Esempio 5 - relazione tecnica - Romolo Di Francesco

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- Lesioni degli edifici: applicazioni di geotecnica e geofisica nell’analisi dei cedimenti delle fondazioni –
edito Hoepli, 640 pp
- Geotecnica: guida pratica alla luce delle nuove NTC – edito Flaccovio, 215 pp
1. INTRODUZIONE
Il sisma del 6 aprile 2009 ha causato il
danneggiamento strutturale di un edificio
residenziale / commerciale sito in via X. Xxxxx /
angolo via Xxxxxxxx del Comune di Teramo (TE).
A seguito del sopralluogo (soggetto segnalatore:
Xxxxxxx Xxxxxx) effettuato dai tecnici del
Comune di Teramo in data 28/04/2009, con
lettera del 15/05/2009 prot. XXXXX il Dirigente
del V Settore – Lavori Pubblici e Protezione Civile
ha dichiarato parte dell’immobile
temporaneamente inagibile, imponendo nel
contempo un monitoraggio del quadro
fessurativo.
In particolare, il tecnico comunale rilevatore del
danneggiamento ha riscontrato lesioni alle strutture portanti, nonché un
probabile cedimento strutturale di base nella parte SUD-EST del fabbricato, il
quale ha comportato lesioni diffuse sia all’interno che all’esterno dell’edificio
stesso; ciò ha comportato la diffida verbale degli ispettori, nei confronti della
proprietaria Xx Xxxxxxxxxx Xxxxxx, all’utilizzo di n° 3 stanze (2 camere da letto e
il salotto) fino all’esame strutturale dell’edificio da parte di un tecnico abilitato,
previa accurato monitoraggio dell’evoluzione del quadro fessurativo generato
dallo scuotimento sismico del 6 Aprile 2009 e seguenti.
Si fa presente infine, che il Corpo dei Vigili del Fuoco ha effettuato un
sopralluogo in data 12/04/2009 (scheda XXX/XX), rilevando dissesti statici
generalizzati e crepe pronunciate nella zona sud-ovest dell’abitazione; venivano,
inoltre, confermate le risultanze sopra esposte a cui era giunto il tecnico
comunale.
2. INQUADRAMENTO TERRITORIALE E CATASTALE
Il fabbricato in esame è sito in Teramo (TE) alla via X. Xxxxx / angolo via
Xxxxxxxx, all’interno del tessuto urbano del capoluogo, ed è individuato al
NCEU al foglio XX, particella 263; il danneggiamento indotto dall’evento sismico
riguarda parte del fabbricato con particolare concentrazione nei livelli più alti.
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3. DESTINAZIONE D’USO DELL’IMMOBILE
Il fabbricato possiede una destinazione d’uso
attuale di tipo mista, commerciale al piano terra e
residenziale ai piani primo e secondo; ulteriori
dettagli possono essere dedotti dalla lettura delle
planimetrie riprodotte nel Fascicolo 2 (schema
grafico di danneggiamento).
4. BREVI NOTE GEOLOGICHE
Il fabbricato in questione è inserito all’interno del
tessuto urbano del capoluogo, quest’ultimo posto
ad una quota di circa 265 m. ed integrato nel
contesto dell’ambiente collinare pedappennino in
sinistra idrografica del Fiume Tordino; l’intero
abitato a sua volta coincide con un ripiano
morfologico di accumulo attribuito alla piana alluvionale del III ordine, antica ed
inattiva. Il substrato, appartenente alla Formazione della Laga, è costituito da
un’alternanza di arenarie e marne, poste ad una profondità media di circa 20 – 22
metri.
Da un punto di vista sismico occorre rilevare l’attribuzione dei terreni alla
categoria di sottosuolo C ed ad una categoria topografica T1.
5. TIPOLOGIA STRUTTURALE
L’edificio, dal tipico impianto ottocentesco ed a pianta irregolare, sviluppa su tre
livelli fuori terra con struttura portante costituita da murature perimetrali e di
spina in pietrame e mattoni pieni legati con grassello di calce e/o malta bastarda,
in relazione ai vari interventi di trasformazione subiti nel corso dei decenni; gli
orizzontamenti sono costituiti prevalentemente da:
1. volte a crociera in mattoni pieni al piano terra;
2. prevalenti volte a crociera e solai in putrelle di ferro e tavelle al piano primo e
secondo;
3. prevalenti solai in putrelle di ferro e tavelle con volte a crociera al piano
secondo.
