RELAZIONE GENERALE DEL PROGETTO ESECUTIVO

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1 RELAZIONE GENERALE DEL PROGETTO ESECUTIVO (art. 34 DPR 207/2010) SCUOLA PRIMARIA BIANCA MARIA VISCONTI Via Giuseppina n Cremona: Interventi di consolidamento statico degli orizzontamenti di alcune Scuole Primarie e Secondarie di 1 Grado in Cremona. Solaio mensa piccola al piano Soresina (CR), 27 dicembre 2016 Il Tecnico (Dott. Ing. Giovanni Losi) pag. 1

2 Documento contenente: 1. Introduzione; 2. Criteri utilizzati per le scelte progettuali esecutive e per i particolari costruttivi; 3. Conseguimento e verifica dei prescritti livelli di sicurezza a qualitativi; 4. Bibliografia. Il documento è consultabile tramite il QR Code inserito in copertina. Come usarlo: puntare il QR Code in posizione orizzontale e scansionarlo col proprio smartphone o tablet dotato dell applicazione gratuita per la lettura. Si verrà indirizzati automaticamente al link di easybox.solutions ove sarà possibile visionare e scaricare l intero documento. pag. 2

3 1. INTRODUZIONE Il presente documento si riferisce all immobile posto in Comune di Cremona Via Giuseppina n. 29, destinato alla Scuola Primaria Bianca Maria Visconti. In modo particolare si fa riferimento agli interventi necessari al consolidamento statico dell orizzontamento esistente nel locale mensa piccola al piano terra (solaio tra piano terra e piano primo, solaio Saggio 5), costituito da una soletta piena in cemento armato dello spessore di cm. 12, nervata da n. 4 travette ribassate sempre in cemento armato delle dimensioni complessive di cm. 14x30H (18+12). In precedenza, nell ambito delle indagini eseguite, si era potuto constatare che la soletta in esame non garantisce i livelli di sicurezza della normativa attuale che prescrive per i locali delle scuole un carico variabile pari a 3,00 kn/mq. Tra l altro si era riscontrato che una porzione dell allora presente controsoffitto costituito da tavelloni in cotto era disconnessa e si ravvisava pertanto un potenziale pericolo per gli utilizzatori (del solo locale mensa piccola). Di conseguenza il locale ove è situata la soletta nervata è stato oggetto di precauzionale interdizione all utilizzo, come da comunicazione dello scrivente in data 24/03/2016, riguardante i corrispondenti locali sia il piano terra che il piano primo. Il progetto esecutivo di cui trattasi si prefigge quindi di adeguare (ai sensi dell art. 8.4 delle NTC 2008) la struttura della soletta nervata in esame, pur rientrando tra gli interventi locali cosi come definiti nell art della normativa medesima. 2. CRITERI UTILIZZATI PER LE SCELTE PROGETTUALI ESECUTIVE E PER I PARTICOLARI COSTRUTTIVI Nel caso in esame troverà applicazione quanto dettato dalla normativa NTC 2008 Nuove norme tecniche per le costruzioni D.M. Infrastrutture 14/01/2008 e della successiva Circolare 02/02/2009 n. 617/C.S.LL.PP., con particolare riferimento al Cap. 8 Costruzioni esistenti. Inoltre, per quanto attiene ai materiali compositi utilizzati (fibre al carbonio FRP), le norme di riferimento sono le CNR DT 200/2004 Istruzioni per la progettazione, l esecuzione ed il controllo di interventi di consolidamento statico mediante l utilizzo di compositi fibrorinforzati e le Linee guida per la progettazione, l esecuzione ed il collaudo di interventi di rinforzo di strutture di c.a., c.a.p. e murarie mediante FRP, documento approvato il 24/07/2009 dall Assemblea Generale CS.LL.PP. I passaggi fondamentali delle procedure per la valutazione della sicurezza e per la redazione del progetto di adeguamento necessario a garantire un livello ottimale di sicurezza statica degli elementi analizzati sono stati individuati sulla scorta delle prescrizioni contenute nella normativa in vigore NTC 2008 D.Min. Infrastrutture 14/01/2008, ove gli interventi in esame ricadono. pag. 3

