4 D4 SP2 4 Piano Corpo D Pilastro ,2 D4 SP ,1 D4 CT2 D4 ST ,5 D4 ST5 4 Piano Corpo D Trave ,9 D4 ST ,6 D4 CP3 D4 SP ,3 D4 SP8 4 Piano Corpo D Pilastro ,1 D4 SP ,9 D4 CT4 D4 ST ,5 D4 ST11 4 Piano Corpo D Trave ,2 D4 ST ,0 I d [cm] t [μs] ULTRASUONI V media [m/s] Trasmissione 3249 Diretta 3273 Diretta 3897 Diretta 3879 Diretta 3965 Diretta 3766 Diretta 3913 Diretta 3913 Diretta 3863 Diretta 3913 Diretta 3863 Diretta 3879 Diretta 3321 Diretta 3863 Diretta 3879 Diretta 3321 Diretta

45 Tabella 12: Indagini non distruttive sui calcestruzzi (Corpo F) Sigla Elemento indagato INDAGINE SCLEROMETRICA Indice di rimbalzo F CP1 F SP ,6 F SP2 Corpo F Palestra Pilastro ,8 F SP ,6 F CT2 F ST ,2 F ST5 Corpo F Palestra Trave ,9 F ST ,4 F CP3 F SP ,4 F SP8 Corpo F Palestra Pilastro ,1 F SP ,1 F CT4 F ST ,7 F ST11 Corpo F Palestra Trave ,5 F ST ,0 I d [cm] t [μs] ULTRASUONI V media [m/s] Trasmissione 3983 Diretta 3966 Diretta 3949 Diretta 2913 Diretta 4056 Diretta 4006 Diretta 3147 Diretta 3261 Diretta 3192 Diretta 3448 Diretta 3226 Diretta 3226 Diretta Tabella 13: Indagini non distruttive sui calcestruzzi (Corpo G) Sigla Elemento indagato INDAGINE SCLEROMETRICA Indice di rimbalzo G-1 CP1 G-1 SP1 Piano Seminterrato Corpo G ,2 G-1 SP2 Pilastro ,2 I d [cm] t [μs] ULTRASUONI V media [m/s] Trasmissione 3948 Diretta 4226 Diretta

46 Sigla Elemento indagato INDAGINE SCLEROMETRICA Indice di rimbalzo G-1 SP ,9 G-1 CT2 G-1 ST ,3 G-1 ST5 Piano Seminterrato Corpo G Trave ,4 G-1 ST ,4 G0 CP1 G0 SP ,2 G0 SP2 Piano Terra Corpo G Pilastro ,0 G0 SP ,6 G0 CT2 G0 ST ,3 G0 ST5 Piano Terra Corpo G Trave ,2 G0 ST ,8 G1 CP1 G1 SP ,1 G1 SP2 1 Piano Corpo G Pilastro ,1 G1 SP ,9 G1 CT2 G1 ST ,9 G1 ST5 1 Piano Corpo G Trave ,2 G1 ST ,7 G2 CP1 G2 SP ,2 G2 SP2 2 Piano Corpo G Pilastro ,3 G2 SP ,4 G2 CT2 G2 ST4 2 Piano Corpo G ,9 I d [cm] t [μs] ULTRASUONI V media [m/s] Trasmissione 4167 Diretta 4091 Diretta 4148 Diretta 4129 Diretta 3913 Diretta 3879 Diretta 3879 Diretta 3830 Diretta 3863 Diretta 3863 Diretta 3913 Diretta 3965 Diretta 4000 Diretta 3863 Diretta 3863 Diretta 3914 Diretta 3930 Diretta 3930 Diretta 3930 Diretta 3830 Diretta

