Post on 21-Feb-2019
COMUNE DI COLOGNA VENETA
PROVINCIA DI VERONA
EX PALAZZO MUNICIPALE
PROGETTO ESECUTIVO:
DI RESTAURO, RISANAMENTO CONSERVATIVO E
CONSOLIDAMENTO STATICO DELLA LOGGIA DELL’EX PALAZZO
MUNICIPALE
OGGETTO:
RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE
TAVOLA: DATA:
PE.03 30.05.2014
PROGETTISTA ARCHITETTONICO: PROGETTISTA STRUTTURALE:
Arch. LUIGI MERLIN Ing. CARMINE ABBRUZZESE Via Libertà, 72 – 37053 Cerea (Vr) Via S. Stefano, 2 – 37129 Verona (Vr) Tel. Fax: 0442 30054 – 32553 Tel. : 392 6247913 email: merlinluigi@email.it email: ing.abbruzzese@gmail.com
pecmail: luigi.merlin@archiworldpec.it pecmail: carmine.abbruzzese@ingpec.eu
COMMITTENTE:
COMUNE DI COLOGNA VENETA Piazza Capitaniato, 1 – 37044 Cologna Veneta (Vr)
COLLABORATORI:
Ing. Sergio Mantovani – Ing. Carmine Abbruzzese – Arch. Fabio Dal Barco
DIVIETO DI RIPRODUZIONE – IL PRESENTE ELABORATO E’ DI PROPRIETA’ DEL PROGETTISTA CHE SE NE RISERVA LA
TUTELA A NORMA DI LEGGE
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 2 /39
INDICE
0 PREMESSA
1 NORMATIVA DI RIFERIMENTO
2 DESCRIZIONE DELL’INTERVENTO
3 CONSOLIDAMENTO FONDAZIONE COLONNA PROSPETTO OVEST
4 RINFORZO TRAVE IN LEGNO DEL SOLAIO
5 CATENA PER ARCHI INTERNI ASESTO RIBASSATO
6 CONCLUSIONI
7 BIBLIOGRAFIA
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 3 /39
0 PREMESSA
E’ stata redatta la presente relazione tecnica di calcolo a seguito dei lavori di restauro conservativo
e di consolidamento statico di parte del loggiato dell’ex palazzo Municipane in Piazza Mazzini nel Comune
di Cologna Veneta (VR).
Gli interventi su edifici esistenti sono soggetti a quanto prescritto nel capitolo 8 del D.M. Infrastrutture del
14 Gennaio 2008 : Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni e relativa Circ. Min. Infrastrutture e
Trasporti del 2 Febbraio 2009, n 617 : Applicazione Norme Tecniche per le Costruzioni
Le strutture “esistenti” sono quelle la cui struttura sia completamente realizzata alla data della redazione
della valutazione di sicurezza e/o del progetto di intervento. La valutazione della sicurezza (§ 8.3) e la
progettazione degli interventi sulle costruzioni esistenti potranno essere eseguiti con riferimento ai soli
SLU. Nelle NTC si individuano le seguenti categorie di intervento (§ 8.4):
� Interventi di adeguamento atti a conseguire i livelli di sicurezza previsti dalle presenti norme;
� Interventi di miglioramento atti ad aumentare la sicurezza strutturale esistente, pur senza
necessariamente raggiungere i livelli richiesti dalle presenti norme;
� Riparazioni o interventi locali che interessino elementi isolati, e che comunque comportino un
miglioramento delle condizioni di sicurezza preesistenti.
Le lavorazioni da realizzare sull’ex palazzo Municipale di Cologna Veneta, descritti in seguito nella
seguente relazione, ricadono sicuramente nella terza tipologia di intervento in quanto le NTC precisano:
“In generale, gli interventi di questo tipo riguardano singole parti e/o elementi della struttura e
interessano porzioni limitate della costruzione. Il progetto e la valutazione della sicurezza potranno essere
riferiti alle sole parti e/o elementi interessati e documentare che, rispetto alla configurazione precedente
al danno, al degrado o alla variante, non siano prodotte sostanziali modifiche al comportamento delle
altre parti della struttura nel suo insieme e che gli interventi comportino un miglioramento delle
condizioni di sicurezza preesistenti. La relazione di cui al par. 8.2 che, in questi casi, potrà essere limitata
alle sole parti interessate dall’intervento ed a quelle con esse interagenti, dovrà documentare le carenze
strutturali riscontrate, risolte e/o persistenti, ed indicare le eventuali conseguenze all’uso della
costruzione”.