4 Al fine di una corretta individuazione del sistema strutturale esistente e del suo stato di sollecitazione è stato importante ricostruire il processo di realizzazione, le successive modificazioni subite nel tempo dal manufatto e gli eventi che lo hanno interessato. Sono state effettuate ricerche documentali dalle quali si è potuto ricostruire la storia del fabbricato: a) anno della costruzione: 1915, per il corpo di fabbrica originario fronte Via Giuseppina; b) anno dell ultimo intervento eseguito sulla struttura: 1960 ampliamento ala est (lato Via Diritta), successivamente quello dell ala ovest; 1983 per il fabbricato palestra e locali accessori. Inoltre, dall esame della documentazione comparato con la situazione in loco, è emerso che il porticato lato Via Giuseppina, la balconata ed i solai in laterocemento presenti della zona più antica, sono anch essi frutto di un successivo intervento sul corpo di fabbrica originario, cui appartengono invece solamente i solai con soletta piena e quelli nervati. In data 01/03/2016 e giorni segg. (precedente indagine) è stato eseguito il rilievo geometrico-strutturale della soletta in esame, ponendo attenzione all individuazione dei quadri fessurativi e dei meccanismi di danno. In modo particolare dopo la rimozione del tavellonato pericolante posto all intradosso, si sono evidenziate diffuse (e forse in alcuni casi anche passanti) fessurazioni nelle solette in cemento armato poste tra una nervatura e l altra. Per quanto attiene al fabbricato originario del 1915, esso è classificabile come edificio misto (Cap NTC 2008), nel quale i muri perimetrali ed i muri interni sono in muratura portante ed interagiscono con elementi orizzontali in calcestruzzo armato (es. solai in laterocemento o altri materiali). In considerazione che la documentazione acquisita non è completamente esaustiva in merito alle caratteristiche tipologiche e costruttive del solaio in esame, la caratterizzazione meccanica dei materiali è stata effettuata predisponendo estese ed esaustive indagini visive in situ tramite saggi, mettendo a nudo alcune porzioni. Sia durante l esecuzione dei saggi che successivamente a tavolino si è provveduto ad analizzare le normative, la manualistica e le schede tecniche delle ditte produttrici all epoca della costruzione. Dai saggi effettuati e dalla consultazione della documentazione in possesso, si è potuto attribuire la tipologia costruttiva, come segue: 1. FABBRICATO ORIGINARIO. Le strutture orizzontali facenti parte dell insediamento originario sono costituite al piano rialzato (primo solaio) sia da solette piene in c.a., sia da solette nervate che da solai in laterocemento. Sulla scorta degli approfondimenti effettuati nelle fasi conoscitive sopra riportate, della documentazione disponibile e delle indagini effettuate, sono stati individuati i livelli di pag. 4

5 conoscenza dei diversi parametri coinvolti nel modello (geometria, dettagli costruttivi e materiali) e di conseguenza sono stati definiti i correlati fattori di confidenza, utilizzati come ulteriori coefficienti parziali di sicurezza che tengono conto delle carenze nella conoscenza dei parametri del modello. Conformemente alle indicazioni della Tabella C8A.1.1 della Circolare esplicativa sotto riportata, si sono adottati i seguenti Livelli di conoscenza e Fattori di confidenza: - Edifici in calcestruzzo armato (solai): LC2>>> FC = 1,20 Per le verifiche analitiche del solaio nervato in esame si è tenuto conto dei seguenti aspetti: - La costruzione riflette lo stato delle conoscenze al tempo della sua realizzazione; - Possono essere insiti e non palesi difetti di impostazione e di realizzazione; - La costruzione può essere stata soggetta ad azioni, anche eccezionali, i cui effetti non siano completamente manifesti; - Le strutture possono presentare degrado e/o modificazioni significative rispetto alla situazione originaria. pag. 5

6 Situazione esistente SAGGIO 5 1 SOLAIO LOCALE MENSA PICCOLA P.T. - TIPO U 1 Soletta in cemento armato piena nervata con sottostante tavellonato in laterizio; interasse delle travi ribassate sez. 14X(12+18)H: cm. 104 Soletta nervata H12 - L = 6,50 m. Sono stati considerati i seguenti carichi in ottemperanza alla normativa attuale: - Carichi variabili (qk) kn/mq 3,00 - Carichi permanenti non strutturali (G2) kn/mq 1,40 - Carichi permanenti strutturali (G1) kn/mq 3,61 Sinteticamente si riportano i risultati più significativi: Travi di nervatura: Sezione di mezzaria: - Coefficiente di sicurezza SLU flessione 1,41 > 1,00 Solette in c.a. tra una trave e l altra: - Coefficiente di sicurezza SLU flessione < 1,00 in buona parte della loro superficie. In modo particolare la verifica non viene soddisfatta nelle sezioni lungo i bordi (incastri della piastra) ed in mezzaria. 3. CONSEGUIMENTO E VERIFICA DEI PRESCRITTI LIVELLI DI SICUREZZA E QUALITATIVI. In generale, tra tutti gli interventi o provvedimenti elencati nel par delle NTC 2008, sono stati valutati e curati principalmente i seguenti: - l uso della costruzione (o di porzione di essa) debba essere modificato (declassamento, cambio di destinazione d uso, imposizione di limitazioni e/o cautele nell uso); - riparazione di eventuali danni presenti; - riduzione delle carenze dovute ad errori grossolani. Inoltre, tra le categorie di intervento possibili (adeguamento, miglioramento e riparazione o intervento locale) le opere da eseguirsi rientrano tra quelle classificabili come adeguamento - intervento locale (par NTC 2008), in quanto: pag. 6

