Consolidamento strutturale restauro conservativo : analisi patologica e diagnosi organismi edilizi a torre

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POLITECNICO DI MILANO

VI Facoltà Ingegneria Edile – Architettura Corso di laurea magistrale in Ingegneria Edile

CONSOLIDAMENTO STRUTTURALE RESTAURO

CONSERVATIVO

Analisi Patologica e Diagnosi organismi edilizi a Torre

Relatore: Prof. Ing. Lorenzo Jurina Co-relatore: Ing. Andrea Bassi

Tesi di Laurea di:

Luca SCHETTINI Matr. 711578

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Indice

0. Abstract...5

1. INQUADRAMENTO TERRITORIALE INTERVENTO...9

1.1 Contesto Urbano...9

1.1.1 Inquadramento area d’intervento - Carta tecnica regionale 1:25000...9

1.1.2 Inquadramento area d’intervento - Carta tecnica regionale 1:10000...11

1.1.3 Scheda dell’edificio...12

2. ANALISI STORICA...13

2.1 Ubicazione della Cascina Casale...13

2.2 Caratteristiche morfologiche e tipologiche della cascina casale...14

2.2.1 Evoluzione storico della cascina casale...17

3. EVOLUZIONE e TRASFORMAZIONE TORRIONE NEL TEMPO...25

3.1 PARTICOLARI RILEVATI...28

4. STATO DI FATTO...33

5. INDAGINE FOTOGRAFICA...37

5.1 Aprile 2008...37

5.2 Novembre 2009...41

6. IDENTIFICAZIONE SOLUZIONI TECNOLOGICHE...45

6.1 IDEFINIZIONE TECNOLOGICA ELEMENTO TECNICO e FMEA...46

7. CONTESTO ATTUALE...49

7.1 Obiettivo dell’Amministrazione Pubblica di Cassina de’ Pecchi...49

7.2 Realizzazione del centro civico culturale “Cascina Casale” costituito dalla nuova biblioteca e dal nuovo auditorium-teatro...49

7.3 Centro civico culturale Cascina Casale...50

7.4 Biblioteca comunale “Roberto Camerani”...51

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Consolidamento strutturale e restauro conservativo Luca Schettini

8. STATO DI PROGETTO...53

9. VALUTAZIONE STRUTTURALE...55

10. LAVORAZIONI...61

11. DIMENSIONAMENTO SOLAI COPERTURA e INTERPIANO...63

11.1 ANALISI SOLAIO INTERPIANO...63

11.1.1 Peso proprio... 64

11.1.2 Carichi di esercizio...64

11.1.3 Verifiche di resistenza solaio interpiano...65

11.1.4 Verifiche di deformabilità...66

11.1.5 Conclusioni... 67

12. ANALISI SOLAIO COPERTURA...69

12.1.1 Calcolo peso proprio...70

12.1.2 Carichi di esercizio...70

13. NEVE...71

14. VENTO...73

14.1.1 Verifiche di resistenza solaio interpiano...79

14.1.2 Verifiche di deformabilità...79

14.1.3 Coclusioni... 80

15. Verifica Azione Locale Dormiente Travi...81

16. IRRIGIDIMENTO CON TREFOLI...83

17. TENDITORI...87

18. SUPPORTO INTERMEDIO...89

19. ANCORAGGIO TERMINALE PIASTRA TIPO DISCO...91

20. INTERVENTI DI RINFORZO MEDIANTE CERCHIATURA...93

20.1 Rassegna dei possibili interventi...93

20.2 Campo di applicabilità...94

20.3 Vantaggi e svantaggi della cerchiatura...95

20.4 Modalità applicative...96

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20.6 Procedura di Dimensionamento...102

20.6.1 Cerchiature... 102

20.6.2 Tirantini antiespulsivi...106

21. INTERVENTI DI RINFORZO ALTERNATIVI...109

21.1 Sistema di rinforzo C.A.M...110

21.2 Cerchiature con fasce di poliestere...112

21.3 Modalità applicative...113

21.3.1 Cerchiature mediante il sistema CAM...113

21.3.2 Cerchiature mediante fasce di poliestere...114

21.4 Esecuzione di cerchiature mediante C.A.M. e fasce di poliestere...114

21.5 Procedura di dimensionamento...114

22. Controlli...123

22.1 Tabelle per il dimensionamento semplificato...124

22.1.1 Tabelle per colonne di Sezione Circolare...125

22.1.2 Tabelle per colonne di sezione quadrata...126

22.1.3 Tabelle per colonne di sezione quadrata...127

23. ALLEGATI...129

23.1 TAVOLA STATO DI FATTO PIANTE SEZIONI PROSPETTI...130

23.2 TAVOLA INQUADRAMENTO FOTOGRAFICO PATOLOGIE E SCHEDATURA NORMAL...142

23.3 TAVOLA STATO DI PROGETTO PIANTE SEZIONI PROSPETTI...143

23.4 CALCOLO CONDENSA INTERSTIZIALE...148

23.4.1 Calcolo Condensa Interstiziale Parete...148

23.4.2 Calcolo condensa interstiziale solaio interpiano...150

23.4.3 Calcolo condensa interstiziale solaio interpiano...152

24. Indice delle figure...155

25. Bibliografia...159

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1. ABSTRACT

Analizzando la realtà italiana si scopre che il nostro Paese è un bacino ricco di capolavori che si esprimono in ogni loro forma artistica come la pittura, la scultura e, unendosi alla tesi in questione, l’architettura. Vi si trovano, infatti, una moltitudine di costruzioni storiche risalenti ad epoche diverse e, di conseguenza, caratterizzate da uno stato di conservazione che a volte risulta buono, ma spesse volte evidenziano scenari di ammaloramento avanzati che richiedono interventi di risanamento urgenti. Penso che il tema della riabilitazione e del consolidamento edilizio volto al recupero di tale patrimonio sia una prerogativa importante che debba coinvolgere l’intera ingegneria e la sensibilità di tutti i cittadini italiani.

È mia convinzione che fra i compiti più importanti che un cittadino italiano e, prima ancora, un ingegnere edile debba assolvere vi siano la consapevolezza e il senso di responsabilità che inducono ognuno di noi a tutelare e a salvaguardare il patrimonio italiano. Esso rappresenta infatti una fonte di conoscenza di inestimabile valore in quanto ci testimonia ancora oggi ogni aspetto della vita passata e ci mostra quali fossero le straordinarie conoscenze ingegneristiche e le innovative tecniche costruttive dell’epoca che hanno permesso a moltissime opere di resistere nel tempo giungendo sino a noi e contemporaneamente mantenendo intatta la loro funzionalità.

In un Paese che possiede uno dei patrimoni artistici più ampi e preziosi dello scenario mondiale, quale l’Italia, edifici storici non monumentali si confondono nel panorama del nostro quotidiano. Sempre più di frequente tali opere vengono però dimenticate o demolite con l’intento di perseguire un processo costate di miglioramento. Ciononostante occorre adoperarsi per tentare di dare nuova linfa vitale anche a quegli edifici che, seppure non rivestendo un interesse

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monumentale, racchiudono il sapere che era dei nostri padri e cercano di crearsi un loro spazio nel tessuto urbanistico dei nostri giorni.

È con questo spirito che la tesi si propone di analizzare un elemento tipico nel contesto delle cascine lombarde il “Torrione” (Figura 1). Il fine è quello di giungere ad una proposta studiata di recupero edilizio che risalti la struttura stessa in modo che risulti in armonia con il contesto urbano in cui si trova ubicata e che contemporaneamente mantenga gli aspetti essenziali che la caratterizzano. Nella trattazione si procederà percorrendo prima il suo trascorso storico, per proseguire poi con un’indagine ingegneristica sulle modalità di recupero che interesserà sia le fasi di indagine, sia quelle di progetto e dell’elaborazione finale della soluzione di recupero e conservazione individuata.