47 Sigla INDAGINE SCLEROMETRICA ULTRASUONI Elemento indagato d t V Indice di rimbalzo I media Trasmissione [cm] [μs] [m/s] Trave G2 ST , Diretta G2 ST , Diretta G3 CP ,7 G3 SP Diretta 3 Piano G3 SP2 Corpo G , Diretta Pilastro G3 SP , Diretta G3 CT , G3 ST Diretta 3 Piano G3 ST5 Corpo G , Diretta Trave G3 ST , Diretta I carotaggi La Tabella 14 riassume i risultati dei carotaggi eseguiti. Tabella 14: Indagini distruttive sui calcestruzzi. Sigla Diametro Provino Rapporto Massa Volumica Resistenza Prelievo [cm] h/d [kg/dm 3 ] [MPa] Rottura A1CP1 7,4 1 2,313 9,23 sfaldamento obliquo/sgretolamento A-1CT2 9,2 1 2,324 14,67 sfaldamento obliquo BCT2 9,2 1 2,318 9,18 sfaldamento obliquo G1CT2 7,4 1 2,375 18,55 sfaldamento obliquo A3CP1 9,2 1 2, sfaldamento obliquo C0CT2 9,2 1 2,337 11,76 sfaldamento obliquo A0CT2 9,2 1 2,332 12,5 sfaldamento obliquo D1CP1 9,2 1 2,306 19,16 sfaldamento obliquo D3CT2 9,2 1 2,321 20,89 sfaldamento obliquo C-1CP1 9,2 1 2,372 21,53 sfaldamento obliquo D3CT2 9,2 1 2,325 15,66 sfaldamento obliquo C-1CP1 9,2 1 2,269 8,05 sgretolamento D4CT2 9,2 1 2,339 17,92 sfaldamento obliquo A-1CP1 9,2 1 2,347 13,58 sfaldamento obliquo G0CP1 9,2 1 2,347 13,76 sfaldamento obliquo G2CP1 9,2 1 2,318 23,65 sfaldamento obliquo A1CT2 9,2 1 2,285 9,42 sfaldamento obliquo D0CP1 9,2 1 2,355 13,79 sfaldamento obliquo G3CT2 9,2 1 2,272 18,64 sfaldamento obliquo D0CT2 9,2 1 2,286 15,83 sfaldamento obliquo FCP1 9,2 1 2,339 1,7 sfaldamento obliquo

48 Sigla Diametro Provino Rapporto Massa Volumica Resistenza Prelievo [cm] h/d [kg/dm 3 ] [MPa] Rottura D3CP1 9,2 1 2,338 33,69 sfaldamento obliquo A0CP1 9,2 1 2,348 10,55 sfaldamento obliquo AMCT2 7,4 1 2,367 22,53 sfaldamento obliquo A3CT2 9,2 1 2,285 12,41 sfaldamento obliquo G-1CP1 9,2 1 2,355 15,28 sfaldamento obliquo D2CP1 9,2 1 2,296 11,16 sfaldamento obliquo G0CT2 9,2 1 2,318 13,15 sfaldamento obliquo G3CP1 9,2 1 2,313 19,32 sfaldamento obliquo C0CP1 9,2 1 2,294 16,5 sfaldamento obliquo G1CP1 9,2 1 2,353 14,52 sfaldamento obliquo D2CT2 9,2 1 2,329 21,95 sfaldamento obliquo FCT2 9,2 1 2,366 4,98 sgretolamento AMPARETECLS 9,2 1 2,345 25,75 sfaldamento obliquo D1CT2 9,2 1 2,372 25,89 sfaldamento obliquo G-1CT2 9,2 1 2,314 20,88 sfaldamento obliquo AMCP1 9,2 1 2,361 10,98 sfaldamento obliquo/sgretolamento BCP1 9,2 1 2,342 11,85 sfaldamento obliquo G2CT2 9,2 1 2,327 17,83 sfaldamento obliquo A2CP1 9,2 1 2,332 16,17 sfaldamento obliquo A2CT2 9,2 1 2,291 16,86 sfaldamento obliquo D4CP1 9,2 1 2,318 15,68 sfaldamento obliquo C-1CT2 9,2 1 2,34 11,93 sfaldamento obliquo D2CP3 9,4 1 2,309 19,83 sfaldamento obliquo D4CT3 9,4 1 2,317 23,83 sfaldamento obliquo FCT4 9,2 1 2,363 12,45 sfaldamento obliquo FCP3 9,2 1 2,362 12,81 sfaldamento obliquo C0CT4 9,4 1 2,382 20,95 sfaldamento obliquo D4CP4 9,4 1 2,303 14,47 sfaldamento obliquo AMCP3 7,4 1 2,286 18,04 sfaldamento obliquo D3CP3 9,4 1 2,283 12,09 sfaldamento obliquo D1CP3 9,2 1 2,324 18,14 sfaldamento obliquo D2CT4 9,4 1 2,323 10,45 sfaldamento obliquo/sgretolamento AMCT4 9,4 1 2,356 20,8 sfaldamento obliquo D0CT4 9,2 1 2,449 16,49 sfaldamento obliquo BCP3 9,2 1 2,36 5,52 sgretolamento BCT4 9,2 1 2,341 13,79 sfaldamento obliquo C0CP3 9,4 1 2,325 14,61 sfaldamento obliquo D3CT4 7,4 1 2,323 9,54 sfaldamento obliquo Le caratteristiche meccaniche di calcestruzzi e acciai I valori delle resistenze ottenuti dalle carote sono state trasformate in resistenze cilindriche equivalenti in opera attraverso la metodologia proposta in G. Manfredi, A. Masi, R. Pinho, G. Verderame, M. Vona, Valutazione degli edifici esistenti in Cemento Armato; Pavia, Iuss Press, ISBN: I valori delle indagini ultrasoniche e sclerometriche sono stati convertiti in resistenze equivalenti con il metodo Sonreb.

