rm-rel-car-materica.

COMUNE DI SAN TAMMARO
COORDINAMENTO
MINISTRI N.3362/2004 - LOTTO 3 CIG 2556700F91
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RAGGRUPPAMENTO TEMPORANEO PROFESSIONISTI
CAPOGRUPPO MANDATARIO:
MANDANTI:
INTERVENTO DI "ADEGUAMENTO SISMICO" DELL'EDIFICIO
PUBBLICO STRATEGICO DENOMINATO - SCUOLA ELEMENTARE
SAN TAMMARO - IN VIA D. CAPITELLI
GIOVANI PROFESSIONISTI:
COMUNE DI SAN TAMMARO (CE)
Collaborazione:
SCALA
TITOLO DELLA TAVOLA
PROGETTO ESECUTIVO
ALLEGATI:
Relazione di Caratterizzazione Materica
RESPOSABILE UNICO DEL PROCEDIMENTO
INTERVENTO DI ADEGUAMENTO SISMICO DELL’EDIFICIO PUBBLICO
STRATEGICO DENOMINATO “SCUOLA ELEMENTARE SAN TAMMARO”
Filename: Caratterizzazione
Issued:
Materica
Maggio 2014
1. PREMESSA
La campagna di indagini conoscitive per la caratterizzazione materica della costruzione in oggetto,
è stata eseguita nella precedente fase di “VERIFICA SECONDO LE MODALITA’ DI CUI ALLA
O.P.C.M. 3362/2004”, dal tecnico incaricato, ing. Pasquale Crisci, con il supporto della società
Geoprove s.r.l. di S.Maria C.V., con quest’ultima che ha eseguito sull’edifico indagini diagnostiche
di tipo distruttivo e non distruttivo, in particolare:
 n° 2 prove di martinetti piatti singoli;
 n° 2 prove di martinetti piatti doppi;
 n° 128 prove soniche, che hanno interessato gran parte della compagine muraria;
Inoltre sono state eseguite dal Prof. Ing. Luigi Esposito del BENECON - Centro Regionale di
Competenza per i Beni Culturali Ecologia Economia della Campania:
 termografie sui punti più significativi;
Essendo in corso i “lavori di ammodernamento e di adeguamento alle norme di sicurezza e di
igiene” della scuola, il RUP dell’U.T.C. di San Tammaro, arch. Villaccio, dovendo destinare una
zona a primo piano dell’edificio ad aule scolastiche (quella che copra il cinema) aveva prescritto nel
mese di luglio u.s., all’impresa esecutrice dei lavori, Impresa Geom. Verrillo Giovanni, di procedere
alla:
 prova di carico sul solaio latero-cementizio a camera d’aria del primo piano (che copre il
cinema).
La prova è stata eseguita dalla società PLP group srl di Baronissi (Sa). I risultati sono stati acquisiti
agli atti della presente relazione.
Alla campagna di indagini suddetta, bisogna aggiungere il:
 rilievo geometrico e tecnologico dell’intero edificio e restituzione grafica
eseguito direttamente dallo scrivente con l’ausilio di un collaboratore.
L’analisi di tutti risultati ha costituito il supporto dell’analisi strutturale.
2. CENNI METODOLOGICI
Nel complesso percorso delle verifica sismica particolare importanza riveste la conoscenza del
manufatto che deve essere il più completa possibile al fine di poter operare nel miglior dei modi.
La fase della diagnosi assume pertanto un ruolo indispensabile per la definizione delle successive
operazioni ed in tale campo fondamentale è l’apporto del contributo che possono fornire le tecniche
di diagnosi.
Tali metodi di prova consentono di conoscere con grado di attendibilità sufficientemente elevato le
caratteristiche meccaniche dei materiali in situ e successivamente forniscono parametri
indispensabili per la formulazione di un modello di funzionamento della struttura nel suo insieme,
analizzando la risposta sotto determinate condizioni di carico.
La valutazione della sicurezza di un edificio esistente è una operazione molto delicata, sia per la
natura particolare del problema stesso, sia per le incertezze che accompagnano la conoscenza dei
materiali e l’attendibilità dei risultati delle indagini e dei procedimenti di calcolo.
È necessario che i dati raccolti con le indagini siano, per qualità e quantità pienamente
rappresentativi delle caratteristiche dell’opera. Ciò significa che, in linea generale e
compatibilmente con i costi ragionevolmente sostenibili per lo studio dell’opera, le indagini
debbono permettere di stimare correttamente le proprietà dei materiali.
Pertanto il momento in cui il contributo delle conoscenze che si ottengono dalle prove può risultare
di maggiore aiuto riguarda la comprensione della situazione originaria della costruzione e la
individuazione delle cause dei dissesti avvenuti, in atto o potenziali.