Figura 1 Ricostruzione 3D del “Torrione”, elemento tipico nel contesto delle cascine lombarde.

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By observation of the Italian reality you can discover that in our country there exists a great number of masterpieces of great beauty in artistic terms like the paintings, the sculptures and, with the reference to my thesis, the architectures. Nowadays in Italy you can find a large number of historic constructions date back to several time. Depending on their age, location and history, those works of art may be sometime characterized by a good preservation, nevertheless frequently you have to note advanced deterioration scenario which require pressing recovery interventions.

I believe that reliability and strengthening issues regarding Italian constructions world are two very important aspects to consider in order to recover and to preserve our artistic heritage. Therefore many efforts as well as more sensitivity have to be required to whole engineering community and Italian nation.

I think that the most important task among those which Italian citizen or construction engineer has to be discharged is the consciousness and the sense of responsibility which lead each of us to protect and preserve Italian heritage. It represents an inestimable knowledge source since to this day it testifies each aspect of the past life and shows us the extraordinary engineering knowledge and the innovative construction techniques in those days which had allowed to a large number of works of art to preserve themselves over time coming to us and remaining fully workable.

In a country, such as Italy, which has one of the most extensive and precious artistic heritage all over the world, common historic buildings which have not monumental importance are merged in a daily urban contest. It happen more and more often that such constructions are forgotten or demolished in order to follow a constant improvement process of a urban view. Nevertheless it is important and necessary to make every effort to inspire a new life blood also to those buildings which have not monumental interest, but contain the knowledge of our founding fathers. With reference to these constructions, nowadays,

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architects and engineers are obliged to find and create the best space for those works of art into the effective urban texture.

In this sense my thesis wants to analyzed a typical element present in contest of the Lombard farmsteads: the “Torrione” (Figura 2). The scope of my thesis is to reach a conceived project which restores and brings out the structure so that it will be in harmony with the urban contest in which it is located and, at the same time, it will preserve the essential aspects that characterized itself.

The first part of my thesis will analyze the historic development of the “Torrione” building. Therefore an engineering investigation over the possible reliability interventions will be performed. Many researching phases will be considered with reference to the design and the final execution of the recovery and preservation solution adopted.

Figura 2 - 3D view of the “Torrione”, typical element into the Lombard farmsteads contest.

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2. INQUADRAMENTO TERRITORIALE INTERVENTO

2.1 Contesto Urbano

Cassina de' Pecchi è un comune di 13.096 abitanti della provincia di Milano, situato lungo la Strada Statale 11 Padana Superiore a circa 16 chilometri a nord-est dal –centro di Milano.

2.1.1

Inquadramento area d’intervento - Carta tecnica regionale 1:25000

Il “Torrione” si trova nel comune di Cassina de Pecchi, una piccola cittadina della Provincia di Milano situata nella zona della Martesana. Confina a ovest con Cernusco sul Naviglio, a nord con Bussero, a sud con Vignate, a est con Gorgonzola e a sud-est con Melzo (Figura 3).

Il territorio risulta completamente pianeggiante ed è attraversato dal naviglio Martesana e costeggiato a est dal torrente Molgora. Sono presenti inoltre numerose rogge e canali che, prendendo l'acqua dal naviglio, formano una rete di irrigazione che copre l'intero territorio.

Cassina de' Pecchi gode di una situazione particolarmente favorevole legata al trasporto ad alla viabilità che la collegano ai paesi circostanti e a Milano.

Infatti, il paese è servito dalla Linea 2 della metropolitana di Milano con l'omonima stazione “Cassina de Pecchi” ed è inoltre raggiungibile uscendo ai caselli di Agrate oppure Cavenago/Cambiago della A4 Milano-Venezia, al casello Melegnano della A1 Autostrada del Sole o all'uscita Carugate della Tangenziale Est di Milano.

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Figura 3 - Estratto carta tecnica regionale - Scala 1 : 25 000

Pagina 10 CASSINA DE PECCHI CERNUSCO S/N CARUGATE PESSANO C/B BUSSERO Milano 16 Km Bergamo 40 Km Torrion

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PERIMETRAZION E INTERVENTO

Viale Trieste

2.1.2

Inquadramento area d’intervento - Carta tecnica regionale 1:10000

Scendendo più nel dettaglio si osserva che il “Torrione” appartiene alla Cascina Casale, una frazione del paese Cassina de’ Pecchi dislocata ai margini orientali dell’abitato della frazione stessa.

Il contesto di tale cascina è prettamente agricolo e si estende fino all’abitato della frazione di Sant’Agata (Figura 4).

Cascina Casale testimonia, insieme a numerose altre cascine in parte inglobate nell’abitato ed in parte andate distrutte, l’origine rurale del comune cassinese.

Figura 4 - Estratto carta tecnica regionale [ Comune Cassina de’ Pecchi ] - Scala 1 : 10 000

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2.1.3

Scheda dell’edificio Denominazione: TORRIONE

Data di Realizzazione: …

Ubicazione: Cassina de’ Pecchi (MILANO)

Proprietà: comune di Cassina de’ Pecchi

Vincoli: Vedi Tavola Allegata

Uso: Attualmente Dismesso – Abbandonato

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3. ANALISI STORICA

3.1 Ubicazione della Cascina Casale

L’edificio in analisi, denominato “il Torrione”, fa parte del complesso rurale Cascina Casale, sito in via Trieste del territorio cassinese, il quale è composto da tre frazioni principali:

 Cassina de’ Pecchi  Camporicco

 Sant’Agata.

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3.2 Caratteristiche morfologiche e tipologiche della cascina

casale

Il lotto della Cascina Casale ha una forma quadrangolare irregolare con orientamento nord-ovest ed è caratterizzato da una superficie di circa 9.500m2_.

Esso è delimitato (Figura 5):

 A Ovest dalla Roggia Bianca, il cui percorso è visibile in superficie solo parzialmente, e da via Trieste, che si collega alla Strada Statale Padana Superiore tramite via Roma.

 A Est dalla Roggia Trenzanesio che diparte dal Naviglio della Martesana e che, a sud del lotto, forma un’ansa verso est.

 A Nord da un vasto terreno.  A Sud da una strada vicinale.

Figura 5 – Posizione del “Torrione” e descrizione delle delimitazioni geografiche.

L’organizzazione della Cascina Casale è ben descritta in un rilievo fatto eseguire negli anni Ottanta da parte del Cavalier Invernizzi, l’allora proprietario (Figura 6).

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Figura 6 - Rilievo fatto eseguire negli anni Ottanta da parte del Cavalier Invernizzi.

La Cascina Casale appare come un complesso edificato costituito da più corpi di fabbrica diversamente orientati nel lotto in modo tale da definire una struttura edilizia a due corti.

In particolare l’organizzazione distributiva degli edifici è caratterizzata da una corte principale, a nord del lotto, delimitata da:

 un corpo di fabbrica in linea, con orientamento est-ovest, a due piani, con destinazione residenziale e di deposito, caratterizzato da una da una scala esterna

 un corpo di fabbrica a nord-est, con orientamento nord-sud, ad un piano, destinato a portico

e da una corte secondaria, a sud del lotto, delimitata da :

 Un corpo di fabbrica a sviluppo longitudinale, con orientamento est-ovest, a due piani, con porticato a tutta altezza. Il piano Terra è destinato a stalla ed a locali di deposito, mentre il piano primo a fienile

 Un corpo di fabbrica con orientamento nord-sud

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La corte principale è separata da quella secondaria tramite un edificio a sviluppo longitudinale, con orientamento est-ovest, a cui è addossato un corpo di fabbrica con destinazione di “porcilaia senza tetto”.

