Decreto Ministeriale delle infrastrutture e dei trasporti.
5.1.1 Sicurezza e prestazioni attese
La vigente normativa, NTC 2008, prevede un certo livello di sicurezza delle opere e delle loro componenti strutturali. Per valutare sia le prestazioni sia la sicurezza di un’opera nella sua totalità o solo in una sua parte si deve fare riferimento agli stati limite che si possono verificare nell’arco della sua vita nominale. Nel caso in cui l’edificio superi tali stati limite esso non risulta più idoneo a soddisfare le esigenze per le quali è stato creato. In modo particolare ci si deve riferire agli stati limite ultimi (SLU), il cui superamento porta al collasso della struttura e ha per cui conseguenze irreversibili, agli stati limite di esercizio (SLE), il cui superamento può avere conseguenze sia irreversibili che reversibili, ed infine alla robustezza nei confronti
di azioni eccezionali, ossia la possibilità di evitare danni sproporzionati rispetto alla causa innescante. I livelli di sicurezza delle opere esistenti sono diversi rispetto a quelli delle opere nuove, la norma ne parla
specificatamente nel Capitolo 8.
La valutazione delle sicurezza delle costruzioni fa riferimento, in genere, al metodo di primo livello, tale metodo semiprobabilistico agli stati limite prevede l'utilizzo di coefficienti parziali di sicurezza, maggioritari per le azioni e minoritari per la resistenza della muratura. La verifica è un confronto diretto tra la resistenza di progetto (Rd) e il valore di progetto dell’effetto delle azioni (Ed), in cui la prima deve risultare sempre maggiore al secondo.
5.1.2 Vita nominale, classi d’uso e periodo di riferimento
Nella tabella 2.1.I. delle NTC2008 viene riportato il valore della vita nominale (VN) in base alla diversa tipologia di costruzione. Nel caso del Palazzo del Palazzo del Capitanio, appartenete a opere ordinarie, il valore è di 50 anni, arco di tempo in cui l’opera deve poter essere utilizzata per lo scopo al quale è stata destinata. La classe di appartenenza è la classe d’uso III, l’edificio essendo parte del complesso universitario di Padova, viene considerato come costruzione il cui uso preveda affollamenti significativi. Questa
classificazione permette di attribuire alla costruzione un coefficiente d’uso Cu pari a 1,5, tale valore moltiplicato per il valore di VN da come risultato il valore del periodo di riferimento dell’azione sismica VR
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5.2 Caratteristiche meccaniche dei materiali
Nella Circolare n.617 del 2/2/2009 Tab. C8A.2.1 vengono riportati i valori dei parametri meccanici e del peso specifico di alcune tipologie murarie. La tipologia muraria dell’edificio in oggetto viene identificata in questa tabella come “muratura in mattoni pieni e malta di calce”. Di seguito vengono riportati i valori caratteristici propri di questa tipologia.
Per poter assegnare i valori il più possibile realistici alla muratura in esame bisogna valutare la qualità della stessa facendo riferimento ai canoni della “regola dell’arte”, in particolare: presenza di diatoni, orizzontalità delle giaciture, qualità dei materiali utilizzati quali mattoni e malta e sfalsamento dei giunti. Nello studio di questa particolare costruzione si è conseguito il livello di conoscenza LC1 che identifica una conoscenza limitata del manufatto date le scarse verifiche e indagini in situ. Il fattore di confidenza relativo a questo livello di conoscenza è FC=1,35, maggiore è il livello di conoscenza minore è il corrispondente fattore di confidenza. Questo fattore è un coefficiente di sicurezza parziale che tiene conto di carenze nella conoscenza dei parametri del modello analizzato. Sulla base di questo la normativa prevede la scelta dei valori caratteristici nel seguente modo:
-Resistenza: devono essere presi i valori minimi riportati in tabella Resistenza media a compressione della muratura: fm=240 [N/cm^2]
Resistenza media a taglio della muratura: t0=6,0 [N/cm^2]
-Moduli elastici: si considera il valore medio degli intervalli riportati in tabella Modulo di elasticità lineare: E=1500 [N/mm^2]
Modulo di elasticità tangenziale: G=500 [N/mm^2]
La Circolare 617/2009 prevede nella Tab. C8A.2.2 l’utilizzo di determinati coefficienti correttivi dei
parametri meccanici da applicarsi in particolari circostanze, dato che nel caso studio non sono stati rilevati miglioramenti significativi a favore di sicurezza si prevede come coefficiente complessivo pari a 1.
Per le strutture in muratura, inoltre, viene previsto dalla norma un coefficiente parziale di sicurezza che deve essere considerato nelle analisi di vulnerabilità sismica, esso è pari a γm (in questo caso il suo valore è 2).