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Le fasi principali della campagna di indagine possono essere individuate nella seguente
articolazione: attività di indagine vera e propria, sorveglianza, definizione di un modello di
riferimento.
L’attività di indagine porta, attraverso l’esecuzione delle prove, alla caratterizzazione dei materiali e
delle loro proprietà fisico-meccaniche, alla conoscenza delle tecniche costruttive e degli elementi
strutturali, alla definizione dei vincoli. Costituisce pertanto il bagaglio principale qualitativo e
quantitativo delle conoscenze di cui il progettista si deve avvalere.
3. CAMPAGNA DI INDAGINI
La campagna di indagini è stata studiata dopo aver proceduto al:
1. Rilievo strutturale di tutti i piani sia degli elementi portanti verticali sia degli elementi
portanti orizzontali, con la individuazione dei carichi gravanti e della tipologia delle
fondazioni;
2. Analisi dei dettagli costruttivi;
3. Verifiche in situ con saggi a vista;
4. Valutazione dei carichi verticali;
5. Indagini storiche per conoscere l’epoca di costruzione dell’impianto originario e degli
eventuali ampliamenti e/o soprelevazioni.
In tal modo il progetto delle indagini diagnostiche-strumentali è stato realizzato con maggior
cognizione di causa, essendo in grado (dopo le indagini storiche e il rilievo) di poter individuare dei
punti ben precisi da indagare. In tal modo si è evitatati di condurre una massiccia campagna di
indagini che a volte può fornire risultati ripetitivi e quindi inutili.
La ricostruzione delle caratteristiche dei materiali e del dettaglio strutturale della costruzione si è
basato anche sullo studio delle tecniche costruttive coeve all’epoca di realizzazione dell’impianto
originario e dei successivi ampliamenti e sopraelevazioni.
Per cui i saggi e le indagini in sito oltre che un accertamento puntuale, hanno rappresentato anche
un controllo a campione della attendibilità delle ipotesi progettuali e costruttive formulate.
Vista l’estensione del manufatto si è proceduto preliminarmente ad individuare le zone più
significative da andare a studiare.
In ciascuna di dette zone sono state stabilite delle posizioni di indagine adeguatamente spaziate, la
tipologia ed il numero più opportuno di prove da eseguire.
A tal fine si sono introdotte preliminarmente norme, ricerche e correlazioni presenti in letteratura,
che hanno consentito di definire un metodo basato sull’utilizzo di prove non distruttive combinate
condotte a larga scala in sito (prove soniche e termografie), e prove distruttive (martinetti piatti
singoli e doppi) realizzate, invece, in due zone.
L’obiettivo delle indagini è stato quello di valutare la qualità muraria e le relative caratteristiche
meccaniche, a completamento ed integrazione delle informazioni sulle proprietà dei materiali
ottenute dalla letteratura o dalle regola in vigore all’epoca della costruzione.
L’obiettivo è stato anche quello di verificare l’esattezza del modello strutturale che è stato realizzato
nella fase di calcolo. Per esempio verificare se lo stato tensionale individuato con i martinetti piatti
singoli è prossimo a quello che, negli stessi punti indagati, si deduce dal modello per i soli carichi
verticali.
Nei paragrafi successivi sono riportati i risultati ottenuti con le prove.
4. MARTINETTI PIATTI
Sono state determinanti per conoscere lo stato di sollecitazione esistente nei setti murari (i singoli)
e la resistenza a rottura (i doppi) degli stessi.
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Difatti un riscontro sulla correttezza del modello strutturale adottato per la verifica, si è avuta
confrontando le tensioni di compressione verticale desunte dai martinetti piatti singoli con quelle
individuate, negli stessi punti indagati, dal modello per l’effetto dei soli carichi verticali.
I valori sono stati i seguenti:
Zona indagata
Pd-1
Pd-2
Tensione a compressione (kg/cmq)
Martinetto piatto singolo
Modello strutturale
7,816
6,95
5,657
4,71
Un riscontro per la resistenza a compressione si è avuta dalle due prove con i martinetti piatti doppi
eseguite per ciascuna tipologia di muratura ovvero, trattandosi dello stesso tipo di muratura (tufo
grigio campano) per le due epoche di costruzione: 1922 e 1953. Difatti sono state misurate le
seguenti tensioni di compressione a rottura: 13,9 kg/cmq per quella del 1922 (m-d1 del rilievo
tecnologico), e 15,50 kg/cmq per quelle del 1953 (m-d2 del rilievo tecnologico) molto prossime al
valore di 15 kg/cmq della tabella di cui sopra.
5. PROVE SONICHE
Sono state indagate a tappeto tutte le murature del piano terra e del primo piano in ben 128 punti.