L’edificio, contraddistinto dal mappale n. 56 (Figura 7), è costituito da un fabbricato a due piani e dal “Torrione”.

Figura 7 – Mappale contenente il fabbricato a due piani e il “Torrione”.

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3.2.1

Evoluzione storico della cascina casale

Le origini della Cascina Casale non sono documentate da alcuna fonte indiretta. E’ stato possibile ricostruire il suo percorso evolutivo confrontando ed analizzando le mappe catastali antiche a partire dagli inizi del secolo XVIII, durante il quale Cassina de’ Pecchi risultava compresa nella Pieve di Gorgonzola.

Nel Catasto Teresiano del Comune di Cassina de’ Pecchi, redatto nel 1721 per mano del Geometra Sebastiano Brunner, in corrispondenza del sedime dell’attuale Cascina Casale e dell’appezzamento di terreno confinante verso est, è assente il disegno dei fabbricanti e delle coltivazioni, al posto dei quali vi è un’area perimetrata di giallo con un rimando al “Cassate Cenderar” . La mappa rivela chiaramente la cancellazione del disegno della cascina da parte del Geometra Brunner, che venne riprodotta nel Foglio 6 di Cassate Cenderar.

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Figura 8 –Cascina riprodotta nel Foglio 6 di Cassate Cenderar.

Agli inizi del Settecento infatti il comune di Cassina de’ Pecchi contava 228 anime, comprese quelle della vicina comunità di Casal Conderano (allora Cassate Cenderar), che era ad esso fisicamente aggregato.

Cassate Cenderar comprendeva anche quattro appezzamenti di terra del territorio del Comune di Cassina de’ Pecchi, oltre a quello corrispondente alla Cascina Casale, tutti di proprietà del Conte Brebbia.

Nella Mappa Teresiana di Cassate Cenderar (Figura 9) il complesso cascinale appare già strutturato in due corti, in analogia alla situazione rappresentata nella planimetria generale redatta negli anni Ottanta.

La corte principale (identificata dalla lettera P), a nord del lotto, è delimitata da due corpi di fabbrica, di cui uno ad L.

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Figura 9 - Mappa Teresiana di Cassate Cenderar.

Il corpo di fabbrica posto a nord-est è identificabile con la parte terminale del corpo di fabbrica contraddistinto del mappale 52. Mentre l’edificio ad L corrisponde alla zona residenziale ed a quella adibita a stalla ed a fienile.

La corte secondaria (identificata dalla lettera P), a sud del lotto, è delimitata da tre corpi di fabbrica separati di cui uno con impianto loneare, lungo tutta la corte, e gli altri due piccoli a delimitare i confini inferiori della corte stessa.

Il corpo di fabbrica stretto e lungo è identificabile con l’edificio contraddistinto dal mappale 56, che ingloba il “Torrione”, mentre gli altri due sono identificabili con le due estremità est ed ovest dell’edificio contraddistinto dal mappale 55. I lati est ed ovest del lotto sono lambiti da due rogge, tutt’oggi riconoscibili, sebbene completamente asciutte.

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I terreni di immediata pertinenza del complesso cascinale erano destinati ad orti (identificati dalla lettera Q) ed a pascolo (identificati dalla lettera I), necessari all’autosussistenza della piccola comunità rurale ivi residente.

Le coltura del terreno confinante, disegnate con una grafia semplificata, raffigurano prevalentemente prato aratorio, avitato e adacquario, ovvero un prato irrigato caratterizzato da zone ad arativo, miste alla coltura della vite. Nel Catasto Lombardo-Veneto il complesso cascinale è documentato in due mappe datate l’una agli anni 1855-1857, l’altra al 1865.

Nella mappa del 1855-1857 (Figura 10) permane la denominazione Cassate Cenderaro e la cascina e le aree di sua pertinenza sono contraddistinte rispettivamente dai mappali 100, 128, 98 e 99.

L’edificio prospiciente la corte principale appare modificato tramite la realizzazione di un corpo di fabbrica di collegamento tra i due precedentemente separati, in modo tale da formare una sagoma a C.

Gli edifici prospicienti la corte secondaria risultano poco modificati rispetto alla struttura originaria, a meno del corpo di fabbrica verso ovest, nel quale si rileva l’eliminazione della sporgenza verso nord.

L’edificio stretto e lungo quanto la corte rimane pressoché inalterato, a meno dell’addossamento di un fabbricato verso nord.

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Figura 10 – Particolare della Mappa del Comune Censuario di Cassina de’ Pecchi (Catasto Lombardo-Veneto, 1855-1857)

Nella mappa del 1865 (Figura 11), redatta dall’Ing. Bianchi Angelo, la denominazione Cassate Canderano viene sostituita da quella di Cascina Casale, contraddistinta dai mappali 131,135,137,133,132,136 e 137, che risultano di proprietà del nobile De Speck Giovanni, fu Andrea.

Il lotto risultava regolarmente inserito nella mappa del Comune Censuario di Cassina de’ Pecchi, probabilmente a seguito della decaduta del feudo del Conte Trebbia.

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Figura 11 – Particolare della Mappa del Comune Censuario di Cassina de’ Pecchi (Catasto Lombardo-Veneto, 1865).

Il lotto lambito ad est dalla Roggia Tranzanesio ed a ovest dalla Roggia Bianca, è collegato alla Strada Provinciale detta La Veneta tramite la Strada Comunale per Casale.

La struttura cascinale è identica a quella presente nella mappa del 1855-1857, a meno dell’individuazione di un cavedio nel corpo a C prospiciente la corte principale ad illuminare lo spazio coperto di collegamento tra i rustici e la residenza.

Dai registi catastali si evince la destinazione dell’edificio a C a “fabbricato per azienda rurale” (mappale 136) e la destinazione degli edifici prospicienti la corte

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cascina sono destinati a prati adacquatori (Figura 12).

Nelle mappe dell’IGM del 1888 e del Cessato Catasto risalente agli anni 1897-1902 la struttura cascinale rimane pressoché invariata.

In quella del Cessato Catasto in particolare trovano maggior specificazione gli accessi coperti alla corte secondaria.

Cascina Casale è stata oggetto di un recente intervento di recupero e di ristrutturazione, che ha previsto il riuso degli edifici esistenti convertendone l’originaria destinazione rurale a residenziale.

Nell’ambito di questo intervento di riqualificazione dell’area l’Amministrazione Comunale ha previsto il restauro conservativo del Torrione, proponendone una funzione pubblica di carattere museale ed espositivo.

A causa dell’incuria e dell’abbandono, alcuni edifici della Cascina Casale sono giunti a noi in una condizione di pessima conservazione a tal punto da rendere pressoché impossibile il loro recupero.

In particolare è andato quasi totalmente distrutto il corpo di fabbrica in linea, con orientamento est-ovest, prospiciente la corte secondaria.

Il “Torrione” è quanto rimane di ancora esistente di suddetto edificio in linea, sebbene riversi in condizioni di assoluta precarità statica (Figura 13). Si rendono pertanto necessari tempestivi interventi di consolidamento e di conservazione onde evitarne la perdita totale.

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Figura 12 –Estratti dei registi catastali da cui è presente l’edificio a C, gli edifici prospicienti la corte secondaria nonché le aree di pertinenza alla cascina.

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Figura 13 – Vista aerea del complesso in cui si trova il “Torrione”.

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Le origini e la destinazione del Torrione non sono documentate da fonti indirette. Tuttavia è possibile ricostruire delle ipotesi evolutive in relazione alle informazioni storiche della Cascina Casale e delle sue caratteristiche tipologiche, costruttive e materiche.

In considerazione delle sue dimensioni e della sua attuale giacitura, il Torrione, sebbene non specificatamente individuato nel Catasto Teresiano del 1721, appare inserito nel corpo di fabbrica in linea, con orientamento est-ovest, prospiciente la corte secondaria.

