Analisi della sicurezza statica, vulnerabilità sismica e proposta di miglioramento per l’edificio scolastico

Analisi della sicurezza statica, vulnerabilità sismica e proposta di miglioramento per l’edificio scolastico

“G. Pascoli” di Montecatini Terme

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CONCLUSIONI

L’analisi della sicurezza statica dell’edificio ha evidenziato un buon comportamento nei confronti dei carichi statici soprattutto nel caso delle pareti verticali che risultano soddisfare i requisiti di sicurezza. I numerosi documenti storici reperiti in archivio hanno messo in luce la scrupolosità col quale è stato progettato l’edificio, del quale sono stati curati i dettagli costruttivi e la fase di realizzazione. La sicurezza statica è garantita da materiali di buona qualità e dalla messa in opera secondo la regola dell’arte.

Per quanto riguarda le fasce di piano non è possibile affermare lo stesso, si evidenzia in particolare, una limitata resistenza nei confronti della crisi per taglio degli elementi.

Per quanto riguarda le strutture orizzontali, le verifiche di tutte le tipologie dei solai presenti e delle strutture di copertura non hanno evidenziato particolari criticità se non nelle terzere di copertura, le quali risultano leggermente sottodimensionate.

L’analisi della sicurezza nei confronti delle azioni sismiche invece hanno evidenziato alcune criticità. Dalla configurazione planimetrica risulta che le strutture portanti sono disposte in maniera simmetrica rispetto alle due direzioni principali, tuttavia la non regolarità in pianta del fabbricato può essere considerato un elemento di criticità. La notevole altezza di interpiano (4,40 m al piano primo e secondo) inoltre crea elementi verticali portanti di notevole snellezza.

Le maggiori criticità si sono evidenziate nei confronti delle verifiche a pressoflessione nel piano e a taglio; la causa è stata evidenziata inizialmente nella numerosità di aperture che scandiscono i prospetti, per cui molti maschi murari risultano avere una dimensione ridotta che influisce soprattutto nella resistenza alla pressoflessione.

I maggiori punti critici rispetto alla crisi per pressoflessione degli elementi sono risultati quelli al secondo piano, in quanto hanno uno spessore minore rispetto ai piani inferiori e sono soggetti ad uno sforzo normale di compressione limitato, fattore che influenza negativamente la resistenza degli elementi.

Nei confronti delle verifiche a taglio sono risultati inadeguati la maggior parte dei maschi

murari interni in muratura di mattoni a tre teste e quelli perimetrali. I primi sono in generale

di spessore inadeguato, mentre i secondi risultano di lunghezza limitata, con conseguente

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212 limitata resistenza a taglio. In questo caso gli elementi che soffrono maggiormente sono quelli ai piani inferiori (piano terra e primo), dove il taglio sismico è maggiore.

Infine, la verifica a pressoflessione fuori dal piano è stata eseguita, conformemente a normativa, considerando i maschi murari come elementi non strutturali: l’esecuzione delle verifiche ha evidenziato, sostanzialmente, un buon comportamento delle pareti verticali.

Alcuni problemi si riscontrano tuttavia al secondo piano a causa di un minore carico assiale, in conseguenza al quale risulta limitata anche la resistenza degli elementi, e di un maggiore valore delle azioni agenti.

E’ necessario sottolineare tuttavia che i risultati delle verifiche di sicurezza sopra brevemente riassunti si riferiscono all’assunzione del livello di conoscenza minimo, con conseguente massimo valore del fattore di confidenza, in relazione alla scarsità delle indagini effettuate direttamente in situ. In questi casi è importante valutare se, procedendo con ulteriori saggi in situ e soprattutto con prove sugli elementi per la caratterizzazione meccanica del material, è possibile ottenere un livello di conoscenza maggiore, applicando quindi una minore riduzione delle resistenze da adottare in fase di verifica. Nel caso in esame si consiglia ad esempio un ulteriore approfondimento per le strutture di fondazione, per confermare le indicazioni contenute nei libretti delle misure, nonché l’estensione delle indagini in situ sugli elementi portanti in muratura.

In relazione all’esito delle verifiche di sicurezza ed alle criticità emerse, si è proceduto alla formulazione di ipotesi di miglioramento sismico; a questo proposito, una volta definito l’indice di rischio R

e postolo pari a 0,60, conformemente a quanto previsto dall’OPCM 3278/2008 si ricava l’azione sismica “ridotta” da considerare per l’effettuazione degli interventi di miglioramento. Le verifiche di sicurezza effettuate con azione sismica ridotta hanno evidenziato, come è lecito aspettarsi, le stesse carenze seppur in misura minore rispetto alla totalità degli elementi presi in considerazione.

Si è pertanto deciso di avanzare delle proposte di intervento necessarie a raggiungimento

del livello di sicurezza richiesto; il primo passo è stato quello della chiusura delle numerose

aperture, sia interne sia esterne. Questo è stato fatto cercando di rispettare il più possibile la

simmetria rispetto alla configurazione in pianta e in elevato ed ha portato ad una lieve

riorganizzazione degli spazi interni con particolare attenzione anche al rispetto delle

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213 superfici aeroilluminanti degli ambienti interessati. L’intervento ha permesso di mantenere comunque una buona simmetria a livello prospettico.

Dal momento che la chiusura delle apertura non ha consentito il completo soddisfacimento dei requisiti di sicurezza, e che, come ampiamente mostrato nel testo, l’inserimento di due giunti sismici non ha permesso la soluzione di tutte le criticità del fabbricato, si è deciso di procedere direttamente sulle murature interne con la tecnica dell’intonaco armato, che conferisce una maggiore resistenza a taglio dei maschi murari, oltre ad uno spessore maggiore.

Questo intervento, tuttavia, non risolve il problema della crisi per pressoflessione dei maschi

murari ai piani superiori con carico assiale ridotto: al fine di fornire pertanto un’adeguata

resistenza a trazione agli elementi suddetti, essi sono stati armati con piatti di acciaio

verticali continui disposti alle estremità e collegati mediante bullonature passanti nella

muratura. Nello studio dei particolari è stata posta particolare attenzione all’aspetto estetico

per cui i suddetti piatti sono ricoperti da uno strato di intonaco in modo da non rimanere a

vista. Quest’ultimo intervento, insieme all’applicazione dell’intonaco armato e alla chiusura

della aperture ha permesso di raggiungere la condizione di miglioramento sismico prevista

dalle norme vigenti.