Rilievo geometrico

Il rilievo geometrico ha principalmente il compito di definire la morfologia e il quadro fessurativo del costruito in esame. Le operazioni di rilievo geometrico sono quindi incentrate sulla conoscenza generale della costruzione, e riguardano quindi la definizione della geometria nel suo complesso nonché l’individuazione e l’acquisizione delle informazioni necessarie a definire lo “stato di fatto”.

Rilievo della morfologia

Per quanto riguarda la struttura in esame è stato effettuato un accurato rilievo geometrico sia planimetrico che altimetrico. L’edificio è caratterizzato da una forma in pianta relativamente compatta, presenta infatti un avancorpo nella parte centrale che modifica parzialmente la regolarità e la linearità mostrata invece dalla facciata del fabbricato. Le dimensioni in pianta rispecchiano l’imponenza del manufatto, infatti l’edificio si sviluppa lungo via degli Scali Olandesi per 68.60 m ed ha una larghezza massima, comprensiva dell’avancorpo di 30.90 m.

L’attuale quadro normativo e la verifica strutturale delle costruzioni esistenti

in muratura. Un caso studio: le Scuole Benci di Livorno Capitolo 6

87 Fig. 6.5 : Pianta primo piano

Fig. 6.7 : Pianta secondo piano

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L’edificio presenta tre piani fuori terra,caratterizzati da una notevole altezza di interpiano pari a circa 7.30 m, anche se in realtà molte aule presentano un altezza ridotta a causa della presenza del controsoffitto.

Fig. 6.9: Sezione A-A’

Ogni piano ha una superficie globale pari a circa 1426 mq, al lordo dell’ingombro dei muri interni, e la disposizione interna dei vani è generalmente, tranne piccole variazioni, la medesima per tutti i livelli. La struttura è inoltre caratterizzata da un piano ammezzato, fra il primo ed il secondo piano, realizzato nella parte più esterna dell’avancorpo, di ridotta superficie in confronto all’estensione complessiva del solaio di piano. Infatti la superficie di tale interpiano è di circa 110.4 mq, al lordo dell’ingombro dei muri interni, e rapportata con la superficie di un intero piano rappresenta circa 8% di esso.

La realizzazione di tale piano ammezzato ha comportato la creazione di specifiche aperture sui maschi murari esterni, andando quindi ad alterare esteticamente la regolarità del prospetto con finestre di dimensioni diverse ed alcune di esse non allineate verticalmente con le aperture degli altri livelli. Le aperture praticate nei maschi murari sono, in generale di grandi dimensioni. Nello specifico le finestre presenti nel palazzo hanno un altezza di circa 335 cm ed una larghezza variabile compresa fra i 180 ed i 270 cm. In corrispondenza del piano ammezzato, situato nella parte esterna dell’avancorpo, le aperture presentano una minore altezza, ridotta a 130 cm. Per quanto riguarda le porte, tali tipi di apertura nella facciata principali presentano dimensioni ancor maggiori, con altezza pari a 550 cm e larghezza pari a 270cm.

Nei locali interni, le aperture sono molto numerose, visto la presenza di altrettante aule, ma comunque si nota una generale corrispondenza in pianta delle aperture fra i vari piani. Questo aspetto influenza positivamente il comportamento

meccanico della parete muraria perché si evita la modifica al percorso delle sollecitazioni all’interno della stessa e la conseguente concentrazione delle tensioni in maschi murari di limitata larghezza. Nello specifico le aperture interne hanno una larghezza compresa fra i 90 ed i 120 cm ed un altezza di circa 300 cm; invece, le porte che si affacciano sui corridoi presentano dimensioni maggiori: 270 cm ed un altezza di 400 cm.

E’ stato possibile individuare la presenza di nicchie, cavità per poi tenerle eventualmente di conto nella modellazione strutturale dell’edificio, poiché è noto l’influenza negativa che esse possono avere nella distribuzione delle tensioni all’interno del pannello murario.