La sua funzione pertanto risulta strettamente connessa alla vita rurale della cascina posta a sud del lotto-, costituita da tre edifici (vedi edificio A, edificio B, edificio C in Figura 14).

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Figura 14 – Estratto in cui si trovano gli edifici A, B e C.

I due edifici a sud della corte (A e B) erano destinati a fienile, stalla e depositi. E’ presumibile che quindi l’edificio C avesse destinazione residenziale, compreso il Torrione stesso.

Le caratteristiche tipologiche del Torrione appaiono del tutto uniche ed originali, rispetto alle strutture cascinali di Milano e del Territorio circostante.

Le analisi dell’edilizia rurale raccolte e rielaborate da Carlo Perlogalli nel libro “Cascine del Territorio di Milano” del 1977 e dall’Assessorato Demanio e Patrimonio del Comune di Milano nel libro “Cascine di Milano” del 1986 non riportano infatti alcun caso analogo o somigliante, né nell’ambito delle cascine di origine feudale private, né in quello delle cascine di origine monastica, né in quello delle cascine con edifici “colti” eminenti.

Il Torrione potrebbe ascriversi alla categoria “casoni” destinati all’alloggio collettivo di manodopera stagionale, organizzati in ampi spazi per garantire una maggiore capienza e dotati di un camino interno.

L’edificio ad esso addossato probabilmente era invece destinato ad una funzione residenziale privata.

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trasformazioni subite nel corso del tempo, che hanno alterato le sue caratteristiche originarie.

Figura 15 - Tracce materiche che documentano alcune trasformazioni subite nel corso del tempo e che hanno alterato le caratteristiche originarie del Torrione.

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4.1 PARTICOLARI RILEVATI

Di seguito vengono riassunti i particolari rilevati dall’analisi del Torrione.



È presumibile che l’edificio originario fosse più basso rispetto alla situazione attuale di circa 1 metro. L’ipotesi sembra infatti poter essere

confermata dalla presenza di sedi passati di travi lignee, corrispondenti all’antica quota del tetto.



L’edificio originario è stato dotato di un camino. La realizzazione

posteriore di tale elemento è documentato dalla traccia della canna fumaria, presente sul prospetto nord. Si può infatti notare che la canna fumaria, caratterizzata da una tessitura muraria di file di mattoni, è realizzata in rottura rispetto alla muratura originaria, costituita da file di mattoni miste a file di ciottoli (Figura 16).

Figura 16 – Prova dell’esistenza di una canna fumaria avente una tessitura muraria di file di mattoni e realizzata in rottura rispetto alla muratura originaria costituita da file di mattoni miste a

file di ciottoli.

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finestre e le porte del piano terra e del piano primo terminavano con archi a tutto sesto, in analogia alle aperture tamponate presenti al piano terra sui lati nord ed ovest (Figura 17).

Figura 17 - Finestre e porte del piano terra e del piano primo terminano con archi a tutto sesto. La forma originaria delle aperture è rintracciabile nel contorno ad arco dei tamponamenti realizzati per la formazione delle attuali aperture ad arco ribassato (Figura 18).

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Figura 18 - Forma originaria delle aperture rintracciabile nel contorno ad arco dei tamponamenti realizzati per la formazione delle attuali aperture ad arco ribassato.

 Sul lato ovest del Torrione era addossato originariamente un edificio alto, che successivamente è stato abbassato. Sul lato ovest

della torre sono visibili le tracce di due diverse quote delle falde di copertura dell’edificio addossato; la presenza di tracce di tinteggiatura bianca lungo le falde più basse permette di ipotizzare l’originaria presenza di un edificio che è stato abbassato per qualche ragione a noi al momento ignota (Figura 19).

Figura 19 – Tracce di due diverse quote delle falde di copertura presenti sul lato ovest della torre.

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due aperture. La presenza di due porte, ora tamponate, al piano terra

sul lato ovest del Torrione documento l’esistenza di collegamenti con l’edificio addossato, ora distrutto (Figura 20).

Figura 20 - Presenza di due passati collegamenti tra l’edificio addossato e al piano terra sul lato ovest del Torrione.

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5. STATO DI FATTO

Il “Torrione” della Cascina Casale è un corpo di fabbrica isolato a pianta rettangolare che comprende un unico locale senza divisioni interne con dimensioni in pianta di sagoma rettangolare di ml. 14.38 x 7.73 e raggiunge un’altezza di circa 15 m.

Figura 21 – Facciata sud del Torrione Figura 22 - Facciata Nord del Torrione

Esso appare come un edificio completamente isolato, sebbene originariamente fosse addossato ad un edificio in linea, documentato dalle Mappe Teresiane del 1721.

Originariamente oltre alla copertura erano previsti 2 piani intermedi e il piano terra con una destinazione nei tempi trascorsi di tipo residenziale.

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Attualmente allo stato di fatto la copertura e gli elementi orizzontali sono in uno stato di degrado tale da considerarli come inesistenti, per cui il Torrione non presenta alcun elemento orizzontale di collegamento delle murature perimetrali. Alla semplicità dell’impostazione planimetrica corrisponde il rigore quasi simmetrico dei prospetti, scanditi da una distribuzione piuttosto regolare delle aperture che, visibilmente rimaneggiate nella forma originaria, sono ora parzialmente tamponate.

Il prospetto ovest è privo di aperture e corrisponde al lato originariamente addossato all’edificio in linea totalmente distrutto, ma documentato dalle tracce delle falde del tetto ancora leggibili.

All’esterno il Torrione è quasi completamente intonacato, nonostante traspaia in più punti la tessitura muraria sottostante, a causa del distacco parziale dell’intonaco.

Scatta con evidenza il motivo decorativo di sottogronda, caratterizzato da una greca a dentelli in cotto, ancora ben conservata, che fa da coronamento a tutto l’edificio.

L’accesso al Piano Terra dell’edificio è posizionato sul lato sud (-Figura 23), tramite una porta in asse rispetto al prospetto.

-Figura 23 - Vista Lato Sud, con porta di accesso al Piano Terra

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all’estremità ovest del lato nord (Figura 24).

Figura 24 – Particolare apertura arcuata posta all’estremità ovest della facciata nord. Essa si apre su una scala lignea, posta in posizione asimmetrica verso ovest, che risale i due piani del Torrione tramite due rampe (Figura 25).

Figura 25 – Lato Nord del Torrione ove è posta l’apertura arcuata.

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L’edificio è privo di tramezze interne e presenta uno spazio completamente libero, ripartito verticalmente da due solai lignei attualmente non praticabili a causa della fatiscenza delle strutture (Figura 26). I solai sono orditi da travi e travetti lignei, ora privi dell’assito di calpestio.

Figura 26 – Particolare di solaio ligneo attualmente non praticabile.

Il Torrione pertanto necessita di rapidi interventi di consolidamento presentando un quadro fessurativo di notevole gravità.

Allo stato attuale si constata che la torre è stata rinforzata mediante due cerchiature esterne temporanee su due livelli. Tali rinforzi si compongono di funi in acciaio messe in tensione al fine di garantire la stabilità statica delle murature isolate che si presentano in una situazione di precaria stabilità, mentre all’interno non è stato eseguito alcun consolidamento strutturale.

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6. INDAGINE FOTOGRAFICA

6.1 Aprile 2008

Di seguito viene riportato il materiale per le indagini di tipo fotografico effettuate durante l’Aprile del 2008.

(41)

(42)

(43)

(44)

6.2 Novembre 2009

Nota: In tale data non è stato possibile accedere alla valutazione dello stato attuale della parte interna del Torrione

(45)

(46)

(47)

(48)

7. IDENTIFICAZIONE SOLUZIONI TECNOLOGICHE

La parete perimetrale risulta essere una parete monostrato in mattoni pieni in laterizio (Figura 27).