7 - Riguardano un singolo elemento (la soletta nervata del locale mensa piccola), ora non adeguato alla funzione strutturale che deve svolgere; - Non cambiano significativamente il comportamento globale dell intero fabbricato, soprattutto ai fini della resistenza alle azioni sismiche; - Non comportano una variazione significativa di rigidezza nel piano, né un aumento dei carichi verticali statici. Intervento di adeguamento in progetto In considerazione di quanto sopra esposto, sono state fatte diverse simulazioni riguardanti altrettante modalità di intervento atte a raggiungere i prescritti livelli di sicurezza imposti dalla normativa, sia per quanto riguarda le azioni sulla struttura (carichi variabili, permanenti strutturali e non strutturali), sia per quanto attiene ai materiali (esistenti e di nuovo utilizzo). In considerazione della situazione in loco, delle carenze strutturali riscontrate che riguardano in modo particolare le armature (carenti sia a flessione che a taglio), della buona qualità del calcestruzzo esistente, si è ritenuto di intervenire con l applicazione, sia all intradosso che all estradosso della soletta nervata, di fibre al carbonio (FRP) costituite da nastri di tessuto unidirezionale che hanno lo scopo di: - garantire i prescritti livelli di sicurezza delle solette intermedie a flessione; - garantire i prescritti livelli di sicurezza delle travi di nervatura a taglio. L elaborato grafico esecutivo allegato al progetto descrive dettagliatamente tutti gli interventi necessari al raggiungimento di quanto sopra esposto. In questo modo il carico d esercizio viene quindi portato al valore di normativa attuale pari a 3,00 kn/mq. In luogo del rimosso tavellonato inferiore pericolante, viene posizionato un controsoffitto in cartongesso. Per poter eliminare completamente le zone con coefficiente di sicurezza < 1,00, è stato necessario prevedere applicazioni di FRP all estradosso della soletta che presuppongono la rimozione del soprastante pavimento e sottofondo. pag. 7

8 4. BIBLIOGRAFIA G. Rizzi, Manuale del capomastro. Impiego e prove dei materiali idraulici-cementizi, Milano, Ulrico Hoepli, G. Colombo, Manuale dell ingegnere, Milano, Ulrico Hoepli, Ing. L. Santarella, Prontuario del cemento armato, Milano, Ulrico Hoepli, Ing. L. Santarella, Prontuario del cemento armato, Milano, Ulrico Hoepli, S. Timoshenko, S. Woinowsky-Krieger, Theory of plates and shells, Tokyo, McGRAW-HILL KOGAKUSHA, Gruppo RDB, Manualetto Erredibi, Piacenza, Stabilimento Tipografico Piacentino, E. Stuani, E. Iurcotta, U. Genta, Manuale tecnico del geometra e del perito agrario, Milano, Signorelli, Gruppo RDB, Manualetto Erredibi, Rho, RDB Spa, Ing. L. Santarella, Prontuario del cemento armato, Milano, Ulrico Hoepli Editore SPA, O. Belluzzi, Scienza delle costruzioni, Bologna, Zanichelli, F. Leonhardt, E. Mönnig, C.a. & C.a.p. Calcolo di progetto & tecniche costruttive, Milano, Edizioni tecniche ET, F. Rossi, F. Salvi, Manuale di ingegneria civile, Roma, Edizioni Scientifiche A. Cremonese, Gruppo RDB, Manualetto RDB, Piacenza, RDB Spa, Gruppo RDB, Manualetto RDB, Pontenure, RDB Spa, D.M. Infrastrutture 14 gennaio 2008 Circolare 02 febbraio 2009 n. 617/C.S.LL.PP., Nuove norme tecniche per le costruzioni, Roma, DEI s.r.l. Tipografia del Genio Civile, CNR DT 200/2004 Istruzioni per la progettazione, l esecuzione ed il controllo di interventi di consolidamento statico mediante l utilizzo di compositi fibrorinforzati. Linee guida per la progettazione, l esecuzione ed il collaudo di interventi di rinforzo di strutture di c.a., c.a.p. e murarie mediante FRP, documento approvato il 24/07/2009 dall Assemblea Generale CS.LL.PP. pag. 8