MIGLIORAMENTO SISMICO DEL COMPLESSO SCOLASTICO COMPOSTO DA SCUOLA PRIMARIA "SERGIO UGOLINI" E SCUOLA SECONDARIA "A.SORBELLI" PROGETTO DEFINITIVO/ESECUTIVO RESPONSABILE UNICO DEL PROCEDIMENTO ing. Massimo Florini c/o Comune di Fanano (MO) Piazza Marocni n.1-41021 Fanano (MO) Timbro e Firma PROGETTAZIONE ing. Aldo Barani Via della Pace n. 170-41058 Vignola MO Iscrizione Albo Ingegneri di Modena al n.1854 Timbro e Firma COORDINAMENTO SICUREZZA ing. Federico Breviglieri Via Aretusi n.8-40132 Bologna Iscrizione Albo Ingegneri di Bologna al n. 6054/A Timbro e Firma OGGETTO : RELAZIONE GENERALE E TECNICA TAVOLA: R01 SCALA: - DATA: 18/01/2019 Spazio riservato agli uffici pubblici
La presente relazione è fornita a corredo del Progetto esecutivo relativo al miglioramento sismico della scuola primaria Sergio Ugolini e secondaria A. Sorbelli sita in Via Abà nel Comune di Fanano (MO) e commissionato dall amministrazione comunale di Fanano. Per lo studio degli interventi necessari si è fatto riferimento alle indagini eseguite dallo studio tecnico Staigi che nel corso dell anno 2017 ha redatto la valutazione della vulnerabilità sismica del plesso scolastico. In particolare i documenti a cui si fa riferimento sono: Relazione di valutazione della vulnerabilità sismica redatta e firmata da parte dell Ing Giampiero Gualmini e Ing. Luca Iattoni. Tavole del rilievo geometrico strutturale eseguito dallo studio Staigi Campagna di indagini sui materiali esistenti quali murature e elementi in c.a. eseguite dalla società 4 Emme Service S.p.A. Relazione geologica a firma del Geol. Marcello Concetti Di seguito si riporta l inquadramento territoriale dell edificio. 1.1 Descrizione dell edificio L edificio originario risale agli anni 60; si sviluppa su due piani fuori terra oltre ad un piano di sottotetto accessibile solo attraverso due botole, ed è realizzato in muratura portante con l inserimento di alcuni pilastri e travi in cemento armato che completano lo schema strutturale. Le murature portanti sono costituite principalmente da muratura in mattoni pieni murata a due o tre teste con malta di calce, eccezione fatta per una zoccolatura perimetrale alta circa un metro e realizzata con un doppio paramento, muratura in sasso all esterno e mattone pieno ad una testa all interno. I solai intermedi e la copertura sono in latero-cemento. In pianta il fabbricato si sviluppa prevalentemente lungo una direzione ed ha una conformazione piuttosto irregolare; non sono presenti giunti strutturali, ma in corrispondenza dell ampliamento realizzato negli anni 80 al piano terra è stato realizzato un doppio muro in adiacenza a quelli esistenti. Scuola primaria e secondaria Comune di Fanano (MO) 1
1.2 Indagini eseguite La campagna di indagini è stata eseguita prima di eseguire la valutazione della vulnerabilità sismica da parte dello studio Staigi e i risultati delle prove sono stati necessari anche per definire correttamente le caratteristiche dei materiali nella fase di progettazione degli interventi di rinforzo. Le indagini condotte sono le seguenti: Indagini con pacometro sulle principali strutture in c.a.; Verifiche con endoscopio per determinare stratigrafie e spessori nei casi dubbi; Prove sclerometriche sulla malta di allettamento delle murature; N 1 indagine dello stato tensionale della muratura (prova con martinetto singolo); N 2 prove per la determinazione del carico di rottura della muratura (prova con martinetti doppi); N 2 prove di resistenza a taglio della muratura (shave test); Verifica antisfondellamento dei solai mediante campagna di battitura, indagine termografica e sonica; Verifica dei controsoffitti esistenti nella sala mensa e nell aula di musica; Si riportano alcune immagini e risultati che sono stati ottenuti dalle indagini. Figura 1 Prova di resistenza a compressione della muratura interna (con martinetto doppio) e particolare della rottura del mattone. Scuola primaria e secondaria Comune di Fanano (MO) 2
Figura 2 Prova di resistenza a compressione della muratura dello zoccolo esterno (lato esterno costituito da muratura in pietra). Figura 3 Shave test condotto a piano primo Figura 4 Prove pull out su pilastri e travi di sottotetto. Scuola primaria e secondaria Comune di Fanano (MO) 3