Figura 27 - Schema della parete perimetrale.

(49)

7.1 IDEFINIZIONE TECNOLOGICA ELEMENTO TECNICO e

FMEA

Tipologia: CHIUSURA VERTICALE

Denominazione: Parete perimetrale verticale opaca, a paramento semplice in piccoli elementi

Componenti:

 Pitturazione esterna con prodotto a base di resine acriliche in uno o più strati, di spessore variabile

 Intonaco esterno in malta bastarda di cemento e calce (strato di protezione)  Paramento Murario in mattoni pieni (strato portante)

 Intonaco interno in malta bastarda, stabilitura di calce (strato di finitura interna)

 Pitturazione interna

FMEA analisi dei metodi di guasto

Punti Critici e Interfaccia:  Sezione d’angolo

 Pilastri e solette a filo della muratura

 Connessioni tra elementi murari (voltini, parapetti di logge o balconi)

 Piccole superfici orizzontali e suborizzontali (fasce marcapiano, cornici delle finestre)

 Attacco a terra

 Pluviali inseriti nella muratura (paramento murario in mattoni pieni e giunti di malta)

Modi di Guasto Significativi

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subflorescenze

 MG02 Corrugamento della Pellicola di finitura

 MG03 Alterazione Cromatica per dilavamento da acque meteoriche  MG04 Alterazione Cromatica per formazione di depositi e incrostazioni  MG05 Alterazione Cromatica per formazione di muschi, licheni o muffe  MG06 Distacco di porzioni di intonaco

 MG07 Alterazione Cromatica per formazione di efflorescenze

 MG08 Alterazione Chimica delle malte dell’intonaco e/o dei giunti della muratura da attacco solfatico

 MG09 Abrasione e ammaccatura delle superficie esterne  MG10 Perdita della tenuta all’aria/acqua per fessurazione

 MG11 Formazione di muffe sulla superficie interna per condensazione superficiale

(51)

(52)

Pecchi

L’Amministrazione ha investito nel patrimonio e nelle strutture.

La città ha finalmente un Centro Civico Culturale che ospita la biblioteca ed un nuovo Auditorium-Teatro,

uno spazio a disposizione di tutti che è in grado di rispondere alle esigenze del territorio e dei cittadini per un offerta culturale ampia e di qualità.

8.2 Realizzazione del centro civico culturale “Cascina Casale”

costituito dalla nuova biblioteca e dal nuovo auditorium-teatro

Il centro ospita la sede

della biblioteca

comunale “Roberto Camerani”, 800mq su due piani, e una struttura polifunzionale auditorium-teatro con 220 posti.

(53)

Il Centro comprende i locali per la scuola civica di musica, l’università 2000 e la casetta del custode (sede temporanea della chiesa evangelica).

Il torrione è stato pensato dall’amministrazione come spazio espositivo.

Questo spazio ha visto al suo interno presentazioni di libri, un concorso letterario e, in ambito musicale, ha ospitato la stagione concertistica, il concorso pianistico internazionale e altri numerosi eventi oltre alla rassegna “aspettando il teatro” e mostre di pittura, scultura e fotografia. [Estratto dal Periodico di Informazione a cura del Comune di Cassina de’ Pecchi n° 1/2009]

8.3 Centro civico culturale Cascina Casale

Il centro si sviluppa su due edifici, costruiti in seguito alla demolizione della Cascina Casale, da molti anni in disuso. Tale centro comprende anche il

torrione, oggetto di un futuro restauro e la graziosa casetta del custode, che

temporaneamente ospiterà la Chiesa Evangelica Apostolica di Cassina de’ Pecchi.

Figura 28 - Reception Biblioteca Camerani.

(54)

Camerani” (800mq) e la struttura polifunzionale Auditorium/Teatro (200 posti). Quest’ultima ospita altri due servizi comunali – la Scuola Civica di Musica e l’Università 2000.

8.4 Biblioteca comunale “Roberto Camerani”

Già attiva dal 16 settembre, la Biblioteca

Comunale “R.Camerani”completamente rinnovata negli arredi, occupa due piani: al piano terra si trovano la reception, l’emeroteca, 4 postazioni internet, uno ampio locale per la consultazione e la lettura dei libri; sul lato opposto un altro grande locale, con ingresso indipendente, verrà utilizzato per manifestazioni culturali, per lezioni dell’Universita2000 e, su richiesta, per iniziative delle associazioni cassinesi. Al secondo piano si trovano: una mini reception con un ampio spazio libri/consultazione, una piccola aula studio, uno

spazio prescolare/bambini/ragazzi. Figura 29 - Sala Ragazzi Biblioteca_Camerani

La cascina ed il Torrione rientrano nell’ambito del P.I.I. denominato P.I.I. CASCINE CASALE – BINDELLERA finalizzato ad un recupero residenziale degli edifici ed al restauro del Torrione proponendone per il riuso una funzione pubblica (Figura 30).

(55)

Figura 30 - Vista del progetto a lavori ultimati.

Le opere di restauro e consolidamento sono eseguite dal Soggetto attuatore del P.I.I a scomputo oneri di urbanizzazione primaria e secondaria.

(56)

maniera critica le infrastrutture presenti nel nuovo centro civico realizzato dall’amministrazione comunale, si nota come all’interno di tale struttura trovano sede numerose attività culturali qui elencate:

 la biblioteca comunale  l’università 2000

 la sede della Chiesa Evangelica Apostolica

 l’Auditorium/ teatro

 la Scuola Civica di Musica

Analizzando tali destinazioni d’uso si evidenzia che tale luogo punterà a divenire un forte polo attrattore per le attività culturali dei cittadini di Cassina de’ Pecchi e non.

Sull’onda dei centri civici presenti e realizzati in tempi odierni nei vari comuni limitrofi quali Cernusco sul Naviglio, Segrate, Pioltello ove si può constatare come tali luoghi oltre a divenire punti d’interesse per attività formative e divulgative diventano spesso punti d’incontro e ritrovo sempre più rari nella società attuale.

La nostra proposta di destinazione d’uso per il Torrione per armonizzare le molteplici attività è quella di un piccolo luogo di svago mantenendo e proteggendo il contesto “Rurale” dell’intervento.

Rimanendo distaccato dalle attività culturali quindi con il minimo disturbo per attività che richiedono un determinato tipo di contesto per garantire la concentrazione della persona, il Torrione a nostro parere si presta quale luogo per una “pausa” con una breve passeggiata nell’area verde dell’area si giunge al Torrione ove si collocherà una piccola area ristoro/bar che permetta durante

(57)

l’anno ai cittadini la fruizione quale luogo di ritrovo all’interno del complesso culturale.

(58)

10. VALUTAZIONE STRUTTURALE

Il problema della valutazione strutturale delle strutture antiche, finalizzata alla loro conservazione, passa attraverso tre fasi successive:

 FASE 1 – FASE INDAGINE COGNITIVA: l’esame delle condizioni statiche della torre, con l’individuazione di tutte le situazioni di degrado.  FASE 2 – GIUDIZIO SUL LIVELLO DELLA SICUREZZA ATTUALE

DELLA STRUTTURA: con l’identificazione delle cause responsabili delle situazioni di degrado, che in termini medici corrisponde alla diagnosi

 FASE 3 – STUDIO DEI RIMEDI

La fase di indagine prevede come primo passo l’anamnesi, ovvero la ricostruzione delle vicissitudini storiche delle strutture, le eventuali successive aggiunte o sottrazioni di parti questo è stato eseguito nelle prima parte di tale relazione tecnica

Il passo successivo è l’esame obiettivo che ha lo scopo di “fotografare” con completezza la situazione della struttura in relazione agli aspetti geometrici e cinematici, agli aspetti costruttivi circa la natura e proprietà dei materiali, agli aspetti statici, ovvero la natura e l’entità delle sollecitazioni.

