Per poter definire i parametri meccanici che caratterizzano la struttura oggetto dell’analisi, è necessario determinare il livello di conoscenza (LC) della struttura. La normativa indica tre possibili livelli di conoscenza, funzione delle operazioni di rilievo effettuate, dell’analisi storica e delle indagini sperimentali sui materiali. Si fa riferimento alle NTC08, e in particolare alla C8A, appendice al cap.8).
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Modì, Bruno Ciari
Il rilievo geometrico deve essere esteso a tutta la struttura e a tutti gli elementi in muratura incluse eventuali nicchie, cavità, canne fumarie, volte, solai, copertura, scale ed elementi di fondazione. Deve inoltre essere rilevato l’eventuale quadro fessurativo.
È molto importante la determinazione dei dettagli costruttivi, e in particolare: - Qualità del collegamento tra pareti verticali;
- Qualità del collegamento tra orizzontamenti e pareti ed eventuale presenza di cordoli di piano o altri dispositivi di collegamento;
- Presenza di architravi strutturalmente efficienti sopra le aperture;
- Presenza di elementi di eliminazione di spinta dovute a tetti, archi, volte ecc.; - Presenza di elementi, anche non strutturali, ad elevata vulnerabilità;
- Tipologia di muratura e caratteristiche costruttive. Per i dettagli costruttivi si possono eseguire:
- Verifiche in situ limitate: basate su rilievi di tipo visivo su un limitato numero di elementi effettuati mediante la rimozione dell’intonaco e saggi che consentano di esaminare le caratteristiche dei muri sia superficialmente che nel loro spessore;
- Verifiche in situ estese ed esaustive: basate su rilevo visivo di tutti gli elementi effettuati mediante la rimozione dell’intonaco e saggi che consentano di esaminare le caratteristiche dei muri sia superficialmente che nel loro spessore;
Per la determinazione delle caratteristiche meccaniche della muratura è molto importante lo svolgimento di adeguate analisi; si distinguono:
- Indagini in situ limitate: servono a completare le informazioni sulle proprietà dei materiali ottenute dalla letteratura e dalle ricerche di archivio, comprensive delle regole in vigore all’epoca della costruzione, e ad individuare la tipologia di muratura secondo la tabella 3.1. sono basate su sole analisi visive di superfici stonacate di estensione minima 1x1 m; - Indagini in situ estese: si svolgono come le indagini descritte al punto precedente, ma sono
effettuate in maniera estesa e sistematica, e affiancate da prove sperimentali in situ per la classificazione della muratura (le prove non vengono effettuate ai fini della valutazione delle caratteristiche meccaniche dei materiali, ma solo per la definizione della tipologia di muratura);
- Indagini in situ esaustive: oltre alle indagini viste nei due punti precedenti, comprendono prove con martinetti piatti o doppi, e prove di laboratorio su campioni indisturbati volte alla determinazione diretta delle caratteristiche meccaniche della muratura da considerare per l’analisi strutturale.
48 Con riferimento ai dati acquisiti secondo le modalità sopra descritte, si determina il fattore di confidenza:
- LC3
richiede la presenza del rilievo geometrico, verifiche in situ estese ed esaustive sui dettagli costruttivi e indagini in situ esaustive sulle proprietà dei materiali;
- LC2
richiede la presenza del rilievo geometrico, verifiche in situ estese ed esaustive sui dettagli costruttivi e indagini in situ estese sulle proprietà dei materiali;
- LC1
richiede la presenza del rilievo geometrico, verifiche in situ limitate sui dettagli costruttivi e indagini in situ limitate sulle proprietà dei materiali.
Definito il livello di conoscenza LC, è possibile associarvi il fattore di confidenza FC:
LC1 LC2 LC3 FC 1.35 1.20 1.00
Ad ogni livello di conoscenza è associato un fattore di confidenza (FC), che assume il significato di coefficiente parziale di sicurezza. La resistenza di calcolo da utilizzare nelle verifiche è quindi pari a:
𝑓𝑑 = 𝑓𝑚
𝛾𝑀∙𝐹𝐶
𝑓𝑣𝑑 = 𝑓𝑣𝑚
𝛾𝑀∙𝐹𝐶
Dove il coefficiente parziale di sicurezza 𝛾𝑀 è assunto pari a 3 per le verifiche non sismiche e a 2
per le verifiche sismiche.
Nel caso di analisi non lineare, i valori di calcolo delle resistenze da usare per le verifiche sono ottenuti dividendo i valori medi per i rispettivi fattori di confidenza (Circolare 2009, C.8.7.1.5.): 𝑓𝑑 =
𝑓𝑚 𝐹𝐶
Nghè
Per una struttura in c.a., valgono le stesse considerazioni illustrate per le strutture in muratura; cambiano ovviamente il tipo di dettagli da analizzare, e le prove da effettuare sulla struttura per raggiungere un determinato livello di conoscenza e quindi un determinato fattore di confidenza.