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 4 /39
1 NORMATIVA DI RIFERIMENTO
D.M. Infrastrutture 14 Gennaio 2008 : Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni
Circ. Min. Infrastrutture e Trasporti 2 Febbraio 2009, n 617 : Applicazione Norme Tecniche per le
Costruzioni
Linee Guida per la valutazione e riduzione del rischio sismico del patrimono culturale con riferimento alle
norme tecniche per le costruzioni
CNR-DT 206/2007: Istruzioni per la progettazione. L’esecuzione ed il controllo delle strutture in legno
UNI EN 1995-1-1: 2009 Eurocodice 5: Progettazione delle strutture in legno.
2 DESCRIZIONE DELL’INTERVENTO
2.1 Localizzazione e dimensioni (NT 3.2.2.1) L’edificio è situato in una zona pianeggiante nell’area urbana del Comune di Cologna Veneta (VR) a quota
di circa 30 m s.l.m. L’edificio si sviluppa su due piani fuori terra con un’estensione in pianta di circa 300
mq.
2.2 Tipo di struttura La struttura portante sismo-resistente è costituita da maschi murari in muratura e colonne in pietra. Il
piano terra ha un loggiato perimetrale costituito da colonne in pietra squadrata ed archi a tutto sesto. Il
solaio intermedio è in legno costituito da una doppia orditura di travi dove superiormente sono fissati un
perlinato ed un assito intervallati da una serie di correntini. La pavimentazione è in parquet. La copertura
in coppi è sorretta da un sistema di tramezze e tavelloni a gravare su un secondo solaio in legno. Le
altezze di interpiano sono di circa 6,0 m.
2.3 Terreno e struttura di fondazione Sulla struttura di fondazione non si hanno informazioni dettagliate. Nel corso delle lavorazioni si
eseguiranno dei saggi esplorativi.
I dati geologici del terreno sono stati ricavati dalla relazione Geologica-Geotecnica fornita dal committente
e redatta dall’ Interstudio di Lonigo a firma del Dott. Ing. Paolo Bà. Tale relazione è riferita a lovori
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 5 /39
eseguiti nel 2005 al palazzo adiacente all’ex palazzo Municipale. Tale relazione, vista l’estrema vicinanza
dei due fabbricati, è sicuramente atendibile ma, cautelativamente, in fase di progettazione esecutiva
verrà integrata con altre CPT specifiche. Dalla relazione geologica emerge che il piano di posa è costituito
da limi argillosi con resistenza Rp di 15-20 kg/cmq su uno strato di modesta consistenza.
2.4 Interventi previsti
L’edificio in esame presenta un quadro fessurativo particolarmente grave. Da un’accurato sopralluogo
visivo emerge la necessità di tre interventi di rinforzo urgente. Le lavorazioni di restauro conservativo
e consolidamento statico riguarderanno le seguenti porzioni di edificio:
2.4.a Travi portanti del solaio in legno:
Il solaio è costituito dalla seguente stratrigrafia: Travi di orditura primaria sez. 30x50 cm, travi di
orditura secondaria sez. 13x17 cm, 1° assito sp. 2,80 cm, correntini sez. 6x6 cm, 2° assito sp. 2,80
cm, pavimento in legno sp. 2,80 cm.
Il solaio è articolato su tre campate di luci variabili. Da un’attenta osservazione emerge che sulla campata
più lunga (in prossimità del bar) le travi sono state rinforzate mediante l’ausilio di due piastre disposte a
coltello. Le piastre disposte lateralmente alla sezione delle travi principali sono connesse con bulloni
passanti. La campata centrale non evidenzia probleni a differenza della prima campata (in prossimità del
consolidamento fondale) composta da tre travi principali con evidenti lesioni in mezzeria dove le
sollecitazioni flettenti risultano essere massime. Si osservano lesioni in corrispondenza dell’innesto delle
travi secondarie ed anche più basse verso l’estradosso. La proposta di ripristino è la seguente:
� sigillatura delle lesioni con resine epossidiche specifiche;
� inserimento di una doppia piastra esterna nella zona di mezzeria con bulloni resistenti a
momento.
L'intradosso del solaio è stato protetto con mordente color noce scuro. Le strutture lignee si
presentano superficialmente con il degrado dovuto dal tempo, l'aspetto superficiale presenta
scrostature del primo strato di protezione e pertanto necessita di interventi di ripristino delle superfici
lignee :
i. Pulizia superfici in legno
ii. Raschiatura sabbiatura e levigatura superfici lignee per ripristinare l'originale superficie
iii. Stuccatura eventuali fori e parti mancanti
iv. Trattamento antiparassitario per la prevenzione e conservazione delle strutture lignee
v. Trattamento finale delle superfici con mordente scuro tipo noce.