L’immobile si presenta in buono stato di conservazione generale, essendo stato
nel recente passato (1998) oggetto dei normali lavori di ordinaria manutenzione.
6. ANALISI DEL DISSESTO
Al fine di raggiungere un elevato livello di conoscenza della problematica in
questione sono stati eseguiti diversi sopralluoghi con differenti livelli di
approfondimento, necessari per l’esecuzione di una campagna di indagini
sull’edificio in questione con lo scopo di rilevare e mappare gli stati di crisi negli
elementi primari costituenti le strutture portanti; per tale motivo sono stati
visionati ed ispezionati i setti murari dell’intero edificio, è stato eseguito un
rilievo geometrico dello stesso nonchè del quadro fessurativo ad esso associato.
La necessarietà di tale indagine esplorativa deriva dalla presenza di un quadro
fessurativo che interessa l’intero edificio, seppur con una distribuzione e
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localizzazione variabile in funzione delle locali variazioni di rigidezza nonchè
dell’altezza.
In particolare, ed utilizzando la documentazione fotografica integrata nello
“schema grafico del danneggiamento” in allegato (Fascicolo 2), l’edificio presenta un
quadro fessurativo che può essere sintetizzato come segue:
1) al piano terra non sono state rilevate lesioni di natura sismica o attribuibili al
terremoto del 6 aprile 2009;
2) al primo piano sono presenti lesioni sulla totalità delle volte affaccianti su via
Xxxxxxxx, con prevalenti distacchi del tipo muro – muro e subordinati
distacchi muro – solaio; nel contempo sono anche presenti lesioni a direttrice
orizzontale sulle stesse, a denotare un effetto di ribaltamento flessionale delle
pareti perimetrali cagionato dall’assenza di elementi sollecitati a trazione.
Ulteriori lesioni interessano le murature portanti, a direttrice verticale e
passanti l’intera sezione reagente;
3) al secondo piano si rileva un incremento, per numero e sviluppo lineare, delle
lesioni sulle volte e dei distacchi muro – muro e muro – solaio, nonché delle
lesioni sulle murature con prevalente andamento a direttrice verticale.
Maggiori elementi possono essere dedotti dalla posizione specifica di ogni
singola lesione come dettagliato nel Fascicolo 2, mentre dall’analisi del dissesto
nella sua globalità si rileva una risposta deformativa della struttura imputabile
alle variazioni di rigidezza dello scatolare, tanto da generare lo sviluppo di
meccanismi di piano ai quali attribuire i differenti livelli di danneggiamento.
7. NESSO CAUSALE DEL DANNO SISMICO
Dall’approfondimento dell’analisi del quadro fessurativo deriva che le lesioni
sono concentrate prevalentemente ai piani primo e secondo e praticamente
assenti al livello più basso, denotanti la tipica risposta strutturale alle
sollecitazioni dinamiche delle murature portanti non adeguatamente
controventate e/o tirantate come nel caso degli edifici storici.
In particolare risulta che ai piani primo e secondo sono presenti lesioni sulla
totalità delle volte affaccianti su via Xxxxxxxx, oltre ad un danno concentrato
presso lo spigolo tra detta via e via X. Xxxxx; nel contempo il livello di
danneggiamento incrementa con l’aumento dell’altezza fuori terra a denotare lo
sviluppo di un meccanismo di piano.
Analizzando nel dettaglio gli effetti rilevati è possibile notare una stretta
relazione tra le posizione e sviluppo delle lesioni, la tipologia del danno e la
morfologia dell’edificio, con un incremento dei cinematismi nei settori dotati di
volte ed una rarefazione laddove sono invece presenti gli orizzontamenti in
putrelle di ferro e tavelle. Il danneggiamento concentrato nei pressi dell’angolo
tra via Xxxxxxxx e via X. Xxxxx è inoltre imputabile ad una diminuzione della
rigidezza locale, dovuto alla presenza di un muro portante, di modesto spessore,
sul quale gravano due volte ed a sua volta poggiante su un’ulteriore volta ubicata
al piano terra.