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1.3 Interventi in progetto A partire dai dati e relazioni fornite si sono studiati gli interventi di rinforzo necessari ad incrementare la capacità di resistenza della costruzione, con lo scopo di raggiungere un miglioramento sismico globale della costruzione di un fattore pari a 0.6 come richiesto dalla normativa tecnica vigente, infatti le NTC 2018 richiedono: Oltre al miglioramento sismico si sono valutate le condizioni statiche dell edificio. Gli interventi proposti, a seguito delle criticità riscontrate nell analisi, sono i seguenti: 1. rifacimento della copertura della parte Ovest dell edificio, attualmente realizzata con travi e travetti in c.a., che verrà sostituita con un a copertura in legno, previa realizzazione di cordolo sommitale di coronamento; 2. iniezioni di miscela legante alla base delle pareti realizzate a doppio paramento in sasso e mattoni pieni. 3. addizioni murarie mediante laterizio nuovo ammorsato al laterizio esistente per aumentare la capacità resistente nella direzione debole dell edificio. 4. Rinforzo mediante rete e betoncino di alcune pareti murarie. 5. Rinforzo delle murature snelle mediante incamiciatura o cerchiatura metallica. 6. Realizzazione di fasciatura sommitale con fibre di carbonio dove non si prevede il rifacimento del coperto. Di seguito si riportano in dettaglio i vari interventi proposti. 1.3.1 Rifacimento copertura La copertura di cui si prevede la demolizione e ricostruzione (parte Ovest dell edificio) è attualmente realizzata con travi monolitiche in c.a. e solaio in travetti varese. Tale soluzione presenta un alta vulnerabilità nei confronti dell azione sismica, per cui si prevede la realizzazione ex novo con elementi in legno, con contestuale inserimento di cordolo sommitale in c.a.. Scuola primaria e secondaria Comune di Fanano (MO) 5
Figura 5 Stato attuale Figura 6 Intervento previsto 1.3.2 Rinforzo zoccolatura con iniezioni di miscela legante Dai rilievi e indagini condotte si è riscontrata la presenza di una zoccolatura esterna in pietra che interessa buona parte dell edificio. Questa porzione di muratura presenta delle caratteristiche meccaniche di resistenza modeste, per cui si prevede un rinforzo con delle miscele leganti. Scuola primaria e secondaria Comune di Fanano (MO) 6
Figura 7 Zoccolatura in pietra Figura 8 Consolidamento muratura 1.3.3 Rinforzo con nuova muratura L edificio presenta una carenza di elementi murari resistenti alle azione sismiche in una direzione principale. Questo comporta che per una direzione, la struttura ha una capacità in resistenza limitate, per cui è necessario intervenire aggiungendo degli elementi sismoresistenti. Scuola primaria e secondaria Comune di Fanano (MO) 7
Figura 9 Aggiunta di pareti murarie sismoresistenti (in rosso) 1.3.4 Rinforzo mediante rete e betoncino Tale rinforzo è da eseguirsi su pareti particolarmente sollecitate dall azione sismiche e permette di incrementare sia la resistenza che la rigidezza della muratura. Il rinforzo consiste nel disporre una rete metallica su entrambe le facce del paramento murario e nell applicare una malta cementizia specifica di idonea resistenza. Scuola primaria e secondaria Comune di Fanano (MO) 8
1.3.5 Rinforzo delle murature snelle mediante incamiciatura o cerchiatura metallica. A seguito dei sopralluoghi si è notato la presenza di murature snelle e infatti queste hanno riscontrato dei problemi dal punto di vista statico una volta condotte le analisi. Per ovviare a tali problemi si prevedono delle cerchiature metalliche allo scopo di rinforzare la struttura alle azioni statiche. Figura 10 Elementi che necessitano di rinforzo per azioni statiche Figura 11 Rinforzi in acciaio 1.3.6 Realizzazione di fasciatura sommitale con fibre di carbonio L intervento è proposto dove si mantiene la copertura esistente e serve a rinforzare la porzione di muratura dove sono appoggiati i travetti, simulando il comportamento di un cordolo di sommità. Scuola primaria e secondaria Comune di Fanano (MO) 9
Il livello di sicurezza sismico raggiunto con gli interventi proposti è pari al 74% di quello necessario per una nuova costruzione della stessa tipologia. Il progettista delle strutture Ing. Aldo Barani Scuola primaria e secondaria Comune di Fanano (MO) 10