Uno degli aspetti innovativi degli studi è il monitoraggio con la tecnica delle emissioni acustiche EA che permette di introdurre in concetto dell’evoluzione del degrado.

La tecnica delle emissioni acustiche (EA) sembra rappresentare uno strumento particolarmente utile a tal fine, dal momento che è in grado di rilevare le onde elastiche provocate dall’improvviso rilascio di energia dovuto alla propagazione di lesioni.

(59)

Dall’esame contestuale dei diagrammi carico - tempo e conteggi EA - tempo è possibile individuare il processo di microfessurazione che precede la rottura e la formazione di una macro-fessura in corrispondenza del carico di picco.

Il metodo delle emissioni acustiche (EA) si usa nell’intervallo di frequenze 30-250 kHz e si presta al monitoraggio di piccoli volumi di campioni di laboratorio (YOUNG R.P., 1999).

Il sistema ha il vantaggio di essere poco invasivo ed una volta installato consente di effettuare il monitoraggio per lunghi periodi di tempo senza eccessivi oneri di manutenzione.

La strumentazione consiste in una batteria di sensori che in sito sono disposti a contatto con le pareti in appositi fori di sondaggio.

Una volta installato, il sistema può essere utilizzato sia per la rilevazione dei fenomeni acustici (monitoraggio passivo), sia per la misura delle proprietà dei materiali (monitoraggio attivo).

I sensori rilevano le onde sonore transienti prodotte dall’improvviso rilascio di energia elastica dovuto alle modifiche strutturali di un materiale posto in una generale condizione di carico.

Nel caso di una muratura tra le possibili cause di queste modifiche ci sono la formazione, la propagazione

e la coalescenza di microfessure.

I dati, registrati sotto forma di impulsi elettrici, consentono di trarre informazioni differenti a seconda del tipo e numero dei sensori e del sistema di acquisizione. Con i normali trasduttori disponibili in commercio i parametri che si possono valutare (conteggi, ampiezza, durata ed energia degli eventi) permettono solo un’analisi qualitativa dei fenomeni da monitorare.

Per ottenere dati quantitativi, viceversa, è richiesto l’impiego di trasduttori ad elevata tecnologia e di un sistema di acquisizione dati estremamente veloce, di modo che siano disponibili le informazioni relative alla forma delle onde acustiche.

Studi recenti effettuati hanno evidenziato la molteplicità delle informazioni che è possibile trarre dall’impiego di queste tecniche.

I metodi acustici, infatti, consentono di:

(60)

delle onde acustiche a ciascun sensore e la velocità di propagazione delle onde nel materiale, è possibile localizzare un evento EA/MS all’interno della roccia con grande accuratezza.

2) valutare l’estensione della zona danneggiata o fratturata: l’insieme dei punti relativi a tutti gli eventi localizzati in un dato intervallo di tempo permette di fotografare la densità del danno nel materiale. Quando la distribuzione geometrica dei punti localizzati si concentra secondo un percorso ben delineato, si assiste alla progressiva formazione di una fessura. Inoltre la velocità delle onde sismiche nelle zone danneggiate è significativamente più bassa di quella nelle zone intatte.

3) avere informazioni sul meccanismo di danno: la forma delle onde registrate da ciascun sensore è funzione del meccanismo sorgente e dipende dal percorso effettuato dall’onda acustica quando essa viaggia dalla sorgente al ricevitore. L’analisi della forma delle onde consente di distinguere tra i diversi meccanismi di propagazione delle fessure (per taglio o per trazione).

4) ricavare informazioni sullo stato tensionale: è stato accertato che esiste una relazione tra zone che presentano una elevata anomalia della velocità e regioni soggette ad un elevato stato di tensionale, e dunque potenzialmente danneggiate.

5) determinare le proprietà del materiale: la frequenza e l’ampiezza di un onda che viaggia in un materiale dipendono direttamente dalle sue proprietà. Misure della velocità sismica, dell’anisotropia e dell’attenuazione sono dunque sensibili a qualsiasi variazione delle proprietà dei materiali.

6) valutazione del comportamento dipendente dal tempo: attraverso il monitoraggio continuo si ottengono informazioni sull’evoluzione della risposta meccanica di un materiale, e dunque sui fenomeni di degradazione e progressiva formazione di fessure.

(61)

Il monitoraggio acustico è dunque ideale per l’osservazione dei meccanismi di fatturazione e la risposta deformativa sotto carico; inoltre ha dimostrato di essere uno strumento particolarmente efficace per l’individuazione del grado di danneggiamento a seguito di variazioni dello stato tensionale e di degradazione del materiale nel tempo.

Di conseguenza rappresenta una soluzione all’avanguardia per affrontare il problema d’instabilità.

Un’ altra prova non distruttiva da effettuare in sito per conoscere i parametri dello stato tensionale attuale della muratura del Torrione è la prova con Martinetti Piatti che si sviluppa in primo luogo con l’introduzione e utilizzo di un Martinetto singolo al fine di determinare:

 Distribuzione dei carichi e stato tensionale  Carico di rottura

 Moduli di elasticità e di Poisson

Il rilascio è segnalato dalla parziale chiusura del taglio, cioè dalla riduzione della distanza tra i margini superiore e inferiore del taglio.

Un sottile martinetto piatto viene inserito all'interno della muratura e la sua pressione aumentata gradualmente fino a ripristinare la distanza misurata prima dell’esecuzione del taglio.

La variazione di distanza tra alcuni punti a cavallo del taglio è misurata mediante un estensimetro removibile prima e dopo il taglio e durante l’aumento di pressione nel martinetto.

Pf corrisponde alla pressione del sistema idraulico che riporta le basi di misura a una distanza pari a quella letta prima dell’esecuzione del taglio.

L’equilibrio è la condizione fondamentale da soddisfare in tutte le applicazioni della tecnica con martinetto piatto:

S_f=K_j× K_a× P_f dove:

Sf = valore di sforzo calcolato;

Kj = costante adimensionale di taratura del martinetto (<1);

(62)

(<1);

Pf = pressione nel martinetto corrispondente all’annullamento dello

spostamento provocato dal taglio.

Al termine della fase di taglio i valori di spostamento determinati sulle basi di misura di riferimento non sono costanti, ma tendono ad essere maggiori al centro del taglio a causa della ridistribuzione dello stato di sforzo.

Il valore dello stato di sforzo è calcolato secondo la ASTM C 1196 1991, nella quale vengono anche definite le possibili tolleranze.

Dopo aver scaricato il martinetto già inserito nella muratura, si esegue un secondo taglio, parallelo al primo, in cui viene introdotto un secondo martinetto ad una distanza di circa 40 – 50 cm dall’altro.

I due martinetti delimitano un campione di muratura di dimensioni apprezzabili al quale si può applicare uno stato di sforzo monoassiale.

Alcune basi di misura (trasduttori di spostamento LVDT - Linear Variable Differential Transformer, è un dispositivo elettronico usato per misurare lo spostamento rispetto ad un punto) sulla superficie del campione forniscono informazioni sugli spostamenti in direzione verticale e orizzontale durante la prova.

In questo modo è possibile effettuare una prova di compressione su di un campione indisturbato di considerevoli dimensioni.

Si possono applicare più cicli di carico e scarico a livelli di sollecitazione sempre crescenti per determinare il modulo di deformabilità durante le diverse fasi. Nel caso del martinetto doppio l’acquisizione dei dati è compiuta interfacciando gli LVDT di spostamento ed un pressostato collegato al sistema idraulico con un computer.