49 La Tabella 15 sintetizza i risultati ottenuti per ciascun corpo di fabbrica. La Tabella 16, invece, riporta i valori delle tensioni di snervamento medie adottate nelle analisi strutturali di ciascun corpo. Tabella 15: Sintesi dei risultati delle prove effettuate per la caratterizzazione meccanica del cls media carote [MPa] media sonreb [MPa] media sonreb travi [MPa] media sonreb pilastri [MPa] Corpo A 15,54 14,71 15,35 14,08 Corpo B 18,63 18,45 18,44 18,47 Corpo C-A 15,74 13,33 13,10 13,56 Corpo C-AM 26,81 Corpo D 18,19 17,86 17,81 17,91 Corpo F 20,78 21,77 21,52 22,01 Corpo G 18,74 16,54 16,71 16,37 Tabella 16: Caratteristiche meccaniche degli acciai Posizione f ym [MPa] Corpo A (ferro liscio) 360 Corpo B (ferro liscio) 374 Corpo C (ferro liscio) 350 Corpo AM (ferro ad aderenza migliorata) 420 Corpo D (ferro liscio) 374 Corpo F (ferro liscio) 340 Corpo G (ferro liscio) Modellazione delle strutture e risultati ottenuti Il modello tridimensionale degli edifici è stato realizzato attraverso l ausilio del programma di calcolo Sismicad della Concrete S.r.l. Le travi e i pilastri sono stati modellati con elementi monodimensionali mentre le pareti in calcestruzzo sono state modellate con elementi guscio quadrangolari o triangolari. Gli impalcati sono stati modellati a lastra di spessore pari a quello della soletta dei diversi solai. Le scale a soletta rampante, quando presenti, sono state modellate con elementi guscio. In ciascun elemento strutturale sono state disposte le armature longitudinali e trasversali in base alla documentazione di progetto fornita e dalle indagini eseguite (per i corpi di fabbrica denominati A, C, G) ovvero con un progetto simulato (per i corpi di fabbrica denominati B, D, F) guidato dai criteri di calcolo adottati dal progettista della struttura del corpo A e riscontrati nelle relazioni disponibili. I quantitativi di armatura sono poi stati adeguati a quelli riscontrati in sito. I carichi verticali e le masse strutturali sono state valutate in base ai risultati delle indagini in sito. 4.6 I corpi A e G Le figure seguenti mostrano due viste tridimensionale del modello del corpo A e il prospetto di un telaio tipo.

50 Figura 31: Vista tridimensionale delle strutture del corpo A Figura 32: Modello del corpo A o G Figura 33: Il telaio trasversale tipo del corpo A

51 La risposta dinamica lineare del fabbricato è sintetizzata dai primi tre modi di vibrare mostrati nelle figure seguenti. Figura 34: Il primo modo di vibrare del corpo A Figura 35: Il secondo modo di vibrare del corpo A Figura 36: Il terzo modo di vibrare del corpo A