Il fabbricato è dotato di due scale interne, una presente nella parte centrale e raggiunge il secondo piano, mentre l’altra, realizzata sul lato di via Augusto Novelli collega il piano terra al primo piano. Entrambe presentano la medesima tipologia costruttiva originaria con gradini realizzati in pietra a sbalzo. Dalla Fig. 6.5è possibile accertare la struttura portante della scala infatti, si nota come i gradini in marmo sono incastrati al muro da un lato, mentre dall’altro, poggiano sulle alette di un profilo in acciaio inclinato di collegamento fra il piano ed il pianerotto. Inoltre si può notare la struttura interna che sostiene il rivestimento a forma di volta in legno ed intona

Fig. 6.10: Dettaglio delle scale interne principali

Dal punto di vista geometrico i gradini hanno spessore di 4 cm mentre i sottogradini di 3 cm. Ogni gradino è caratterizzato da un’alzata di 18 cm e da una pedata di circa 31.5 cm. La ringhiera di protezione è realizzata in metallo e presenta delle decorazioni di importante valore estetico. I pianerottoli invece sono realizzati in putrelle e voltine con laterizi disposti a foglio. Questa appena descritta era la situazione originaria.

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Fig. 6.11: Consolidamento scale interne

Nel 1994 è stato eseguito il rafforzamento della scala principale. Il consolidamento della scala interna è stato eseguito attraverso una doppia orditura di travi intradossate in profili metallici sagomati a ginocchio ed incastrate nelle murature perimetrali del vano scale. Il fine ultimo è quello di andare a sostenere i gradini e quindi sostituire il vecchio sistema resistente con uno completamente nuovo ed in acciaio.

Fig. 6.12: Particolare dell’intervento di consolidamento

Inoltre è stato consolidato anche il pianerottolo con una trave aggiuntiva di sostegno.

In base ai dati raccolti dal rilievo geometrico è possibile fare le seguenti osservazioni relativamente alla regolarità del fabbricato, che nella sismoresistenza, ed in particolare per le strutture in muratura, gioca un ruolo fondamentale.

Considerando che in pianta l’edificio si presenta con un avancorpo che sporge per più del 25% rispetto alla dimensione totale della costruzione nella corrispondente direzione e che l’orizzontamento non può essere considerato rigido nel proprio piano rispetto agli elementi verticali, si può concludere che la struttura non può considerarsi regolare in pianta. Per quanto riguarda la regolarità in altezza, se escludiamo la presenza del piano di intermezzo, possiamo concludere che la struttura soddisfa i requisiti per la verifica.

Quindi la differenza di comportamento, quantomeno in altezza, dipende dal grado di errore che può essere commesso se venisse trascurato il piano ammezzato, ed un elemento fondamentale sul quale basare tale scelta è il peso del solaio stesso,

ovvero il valore della massa sismica in gioco. In sintesi, se la massa sismica del piano di intermezzo è trascurabile allora si può considerare la struttura regolare in altezza, altrimenti la struttura è non regolare.

La regolarità della struttura è di fondamentale importanza, in zona sismica, perché riduce l’entità delle sollecitazioni sismiche dovute ad effetti torsionali ed alle concentrazioni locali di sforzi e in più l’analisi strutturale risulta semplificata anche dal punto di vista concettuale.

Rilievo del quadro fessurativo

La finalità della rappresentazione e dell’analisi del quadro fessurativo delle pareti dell’edificio è quella di individuare danni sismici e/o statici, subiti dalla struttura. L’analisi della singola lesione presa a sé stante non è in genere sufficiente ad esprimere un giudizio sulle cause che la hanno provocata e può portare a interpretazioni erronee sulle condizioni dell’edificio. Allo stato attuale delle conoscenze, la costruzione non mostra quadri fessurativi o lesioni sintomi di un grave dissesto statico oppure dell’attivazione di un qualche meccanismo locale. Non sono presenti problemi legati a fuori piombo di alcuna parete e questo è un ulteriore prova che non esistono meccanismi in atto.