In questo modo è possibile visualizzare l’andamento della prova direttamente su schermo, attraverso un grafico sforzi-deformazioni

(63)

Costruito il grafico “sforzi – deformazioni, si procede all’interpretazione dei risultati ottenuti: raramente le deformazioni dei singoli LVDT presentano un comportamento uniforme.

Per comprendere il comportamento non omogeneo delle singole basi di misura, è necessario conoscere le caratteristiche della muratura provata, partendo da un corretto rilievo della tessitura e del quadro fessurativo.



Calcolo del modulo elastico

E=∆ σv ∆ εv=

σ₂−σ₁ ε2−ε1



Calcolo del coefficiente di contrazione trasversale

Coeff .C .t .=∆ εh ∆ εv

=εh ,2−εh ,1 εv ,2−εv , 1

(64)

fisica svolte sul paramento murario con lo scopo di individuare il reale stato di fatto dei mattoni e delle malte.

Si opererà poi l’idrolavaggio da abbinare a una pulizia con spazzole di saggina tra le fughe dei mattoni, eliminando così tutti quei funghi e quelle muffe nate nel corso degli anni.

In diversi punti si dovrà procedere anche alla rimozione di vecchi intonaci a base cementizia non originali al paramento murario.

La lavorazione successiva sarà il consolidamento mediante ricucitura armata

con barre in acciaio disposte a X inclinate l’una opposta all’altra delle lacune dei paramenti murari irregolari in mattoni, con corsi orizzontali di testa

(65)

Figura 31 - Ricucitura armata con barre in acciaio disposte a X.

Si dovrà altresì garantire il comportamento scatolare dell’edificio mediante la posa di catene metalliche a livello della copertura e di cappe in calcestruzzo armate in corrispondenza dei solai intermedi collegate alle murature perimetrali. I mattoni rimossi saranno valutati singolarmente escludendo i peggiori e sostituendoli con altri identici agli originali sia per estetica che per la natura dei componenti.

Ogni mattone rimosso sarà completamente ripulito tramite spazzolatura meccanica e spruzzatura di aria compressa.

La malta di allettamento da utilizzare per la ricucitura è a base di calce idraulica naturale a basso tenore di sali idrosolubili e pH 10,5.

Una volta terminata la pulitura e l’eventuale ricucitura del paramento, si applicherà un trattamento con sostanze erbicide.

A protezione finale si stenderà sulla muratura un idrorepellente e consolidante realizzato con metodo a tampone a base di silani, ottenendo un risultato finale privo di depositi e filmazioni superficiali, forte penetrazione sul supporto e totale assenza di variazione cromatica.

Oltre al trattamento di tutte le murature si è intervenuti con una riqualificazione dell’area in cui è insidiata la Torre.

Al Piano terra si realizzerà un vespaio armato con garanzia di una migliore distribuzione delle sollecitazioni oltre a una diminuzione notevole della possibilità di cedimenti differenziali.

La Torre sarà dotata di un sistema elettrificato a basso voltaggio di dissuasione dei volatili per limitare il più possibile il degrado nel corso degli anni.

(66)

12.1 ANALISI SOLAIO INTERPIANO

Si considerano le caratteristiche di resistenza, di rigidezza e di massa relative al tipo di legno presente al solaio di interpiano (Figura 32).

(67)

12.1.1

Peso proprio

Il peso proprio per il solaio interpiano è stato calcolato tenendo conto della geometria degli elementi strutturali e del peso specifico del legno pari a 600 kg/m3_.

Valutata poi l’area d’influenza dei singoli elementi, si è distribuito il carico su tutta l’area espressa in kg/m2_.

ANALISI CARICHI SOLAIO INTERPIANO IN LEGNO

Elemento Dimensioni _SpecificoPeso Carico

Correnti 2 (0.10 x 0.10 x 1.00) 600 kg / mc 12 Kg / m Assito 0.025 x 1 x 1 600 kg / mc 15 Kg / m Caldana 0.04 x 1 x 1 700 kg / mc 28 Kg / m Isolamento termico 0.06 x 1 x 1 39 kg / mc 23,4 Kg / m Cls armato 0.025 x 0.1 x 0.4 1800 kg / mc 100 Kg / m Pavimento parquet 0.025 x 0.1 x 0.5 600 kg / mc 15 Kg / m

TOTALE CARICO SOLAIO 172,34 Kg/m

1,72 KN/m

12.1.2

Carichi di esercizio

Carico permanente Carico esercizio Carico totale

1.75 KN / m 3.00 KN / m 4.75 KN/m

1.75 KN / m 1.20 x 3.00 KN / m

(coef.sicurezza) 5.35 KN/m

(68)

Area Sezione : 0.25 x 0.25 = 0.0625 m2 Momento Inerzia (Jx) = ( b x h3 ) / 12 = 32552 cm4 Momento Resistente (Wx) = ( b x h 2 ) / 6 = 2604 cm3 Altezza Trave = 0.25 m Momento Flettente = ( P x L2_{) / 8 = 28.95 KNm} Taglio : ( P x L ) / 2 = ( 5.35 x 6.58 ) / 2 = 17.6 KN Pagina 67

(69)

12.1.3

Verifiche di resistenza solaio interpiano 12.1.3.1 Verifica SLU a Flessione

Per la verifica allo SLU si verifica che il valore della σyd= 6 M

b h2 sia minore del

valore di calcolo della resistenza a flessione f_myd pari a 24N/mm2_.

In particolare con valori di: M = 2895 kgm;

b=25cm; h=25cm;

σ_yd=111.16<240 kg cm2

A taglio non si riportano i calcoli di verifica rimanendo la trave verificata amm =

2.5MPa >> esercizio = 0.42MPa

12.1.4

Verifiche di deformabilità

Per la verifica allo stato limite di esercizio nella condizione frequente occorre verificare che la massima freccia subita dalla trave sia inferiore a 1/300 della luce della trave stessa.

In questo caso i carichi da considerare sono quelli permanenti e accidentali presi con valore caratteristico, ovvero con coefficiente di sicurezza pari a 1. Si avranno pertanto i seguenti carichi e relative sollecitazioni:

qtot = qperm + qacc = 1.75 + 3.00 = 4.75 kN/m

Tmax = TA,dx = TB,sx = ½ × qtot × l = ½ × 4.75 × 6.58 =15.63 kN

Mmax = qtot × l2 / 8 = 4.75 × 6.582 / 8 = 25.71 kNm

Per il calcolo della freccia massima occorre definire la rigidezza della trave: J = b × h3_{/12 = 0.25 × 0.25}3_{/ 12 = 3.25×10}-4 _m4_{= 3.25 × 10}8 _mm4

Pertanto la freccia massima risulta:

fmax = 5/384 × q × l4 / (EJ) = 5/384 × 4.75 × 65802 / (11000 × 3.25 × 108) =

32.43mm > l/300 = 21.93mm

(70)

sezione della trave al fine di verificare anche la deformabilità in esercizio. A tal fine si suppone una sezione di dimensioni pari a 30x30cm2_{caratterizzata da}

un’inerzia flessionale di:

J = b × h3_{/12 = 0.30 × 0.30}3_{/ 12 = 6.75×10}-4 _m4_{= 6.75 × 10}8 _mm4

Pertanto la freccia massima risulta:

fmax = 5/384 × q × l4 / (EJ) = 5/384 × 4.75 × 65802 / (11000 × 6.75 × 108) =

15.61mm < l/300 = 21.93mm

12.1.5

Conclusioni

Ipotizzando una sezione per le travi del solaio di copertura di 25x25cm2_{con i}

nuovi carichi adottati derivati dall’introduzione di un nuovo solaio, a scanso di difetti presenti nelle travi esistenti (dovuti alla mancata possibilità di mantenere le condizioni igrometriche adeguate al mantenimento delle prestazioni strutturali per cui erano state adottate visto il crollo della copertura) che ne escludono la possibilità di un loro ulteriore utilizzo nel restauro del Torrione, le travi presenti risultano idonee a sopportare i nuovi carichi successivi ai lavori di restauro . In caso contrario potranno essere sostituite o rinforzate con i più svariati metodi di accoppiamento di un elemento metallico a supporto delle travi principali o con inserimento nella sezione della trave lignea di un rinforzo di un trefolo o cavo in acciaio atto a supportare le carenze prestazionali.