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 6 /39
2.4.b Arcate perimetrali in pietra:
Il lato Ovest del perimetro dell'edificio al piano terra, costituito da una loggia, è costituito da arcate
massiccie in pietra bugnata di tufo. In posizione simmetrica sono collocati dei pilastri della stessa
pietra a sostegno degli archi a tutto sesto. La stessa tipologia costruttiva e materica si ripete lungo
tutto il perimetro dell'edificio sui lati Ovest, Sud ed Est, mentre il lato nord confina con un edificio
privato.
La pietra si presenta in buone condizioni visive. Non si evidenziano particolari problemi di degrado o
intaccamenti di natura biologica. Le superfici di degrado della pietra sono evidenti laddove sono
presenti dissesti statici descritti nel punto sottostante. Su questi tratti sono presenti infatti fenomeni di
disgregazione della pietra, fessurazioni e disconnessione dei conci.
Le condisioni statiche del lato Ovest sono assai precarie e necessitano di interventi di consolidamento.
In particolare è possibile riscontrare un evidente abbassamento del pilastro sinistro, il quale ha
compromesso l'intera struttura in pietra del piano terra al lato Ovest. Anche nella parte bassa del
basamento sinistro si riscontra uno schiacciamento della pietra tufacea, riscontrabile da fessurazioni
verticali. Questo movimento verso il basso ha compromesso anche la statica degli archi i quali
presentano una disconnessione di alcuni conci. Attualmente la struttura è sostenuta da impalcature
metalliche che hanno lo scopo di contrastare i cedimenti. Il pilastro più compromesso che presenta
problemi di schiacciamento e spanciamento verso l'esterno è stato fasciato tutt'intorno da una
struttura provvisoria.
In corrispondenza di tale pilastro sarà richiesta un'analisi geologica che indichi la stratrigrafia del suolo
sottostante per poi realizzare le seguenti lavorazioni:
i. Installazione di struttura di sostegno e puntellamento provvisoria.
ii. Rimozione pavimentazione e scalini di trachite
iii. Scavo a sezione obbligata ed a mano fino alla base della fondazione
iv. Realizzazine di n. 6 micropali per pilastro Øm.r. 24 cm. con perforazione ad acqua per posa di
tubo di rivestimento. Inserimento di armatura metallica tubolare ed iniezione di betoncino e
successivo recupero del rivestimento.
v. Realizzazione della fondazione ad inglobare testa dei micropali con “agganci” di presidio alla
base della fondazione esistente della colonna.
vi. Ripristino materiale costituito da stabilizzato e sabbia costipato.
vii. Ripristino della pavimentazione in trachite con materiale precedentemente prelevato a
ricostruire l'aspetto originario precedente.
viii. Realizzazioni di doppio foro inclinato su conci attigui in asse alla fuga fino ad incontrare il
concio adiacente.
ix. Inserimento di n. 2 barre filettate sfalsate a croce a collegare il concio adiacente.
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 7 /39
x. Sigillatura con resina antiritiro delle barre filettate
xi. Sigillatura dei fori con tufolina a ripristinare la superficie lapidea.
xii. Smontaggio struttura di sostegno e puntellamento provvisoria.
xiii. Pulizia a secco della pietra con asportazione residui
xiv. Ricostruzione piccole parti mancanti con tufolina
xv. Sigillatura delle fessurazioni con tufolina a ripristino della superficie lapidea
xvi. Sigillatura delle fughe tra i conci con tufolina.
Per il pilastro e il basamento si prevede:
i. Pulizia a secco della pietra con asportazione residui
ii. Ricostruzione piccole parti mancanti con tufolina
iii. Consolidamento strutturale con barre filettate in acciaio ancorate con resina epossidica a
contrasto dei piani di scorrimento già innestati
iv. Sigillatura delle fessurazioni con tufolina a ripristino della superficie lapidea
v. Sigillatura delle fughe tra i conci con tufolina.
2.4.c Archi a sesto ribassato (interni al loggiato): I due archi a sesto ribassato sono realizzati in muratura di laterizio pieno mentre il suo rivestimento
esterno è realizzato con intonaco di calce a formare il caratteristico aspetto bugnato identico alla
muratura in pietra del perimetro esterno. Il rivestimento finale è costituito da tufolina. L'aspetto
esterno richiama quello di un muro in pietra realizzato con conci opportunamente sagomati a formare
un arcata.