52 I valori dei periodi e delle masse partecipanti relative ai primi tre modi sono riportati nella tabella seguente. Tabella 17: Periodi propri e massa partecipante dei primi tre modi di vibrare del Corpo A Modo Periodo Massa X Massa Y Massa Z Massa rot X Massa rot Y Massa rot Z (sec) % % % % % % La vulnerabilità della struttura è fortemente condizionata dalla ridotta resistenza a taglio dei pilastri al piede dove manca una sufficiente armatura trasversale. Inoltre, nelle strutture di fondazione, soprattutto in prossimità della scala, si evidenziano deficit di resistenza a taglio e flessione già in presenza dei soli carichi verticali che si usano, nelle NTC, in combinazione con le azioni sismiche. L indicatore di rischio sismico del corpo A è pertanto pari a zero essendo necessari interventi di rinforzo per eliminare le carenze da carico verticale. 4.7 Corpi B e F Le figure seguenti mostrano due viste tridimensionale del modello del corpo A e il prospetto di un telaio tipo. Per questi corpi di fabbrica non si disponeva delle tavole di progetto originali. Pertanto per l analisi della vulnerabilità di queste strutture si è eseguito un progetto simulato, utilizzando per i materiali i valori usuali per la pratica costruttiva dell epoca. Coerentemente ai risultati ottenuti dalle indagini in situ effettuate sui materiali, il progetto delle armature è stato eseguito considerando un calcestruzzo con resistenza cubica caratteristica pari a 25MPa ed un acciaio Aq 42. Figura 37: Modello del corpo B o F

53 Figura 38: Un telaio tipo delle strutture della palestra La risposta dinamica lineare del fabbricato è sintetizzata dai primi tre modi di vibrare mostrati in Figura 39, Figura 40 e Figura 41. Figura 39: Il primo modo di vibrare del corpo B Figura 40: Il secondo modo di vibrare del corpo B

54 Figura 41: Il terzo modo di vibrare del corpo B I valori dei periodi e delle masse partecipanti relative ai primi tre modi sono riportati nella tabella seguente. Tabella 18: Periodi propri e massa partecipante dei primi tre modi di vibrare del Corpo B Modo Periodo Massa X Massa Y Massa Z Massa rot X Massa rot Y Massa rot Z (sec) % % % % % % L indicatore di rischio sismico per i corpi B e F risulta pari a In queste strutture la vulnerabilità sismica risulta fortemente influenzata soprattutto dalla ridotta resistenza a taglio delle travi a falda della copertura della palestra. 4.8 Corpo C Le figure seguenti mostrano una vista tridimensionale del corpo C e il modello agli elementi finiti della struttura. Figura 42: La vista tridimensionale del corpo C

55 Figura 43: Il modello FEM del corpo C Le Figura e 46, mostrano i primi tre modi di vibrare del Corpo C e la tabella successiva fornisce i valori dei periodi propri e delle masse partecipanti. Figura 44: Il primo modo di vibrare del corpo C Figura 45: Il secondo modo di vibrare del corpo C

56 Figura 46: Il terzo modo di vibrare del corpo C Tabella 19: Periodi propri e massa partecipante dei primi tre modi di vibrare del Corpo C Modo Periodo Massa X Massa Y Massa Z Massa rot X Massa rot Y Massa rot Z (sec) % % % % % % Il corpo C presenta un elevata vulnerabilità perché l indicatore di rischio è pari a zero. Il valore ottenuto dell indice deriva dalla mancata verifica pressoflessione di alcuni pilastri e dalla modesta resistenza a taglio dei pilastri sotto il piano terra. 4.9 Corpo D Le figure seguenti mostrano due viste tridimensionale del modello del corpo D e il prospetto di un telaio tipo. Figura 47: Le strutture del corpo D

57 Figura 48: Il modello strutturale del corpo D Il modello strutturale tridimensionale è illustrato nella Figura 48 mentre il telaio trasversale tipo è riportato il Figura 49. Figura 49: Il telaio trasversale tipo del corpo D La risposta dinamica lineare del fabbricato è sintetizzata dai primi tre modi di vibrare mostrati nell tre figure seguenti. Figura 50: Il primo modo di vibrare del corpo D

58 Figura 51: Il secondo modo di vibrare del corpo D Figura 52: Il terzo modo di vibrare del corpo D I I valori dei periodi e delle masse partecipanti relative ai primi tre modi sono riportati nella tabella seguente. Tabella 20: Periodi propri e massa partecipante dei primi tre modi di vibrare del Corpo D Modo Periodo Massa X Massa Y Massa Z Massa rot X Massa rot Y Massa rot Z (sec) % % % % % % La vulnerabilità della struttura è fortemente condizionata dalla ridotta resistenza a taglio dei pilastri a piano terra e dalla resistenza a tagli e flessione delle travi secondarie del primo impalcato probabilmente non progettate per sostenere le azioni sismiche longitudinali. L indicatore di rischio sismico del corpo D risulta pari a 0.12.