Nel caso le condizioni delle travi esistenti rendessero le travi ancora utili alla funzione strutturale saranno adottati connettori utili al trasferimento delle sollecitazioni tra le travi esistenti e la soletta in C.A. realizzata nel nuovo solaio presentato precedentemente, tali connettori saranno disposti come presentato da Tecnaria nell’immagine che segue (Figura 33).

(71)

Figura 33 - Realizzazione Rinforzo Connettori solaio esistente

(72)

(73)

13. ANALISI SOLAIO COPERTURA

Si riporta la tabella IV che sintetizza le caratteristiche prestazionali del legno utilizzato per la progettazione

(74)

13.1.1

Calcolo peso proprio

Il peso proprio in copertura è stato calcolato tenendo conto della geometria degli elementi strutturali e del peso specifico del legno pari a 600 kg/m3_.

Valutata poi l’area d’influenza dei singoli elementi, si è distribuito il carico su tutta l’area espressa in kg/m2_.

ANALISI PESO PERMANENTE SOLAIO COPERTURA IN LEGNO

Elemento Dimensioni _SpecificoPeso Carico

Correnti 2 (0.10 x 0.10 x_1.00) 600 kg / mc 12 Kg / m Assito 0.025 x 1 x 1 600 kg / mc 15 Kg / m Bitume impermeabilizzante 0.004 x 1 x 1 150 kg / mc 1 Kg / m Isolamento termico 0.06 x 1 x 1 39 kg / mc 23,4 Kg / m Bitume impermeabilizzante 0.004 x 1 x 1 150 kg / mc 1 Kg / m Cls alletamento 0.06 x 1 x 1 1800 kg / mc 100 Kg / m Pavimento 0.025 x 1 x 1 800 kg / mc 20 Kg / m

TOTALE CARICO SOLAIO 172,4 Kg /_m

1,75 KN / m

13.1.2

Carichi di esercizio

Carico permanente Carico esercizio Carico neve Carico vento

1.75 KN / m 3.00 KN / m 1,28 KN / m (vedi calcolo seguente) 1.31 KN / m CARICO TOTALE = 6,19 KN / m Pagina 73

(75)

14. NEVE

Per valutare l’azione dei carichi generati dalla neve occorre prendere in considerazione svariati parametri, tra cui, le caratteristiche del sito (definizione della zona e del valore caratteristico del carico neve al suolo), i parametri della struttura (che determinano il coefficiente di forma) e tener conto di eventuali effetti locali come l’accumulo di neve contro parapetti o pareti verticali.

Nel caso del seguente elaborato il carico provocato dalla neve sulla copertura è stato valutato mediante la seguente espressione: qs = µi qsk

a) µi è il carico neve sulla copertura;

b) qs è il coefficiente di forma della copertura;

(76)

Nel caso in esame l’edificio, essendo situato a Cassina de Pecchi, a meno di 200 m sul livello del mare rispetto alla suddivisione territoriale si trova nella zona I e quindi avrà un sovraccarico da neve pari a 1,6 kN/m2_.

Tale valore dovrà essere moltiplicato per un coefficiente di forma µ pari a 0,8. Si ha dunque il seguente valore: 1,6 x 0,8 = 1,28 kN/m2_{= 128 kg / m}2

(77)

15. VENTO

Il vento esercita sugli edifici e costruzioni, azioni dirette che variano nel tempo e nello spazio provocando in generale effetti dinamici. Dunque queste situazioni possono minare le capacità prestazionali e di sicurezza dell’opera e dovranno essere prevenite, controllate o eliminate.

Per calcolare le azioni del vento bisogna studiare i parametri che caratterizzano il sito dell’opera (macro e micro zonizzazione ), i parametri che caratterizzano la tipologia strutturale e i parametri che caratterizzano l’opera specifica.

La determinazione dell’azione del vento sulla costruzione parte

dall’individuazione della velocità di riferimento

v

ref : questa è definita come il valore massimo della velocità media su un intervallo di tempo di 10 minuti del vento, misurata a 10 m dal suolo.

(78)

Figura 34 - Individuazione della microzonazione per li calcolo dell’azione del vento

Nella stesura dei calcoli si è considerato che il valore della velocità di riferimento sia

v

ref ₌

v

ref ₀_{così come esplicitato nella Normativa per}

situazioni in cui as, ossia l’altitudine sul livello del mare del sito ove sorge la

costruzione risulta essere minore di a0 espresso nella tabella sopra stante.

Per valutare inoltre la Velocità Media del Vento vm del sito, si è presa in

riferimento la seguente formula:

(79)

v

_M

(

z)=k

_r

⋅

C

_t

⋅

a( z)⋅v

_ref

che fornisce, in funzione della quota altimetrica z del sito in esame, l’andamento della velocità media del vento, essendo:

a( z )=ln( z/ z

₀

)

I valori di Kr,zo,zmin si sono desunti dalla tabella riportata di seguito:

Il valore della

C

t _{, noto come coefficiente di topografia risulta essere pari a 1.}

v

_M

(

z)=k

_r

⋅

C

_t

⋅

a( z)⋅v

_ref _{= 0,22*1*6,77*25m/s = 37,25 m/s}

Si analizza ora la velocità di picco del vento

v

p

(

z)

_{, che tiene conto degli}

incrementi di velocità relativi a fenomeni di raffica.

Dunque si ottengono i seguenti risultati:

c

_ev

(

z)=

_2,125

(80)

= 25,00 m/s dunque si ottiene: vp(z)= 53,117 m/s

A tale velocità di picco

v

p

(

z)

_{fa riferimento la pressione cinetica di picco q(z):}

E sostituendo tutti i valori si ottiene: q(z)= 1,76 kN/m2

Le azioni statiche del vento si traducono in pressioni (positive)e depressioni (negative) agenti normalmente alle superfici, sia esterne che interne, degli elementi che compongono la costruzione. L’azione del vento sul singolo elemento è quindi determinata considerando la combinazione più gravosa della pressione agente sulla superficie esterna della pressione agente sulla superficie interna dell’elemento.

Le pressioni interne ed esterne sono definite rispettivamente come:

dove:

Il valore della quota altimetrica del baricentro della copertura della costruzione è pari a 9,98 m. Dunque si ha, prendendo i valori dalla Norma:

Cpe = coefficiente di pressione esterna per elementi sopravvento= 0,80 Cpi = coefficiente di pressione interna per elementi sottovento = -0,40 Cd = coefficiente dinamico, ricavato dal seguente grafico = 0,930

(81)

Considerando un coefficiente di attrito pari a 0,01 si ottengono i seguenti valori: We sopravento: pressione esterna sopravento = 1,31 kN/m2

We sottovento: pressione esterna sottovento = -0,33 kN/m2

We = -0,007 kN/m2 Area Sezione : 0.25 x 0.25 = 0.0625 m2 Momento Inerzia (Jx_{) = ( b x h}3_{) / 12 = 32552 cm}4 Momento Resistente (Wx_{) = ( b x h}2_{) / 6 = 2604 cm}3 Altezza Trave = 0.25 m Momento Flettente = ( P x L2_{) / 8 = 33.5 KNm} Pagina 80

(82)

Taglio

: ( P x L ) / 2 = ( 6.19 x 6.58 ) / 2 = 20.3 KN