L'aspetto esterno della muratura si presenta in buone condizioni tranne in qualche tratto viene a
mancare il rivestimento esterno. Gli spigoli in qualche tratto sono stati consumati ed erosi dal tempo e
necessitano di essere ripristinati. Le superfici di degrado reale della muratura sono evidenti laddove
sono presenti dissesti statici descritti nel punto sottostante. Su questi tratti sono presenti infatti
fenomeni di fessurazioni con parti mancanti di intonaco.
Le condisioni statiche dell'arco ribassato sono assai precarie e necessitano di interventi di
consolidamento. In particolare è possibile riscontrare fenomeni fessurativi che in alcuni tratti sono
passanti da lato a lato per l'intero spessore del setto murario. Tali fessure sono causate probabilmente
dell'eccessivo carico sovrastante pertanto l'arco ribassato non è in grado di sostenere le sollecitazioni a
flessione e taglio della struttura. Le murature sottostanti a sostengo dell'arco sono invece in buone
condizioni statiche. Attualmente l'arco ribassato prossimo al locale uso bar è sostenuto da una
impalcatura provvisoria atta a contrastare i cedimenti. Dei due contrafforti ad arco ribassato, questo è
quello che versa nelle peggiori condizioni. Gli interventi previsti, per entrambi, sono:
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 8 /39
i. Installazione di struttura di sostegno e puntellamento provvisoria.
ii. Rimozione intonaco fino al vivo delle murature - operazione fatta per piccoli tratti
iii. Rinzaffo con malta di cemento a spessore variabile fratazzata. (a piccoli tratti) ed
eventuali “cuci-scuci” per ripristinare mattoni ammalorati
iv. Inserimento di catena metallica per compensare la spinta indotta.
v. Ricoprimento con malta bastarda.
vi. Rivestimento con stabilitura finale e ripristino degli sguinci e delle fughe originarie.
vii. Rivestimento finale in tufolina.
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 9 /39
3 CONSOLIDAMENTO FONDAZIONE COLONNA PROSPETTO OVEST
3.1 ANALISI DEI CARCIHI
3.1.a Solaio piano primo
inc. trave secondaria (0,13x0,17x8,0x2,8): 0,50 kN/m2
inc. primo e secondo assito (0,028x2x6,0): 0,35 kN/m2
inc. pavimento (0,028x8,0): 0,25 kN/m2
inc. tramezze : 1,00 kN/m2
Gk: 2,10 kN/m2
Valutiamo un carico accidentale (cautelativo) tipico delle sale convegni Qk: 4,0 kN/m2
La trave che scarica sulla colonna ha una luce di calcolo di circa 7,2 m ed un interasse massimo di 2,95
m.
3.1.b Carico in fondazione e su micropalo
inc. trave primo solaio:
((0,3x0,5x8)+(2,1x2,95))x 7,2x0,5: 27 kN
inc. trave secondo solaio:
((0,3x0,5x8)+(2,1x2,95))x 7,2x0,5: 27 kN
inc. fascia muraria:
(1,4x0,5x12x25): 210 kN
Gk: 264 kN
inc. trave primo solaio: (4,0x2,95)x 7,2x0,5: 43 kN
inc. trave secondo solaio: (2,0x2,95)x 7,2x0,5: 21 kN
Qk: 64 kN
Il carico totale di progetto (SFAVOREVOLE) allo SLU (A1) ha intensità:
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 10 /39
γGK1 · Gd1 + γGK2 · Gd2 + GQ · Qd = (1,3 · 264 + 1,5 · 64) ≈ 439 kN
Il carico totale di progetto (SFAVOREVOLE) allo SLU (A2) ha intensità:
γGK1 · Gd1 + γGK2 · Gd2 + GQ · Qd = (1,0 · 264 + 1,3 · 64) ≈ 347 kN Il carico totale di progetto allo SLE ha intensità:
γGK1 · Gd1 + γGK2 · Gd2 + GQ · Qd = (1,0 · 264 + 1,0 · 64) ≈ 328 kN
Pertanto ipotizzando un ringrosso della colonna in fondazione (1 x 1 m) ed una fondazione di dimensioni
2 x 2 x 0,5 m solidale a 6 micropali diametro 24 cm e un momento flettente pari a 1/10 del carico assiale
si avrà la seguente distribuzione dei carichi:
Dove il micropalo più sollecitato deve essere in grado di soddisfare una resistenza netta a compressione
pari a:
� allo S.L.U. A1: 82,9 kN (8,3 ton).
� allo S.L.U. A2: 65,6 kN (6,6 ton).