Dai tabulati dei risultati si evince che la velocità delle onde elastiche varia in un intervallo compreso
tra 200 e 300 m/sec, tranne che per alcuni valore “di picco” maggiori. Si deduce che la tipologia
costruttiva è analoga per tutti i setti murari e conseguentemente le caratteristiche meccaniche degli
stessi. I valori “di picco” possono essere interpretati come anomalie dovute verosimilmente ad
interferenze locali.
6. TERMOGRAFIE
La termografia ha consentito di rilevare in modo rapido e non invasivo, una serie di informazioni
relative ad elementi strutturali e costruttivi celati dalla presenza di intonaco.
Le termografie sono state eseguite dal Prof. Ing. Luigi Esposito del BENECON - Centro Regionale
di Competenza.
Dalle immagini termografiche, attraverso il rilevamento della radiazione termica emessa dai corpi è
stato possibile ottenere una mappatura rappresentativa dei materiali presenti.
Sono stati rilevati al di sotto dello strato di intonaco, le differenze dei tipi di materiali costituenti la
piattabande sulle aperture tra il piano terra e il piano primo: architravi in muratura al piano terra e
piattabande in c.a. al primo piano, molto prossime all’intradosso del solaio sovrastante, come ben si
evince dalle termografie n° 2, 3, 5 e 6.
Le termografie n° 2 e 3, hanno anche evidenziato l’assenza di cordoli perimetrali sia al primo sia al
secondo impalcato.
Dalla termografia n° 3 si evidenzia che l’aggetto presente su parte del prospetto interno-fronte est, è
imbibito d’acqua, come è ben evidente anche da una indagine visiva “al vero”. I profili in ferro che
ne costituiscono l’elemento portante sono fortemente ossidati.
Per cui si presenta come elemento di pericolo in considerazione del fatto che prospetta sul cortile
interno, frequentato dagli alunni per le attività ginniche.
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7. PROVA DI CARICO SUL SOLAIO
La prova è stata eseguita dalla società PLP group srl di Baronissi (Sa) sul solaio in primo piano che
copre il sottostante cinema, in prossimità della parete est.
Si tratta di un solaio latero-cementizio a camera d’aria costituito da travi di conglomerato
cementizio armato tipo “Varese”, eseguite fuori opera, di altezza di cm 27, poste ad un interasse di
cm 79, con sovrastante soletta in conglomerato cementizio dello spessore di cm 4. Tra le travi
poggiano inferiormente le tavelle da plafone in laterizio dello spessore di cm 4, e superiormente un
tavellone in laterizio dello spessore di cm 6. La luce del solaio è di m 7,40.
Il solaio è stato caricato con 400 kg/mq raggiunti in 4 incrementi di carico. La fase di scarico è stata
realizzata in 2 decrementi.
L’abbassamento massimo registrato è stato di 1,91 mm, con un cedimento residuo di 0,03 mm.
Ipotizzando lo schema statico di trave appoggiata-appoggiata la freccia teorica massima è pari a :
fmax = 5 p l4
384 EJ
essendo:
p = sovraccarico = 400 kq/m = 4 kg/cm e considerando l’interasse della travi di cm 79 =4x
0,79=3,16 kg/cm
l = luce = 740 cm
E = modulo elastico del calcestruzzo = 285.000 kg/cmq
J = momento di inerzia = sezione a T considerando: la gamba della T di spessore cm 10 e altezza
cm 27, cioè pari alla sezione della trave; la testa della T costituita dalla soletta di larghezza pari a
cm 30 per uno spessore di cm 4 = 36.521 cm4
si ricava che la freccia teorica massima è pari a cm 1,18 = mm 11,80
Per cui essendo la freccia reale inferiore a quella teorica massima si può ritenere che la prova ha
dato esito positivo.
Inoltre anche il cedimento residuo, pari a circa il 1,57% dell’abbassamento massimo registrato, è
accettabile.
La prova sullo stesso solaio, ma dal lato opposto (ovvero verso la parete ovest) con lo stesso
sovraccarico, fu realizzata il 20/12/1962 in occasione della ultimazione dei lavori di ampliamento e
sopraelevazione (si veda l’allegato 6 della Relazione sulle operazioni di Verifica).
In quelle circostanza il solaio fu caricato con 400 kg/mq raggiunti in 2 incrementi di carico. La fase
di scarico fu realizzata tutta in una sola volta.
L’abbassamento massimo registrato fu di 1,20 mm, con un cedimento residuo di 0,20 mm.
Come si può notare i due abbassamenti, quello del 1962 e quello del 2006, sono pressoché uguali.
Per l’individuazione dei punti indagati si rimanda alle tavole del Rilievo Geometrico/Tecnologico.
Si allegano:



i risultati delle prove rilasciati dalla società Geoprove srl di S.Maria C.V. ;
le immagini termografiche;
i risultati della prova di carico rilasciati dalla società PLP group srl di Baronissi (Sa);
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