Le ulteriori lesioni sono nella quasi totalità a direttrice verticale e raramente ad
andamento obliquo, distribuite nelle due direzioni strutturali principali ed
interessanti l’intera sezione reagente delle murature portanti; nel contempo le
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stesse risultano particolarmente concentrate nei pressi delle aperture, quali porte
e finestre, e raramente nei settori mediani dei setti portanti.
Riunendo tutti gli elementi descritti in un unico modello ne risulta l’attribuzione
del quadro fessurativo ad una prevalente deformazione torsionale simicamente
indotta, dovuta alle variazioni di rigidezza globale della struttura, ed a
meccanismi di piano imputabili a variazioni localizzate di rigidezza. Di fatti, ed a
titolo di esempio, la presenza dei solai orizzontali con travi in ferro e tavelle
ubicate al piano primo ed in particolare al piano secondo ha comportato lo
sviluppo di un incremento localizzato della rigidezza sul piano orizzontale, con
ridistribuzione delle sollecitazioni ai vani adiacenti e conseguente
danneggiamento delle volte nonchè dei setti murari lato via Xxxxxxxx e via X.
Xxxxx particolarmente sollecitati. Infine, la presenza di una copertura con
struttura lignea e la mancanza di catene e/o cordoli di piano hanno
ulteriormente contribuito al danneggiamento rilevato, soprattutto se tenuto conto
delle spinte oblique, simicamente indotte, esercitate dalle volte e non
adeguatamente compensate dalle masse murarie sia perimetrali e sia interne.
Concludendo, risulta che i danni rilevati non sono pre-esistenti al sisma del
06/04/2009 e non sono pertanto dovuti a vetustà e/o cattiva manutenzione,
mentre sono chiaramente attribuibili ad una risposta sismica locale dettata
dalla combinazione di modi torsionali simicamente indotti dal terremoto che a
sua volta ha subito fenomeni di amplificazione sismica con modificazione del
relativo spettro di accelerazione per effetti attinenti la risposta sismica locale.
8. TIPOLOGIA DI INTERVENTO
Gli interventi strutturali saranno rivolti a sanare i difetti costruttivi originari,
l'effetto del degrado e ovviamente il danno causato dal sisma. Si introdurranno
inoltre opportuni miglioramenti nelle connessioni. E' comunque fatto salvo il
principio generale che le caratteristiche strutturali delle costruzioni, seppur
migliorate, devono rimanere, di norma, della stessa natura di quelli originali.
Sono previsti i seguenti interventi i quali possono essere classificati nelle seguenti
categorie:
8.1 INTERVENTI DI RAFFORZAMENTO LOCALE
- Realizzazione di nuovi incatenamenti , posizionati al piano primo e
secondo, costituiti da barre di acciaio 22 e ancorati alle parete esterne
mediante capochiave atti a distribuire la pressione conseguente al tiro su zone
adeguate ampiezza. Per quanto riguarda la tesatura dei tiranti, si dovranno
adottare tensioni limitate, tali da produrre nelle murature tensioni di
compressione nettamente inferiori ai valori ritenuti ammissibili. Scopo delle
catene è quello di impedire il collasso delle pareti perimetrali ortogonalmente
al loro piano e verso l'esterno quando ciò non è garantito dal solaio e di
contribuire alla capacità dell'edifico di funzionare strutturalmente quale
organismo unitario.
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- Consolidamento, con fascia di contenimento, del solaio in putrelle e
tavelloni danneggiato, posizionato a livello del piano secondo (in
corrispondenza del 3° impalcato).
Il solaio oggetto di rafforzamento, è realizzato mediante un’orditura
principale di putrelle di acciaio e tavelloni di laterizio (i = 1,00 m), ammorsata
nei setti di muratura perimetrale.