Grazie ai valori così calcolati è possibile definire:
-Resistenza a compressione della muratura: fc=(fm *coeff correttivo)/(FC*γm)= 88,89 [N/cm^2]
-Resistenza a taglio della muratura: fv=(t0*coeff correttivo)/(FC*γm)= 2,22 [N/cm^2]
5.3 Analisi dei carichi e delle azioni
Nel secondo capitolo delle NTC2008 vengono identificate e classificate le azioni agenti sulla struttura, in particolare “si definisce azione ogni causa o insieme di cause capace di indurre stati limite in una
struttura”1. La classificazione di tali azioni è fatta sulla base del modo di esplicarsi delle stesse, ossia dirette,
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Come definito al paragrafo 2.5.1. delle NTC08.
TIPOLOGIA DI MURATURA Fm [N/cm^2] t0[N/cm^2] E[N/mm^2] G[N/mm^2] w [N/mm^2]
min-max min-max min-max min-max Muratura in mattoni pieni e
malta di calce 240 400 6,0 9,2 1200 1800 400 600 18
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indirette e degrado; secondo la risposta strutturale, statiche, pseudo statiche o dinamiche; secondo la variazione della loro intensità nel tempo, permanenti, variabili, eccezionali e sismiche.
L’analisi dei carichi qui riportata fa riferimento in particolare a quest’ultima classificazione, in cui le varie azioni vengono tra loro combinate attraverso specifici coefficienti di combinazione riportati in Tab. 2.5.I.
5.3.1 Carichi permanenti strutturali e non strutturali
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Solai
oNel Palazzo del Capitanio sono state individuate diverse tipologie di orizzontamenti, di seguito verranno riportate le tabelle utilizzate per il calcolo dei pesi propri di ogni tipologia.
1. SOLAIO IN LATEROCEMENTO MATERIALE h[m] l [m] P [kN/mc] P [kN/mq] travetti 0,3 0,05*2 25 0,75 soletta 0,04 1 25 1 pignatte 0,3 0,33*2+0,24 5,5 1,485 massetto 0,06 1 19 1,14 pavimento da circolare ministeriale 0,4 intonaco 0,3 tramezzi 1,2 Totale GK= 6,275 [kN/mq]
Figura 5.1- Particolare costruttivo solaio in laterocemento
2. SOLAIO IN LATEROCEMENTO SENZA CAPPA
MATERIALE h[m] l [m] P [kN/mc] P [kN/mq]
travetti 0,3 0,05*2 25 0,75 soletta 0,04 1 25 1 pignatte 0,3 0,33*2+0,24 5,5 1,485
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Figura 5.2 -Particolare costruttivo solaio in laterocemento senza cappa
3. SOLAIO DI TIPO CANNICCIATO (sottotetto)
MATERIALE h [m] l [m] P [kN/mc] P [kN/mq] correnti 0,2 0,12*2 6 0,288 regoli a sostegno (i=60cm) 0,06*0,06 1 6 0,0216 cannicciato da circolare ministeriale 0,01 intonaco 0,3 Totale GK= 0,6196 [kN/mq]
Figura 5.3- Particolare costruttivo solaio di tipo cannicciato
4. SOLAIO IN LEGNO IPOTIZZATO SCARICO E APPESO AL SOLAIO IN LATEROCEMENTO
MATERIALE h[m] l [m] P [kN/mc] P [kN/mq] travetti 0,32 0,08*2 25 1,28 soletta 0,04 1 25 1 pignatte 0,32 0,42*2 5,5 1,478 massetto 0,04 1 19 0,79 correnti 0,2 0,12*2 6 0,288 assito 0,04 1 6 0,24 pavimento da circolare ministeriale O,4 intonaco O,3 tramezzi 1,2 Totale GK= 6,946 [kN/mq]
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Figura 5.4- Particolare costruttivo solaio in legno appeso asolaio laterocemento
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Copertura
1. CAPRIATA MATERIALE h[m] l [m] P [kN/mc] P [kN/mq] Capriata in legno 3,1 caldana 0,42 coppi 0,75 Totale GK= 4,27 [kN/mq]Figura 5.5 - Particolare costruttivo capriata
2. COPERTURA IN LEGNO A DOPPIA O SINGOLA FALDA
MATERIALE h[m] l [m] P [kN/mc] P [kN/mq] trave 0,2 0,15*2 6 0,36 tramezzi 0,1 0,1*2 6 0,12 tavolato 0,02 1 6 0,12 caldana 0,42 coppi 0,75 Totale GK= 1,77 [kN/mq]
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Figura 5.6- Particolare costruttivo copertura in legno
3. COPERTURA IN LATEROCEMENTO MATERIALE h[m] l [m] P [kN/mc] P [kN/mq] travetti 0,21 0,1 25 O,525 pignatte 0,21 0,3*3 5,5 1,395 massetto 0,06 1 19 1,14 caldana 0,4 coppi 0,75 Totale GK= 3,2595 [kN/mq]
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