49 In generale devono essere indagati i seguenti aspetti seguenti:
- identificazione dell’organismo strutturale e verifica del rispetto dei criteri di regolarità indicati al 7.2.2 delle NTC;
- identificazione delle strutture di fondazione;
- identificazione delle categorie di suolo secondo quanto indicato al 3.2.2 delle NTC; - informazioni sulle dimensioni geometriche degli elementi strutturali, dei quantitativi delle
armature, delle proprietà meccaniche dei materiali, dei collegamenti; - informazioni su possibili difetti locali dei materiali;
- informazioni su possibili difetti nei particolari costruttivi (dettagli delle armature, eccentricità travi-pilastro, eccentricità pilastro-pilastro, collegamenti trave-colonna e colonna-fondazione, etc.);
- informazioni sulle norme impiegate nel progetto originale incluso il valore delle eventuali azioni sismiche di progetto;
- descrizione della classe d’uso, della categoria e dalla vita nominale secondo il 2.4 delle NTC; - informazione sulla natura e l’entità di eventuali danni subiti in precedenza e sulle riparazioni
effettuate.
La quantità e qualità dei dati acquisiti determina il metodo di analisi e i valori dei fattori di confidenza da applicare alle proprietà dei materiali da adoperare nelle verifiche di sicurezza.
Livello di conoscenza Geometria (carpenterie) Dettagli strutturali Proprietà dei materiali Metodi di analisi FC LC1 Da disegni di carpenteria originali
con rilievo visivo a campione oppure rilievo ex-novo completo Progetto simulato in accordo alle norme dell’epoca e limitate verifiche in situ
Valori usuali per la pratica costruttiva dell’epoca e limitate prove in situ Analisi lineare statica o dinamica 1.35 LC2 Disegni costruttivi incompleti con limitate verifiche in
situ oppure estese verifiche in situ
Dalle specifiche originali di progetto o dai certificati di prova originali con limitate prove in situ oppure estese prove in situ
Tutti 1.20 LC3 Disegni costruttivi completi con limitate verifiche in situ oppure esaustive verifiche in situ Dai certificati di prova originali o dalle
specifiche originali di progetto con estese prove in situ oppure
esaustive prove in situ
50 Per i dettagli costruttivi si possono eseguire:
- Verifiche in situ limitate: servono per verificare la corrispondenza tra le armature o le caratteristiche dei collegamenti effettivamente presenti e quelle riportate nei disegni costruttivi, oppure ottenute mediante il progetto simulato.;
- Verifiche in situ estese: servono quando non sono disponibili i disegni costruttivi originali come alternativa al progetto simulato seguito da verifiche limitate, oppure quando i disegni costruttivi originali sono incompleti;
- Verifiche in situ esaustive: servono quando non sono disponibili i disegni costruttivi originali e si desidera un livello di conoscenza accurata (LC3).
Per le proprietà dei materiali si ò ricorrere alle seguenti prove:
- Prove in-situ limitate: servono a completare le informazioni sulle proprietà dei materiali ottenute o dalle normative in vigore all’epoca della costruzione, o dalle caratteristiche nominali riportate sui disegni costruttivi, o da certificati originali di prova;
- Prove in-situ estese: servono per ottenere informazioni in mancanza sia dei disegni costruttivi, che dei certificati originali di prova, oppure quando i valori ottenuti dalle prove limitate risultano inferiori a quelli riportati nei disegni o certificati originali;
- Prove in-situ esaustive: servono per ottenere informazioni in mancanza sia dei disegni costruttivi, che dei certificati originali di prova, oppure quando i valori ottenuti dalle prove limitate risultano inferiori a quelli riportati nei disegni o certificati originali, e si desidera un livello di conoscenza accurata (LC3).
Sono ammessi metodi di indagine non distruttiva di documentata affidabilità, che non possono essere impiegati in completa sostituzione di quelli sopra descritti, ma sono consigliati a loro integrazione, purché i risultati siano tarati su quelli ottenuti con prove distruttive.
Le verifiche in-situ e i prelievi devono essere effettuati su un’opportuna percentuale degli elementi strutturali primari per ciascuna tipologia di elemento (travi, pilastri, pareti...), come indicato nella Tabella seguente, privilegiando comunque gli elementi che svolgono un ruolo più critico nella struttura, quali generalmente i pilastri.
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Rilievo dei dettagli costruttivi
Prove sui materiali
Per ogni tipo di elemento “primario” (trave, pilastro…)
Verifiche limitate
La quantità e disposizione dell’armatura è verificata per almeno il 15% degli elementi
1 provino di cls. Per 300 m2 di
piano dell’edificio, 1 campione di armatura per piano dell’edificio
Verifiche estese
La quantità e disposizione dell’armatura è verificata per almeno il 35% degli elementi
2 provini di cls. Per 300 m2 di
piano dell’edificio, 2 campioni di armatura per piano dell’edificio
Verifiche esaustive
La quantità e disposizione dell’armatura è verificata per almeno il 50% degli elementi
3 provini di cls. Per 300 m2 di
piano dell’edificio, 3 campioni di armatura per piano dell’edificio