Dato che questi ultimi hanno evidenziato segni di distacco dall’impalcato
nell’ambito dello scuotimento sismico, si è ritenuto necessario predisporre
una fascia di contenimento delle spinte orizzonatali, realizzata con profilato
metallico di tipo L collegato ai setti ortogonali mediante barre di acciaio
filettate. Il profilo, posto sulla sommità della parete in muratura portante,
sarà parzialmente inserito al di sotto dell’impalcato, e sarà dotato di paletti di
ripartizione a T (minimo mm 50) di lunghezza non inferiore a 70 cm,
appoggiati sulla muratura e saldati all’interasse massimo di 1,5 m.
La predisposizione di questo consolidamento avrà le seguenti funzionalità: a)
ripartire l’azione di contenimento su una porzione maggiore di muratura; b)
garantire il collegamento e l’ammorsatura tra i setti portanti e
l’orizzontamento, migliorando il comportamento scatolare della porzione di
edificio rinforzato; c) conferimento di una maggiore rigidezza nel piano
all’orizzontamento, con aumento quasi insignificante delle masse sismiche
eccitabili.
8.2 INTERVENTI DI RIPARAZIONE E RICOSTRUZIONE
1) lesioni isolate, metodo di riparazione a cuci e scuci: Si utilizzerà il metodo di
riparazione del “cuci e scuci” eseguito a piccoli tratti successivi, sia a parziale
che a tutto spessore. In sostanza si rimuoverà il vecchio intonaco mettendo a
vivo la muratura danneggiata; successivamente si asporteranno gli elementi di
muratura interessati dalla lesione e alcuni adiacenti fino a formare un vano di
dimensioni atte a ricevere nuovi elementi murari, ponendo cura nel formare
un andamento perimetrale del vano atto a realizzare buoni ammorsamenti tra
nuove e vecchie murature. Infine saranno inseriti nuovi elementi di laterizio
previa pulizia del vani ponendo particolare cura nella realizzazione dei detti
ammorsamenti; si useranno malte a ritiro nullo o meglio leggermente
espansive, confezionate comunque con inerti simili a quelli che costituiscono
la malta esistente.
2) lesioni isolate, risarcitura semplice e riparazione:
3) Realizzazione di nuovi setti murari, a livello del piano terra, allo scopo di
ridurre le bucature presenti nelle murature portanti del fabbricato
4) chiusura di nicchie (ripresa di muratura): ripresa di muratura eseguita anche
a piccoli tratti successivi, a parziale o a tutto spessore, su strutture murarie
preesistenti lesionate o da risanare, con mattoni pieni, all'interno di edifici
esistenti anche parzialmente pericolanti, a qualsiasi altezza o profondità.
5) Intervento di ricostruzione e presidio per piattabanda danneggiata, in
corrispondenza di una apertura posta al piano terra (locale cantina). Gli archi
ribassati e le piattabande si mantengono in equilibrio grazie alla spinta
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(pressocché orizzontale) esercitata dalle imposte. Nel momento in cui, a causa
del cinematismo di collasso provocato dal sisma, uno dei due piedritti si
allontana, i conci centrali dell’elemento strutturale tendono a scivolare lungo i
letti di malta; in particolare, per le piattabande anche piccoli spostamenti
reciproci delle imposte non consentono alla configurazione deformata di
trovare posizioni di equilibrio.
L’intervento previsto per la piattabanda danneggiata allora, consiste nella
demolizione della muratura costituente l’architrave e nella sua ricostruzione
mediante intervento di cuci e scuci. E’ previsto inoltre l’inserimento di travetti
in cap o di putrelle in acciaio, a sostituzione dell’arco a sesto ribassato che
caratterizza l’apertura al piano terra sul fondaco; tale intervento migliorerà la
resistenza della fascia di piano in muratura al di sopra dell’architrave, nonché
la sua collaborazione con le murature in cui è innestata.
INTERVENTI SULLE PARTI NON STRUTTURALI ED IMPIANTISTICHE
Oltre ai lavori di riparazione e miglioramento sono previsti ulteriori interventi
non strutturali, la ripresa di intonaco sulle murature, nonché il controllo e
l’eventuale ripristino della funzionalità impiantistica termica, elettrica ed
idrica.
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