Il carico migra ai micropali tramite due putrelle HEB 180 in acciaio S355 con schema statico di semplice
appoggio e luce di calcolo pari a 140 cm. Dall’analisi dei carichi precedente si osserva che il momento
massimo risulta essere ampiamente verificato e la freccia risulta essere pari a 1,02 mm (< l/1000 allo
SLE):
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 11 /39
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 12 /39
3.2 CARATTERISTICHE DEI MATERIALI E DURABILITA’
Calcestruzzo (NTC 2008):
CLASSE DI RESISTENZA
Rck fck Ecm a/c Contenuto minimo di cemento
Dmax Classe di
consistenza al getto
[N/mm2] [N/mm2] [N/mm2]
0,6
[Kg/m3] [mm]
S4 C25/30 30 24,9 31447 300 32
Acciaio (NTC 2008): B450C
� resistenza a trazione ftk ≥ 540 N/mm2 ;
� tensione di snervamento fyk ≥ 450 N/mm2 ;
� allungamanto uniforme al carico massimo εtuk ≥ 75 °/00 ;
� rapporto tra resistenza e tensione di snervamento 1,15<(ft / fy)k < 1,35
� rapporto tra resistenza di snervamento effettiva e nominale < 1,25
� modulo elastico ( valore medio secondo EC2) Es = 200 kN/mm2.
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 13 /39
Si definisce “copriferro” lo spessore di calcestruzzo individuato dalla superfice più esterna
dell’armatura (inclusa staffe e collegamenti) e dalla superfice del calcestruzzo più vicina ad essa. In
tabella si riassumono i copri ferri nominali adottati :
ELEMENTO STRUTTURALE
CLASSE DI ESPOSIZIONE
Cmin,b Cmin,dur ∆cdur,add Cdur Cmin ∆c Cnom
[mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm]
Fondazioni XC2 14 35 − 25 25 10 40
La classe di esposizione prescritta è XC2. Per motivi di durabilità adottiamo un Rck minimo di 30 N/mm2 ed
un copriferro nominale di 4,0 cm. Adottando un’armatura tubolare di diametro 133 mm (diametro
micropalo D: 24 cm) si avrà un copriferro di calcolo di 5,35 cm.
Un copriferro nominale maggiore di quello minimo porta ad un’ottima durabilità nel tempo del palo di
fondazione.
3.3 TECNICA COSTRUTTIVA DEL PALO DI FONDAZIONE.
Il micropalo è realizzato in opera mediante l’infissione di una camicia metallica del diametro esterno D: 24
cm chiusa all’estremità inferiore (punta del palo) mediante un’opportuna “scarpa”. Raggiunta la quota
desiderata, mediante una “perforazione ad acqua”, si procede alla posa dell’armatura, al getto del
betoncino ed al recupero della camicia metallica. La “scarpa” ha una forma tale da chiudere la punta della
camicia in fase d’infissione e di non ostacolare la risalita della stessa camicia.
Nella presente relazione è stata calcolata la resistenza di progetto netta a compressione Rc,d di un palo
trivellato senza asporto di terreno.
Il carico limite di un palo Qlim viene convenzionalmente suddiviso in due aliquote : la resistenza alla punta
Qp e la resistenza laterale QL. (Qlim = Qp + QL)
Resistenza alla punta :
in condizioni drenate si avrà : Qp = Ap*σ’vL*Nq
in condizioni non drenate si avrà : Qp = Ap*(σvL+Nc*Cu)
Resistenza laterale :
in condizioni drenate si avrà : QLi = Al*σ’vz*k*µ
in condizioni non drenate si avrà : QLi = Al*α*Cu
Per α e k si adottano valori raccomandati dall’AGI e dall’esperienza dello scrivente.
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 14 /39
3.4 CALCOLO DELLA RESISTENZA NETTA DEL PALO DI FONDAZIONE (METODO AGLI S.L.U).
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 15 /39
Il valore caratteristico della resistenza a compressione Rc,k è calcolato come:
Dove ξ3 e ξ4 sono fattori di correlazione della resistenza caratteristica, in funzione del numero di verticali
a disposizione, e sono riportati nella tabella 6.4.IV del DM 14/01/2008.
Il micropalo è stato assimilato come un palo trivellato ai fini della scelta dei coefficienti da normativa.
In sintesi per le quattro DIN a disposizione (cautelativamente si considerano i coefficenti correttivi relativi
ad una sola verticale indagata) si ha quanto segue nelle tabelle riassuntive:
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 16 /39
MICROPALO Φmr: 240
(Quote riferite allo 0.00m dal piano della prova DIN1 )
γmedio 1.85 t/mc Qtesta-palo : -1.0 m
γ'medio 0.85 t/mc Qpunta-palo : -11.0 m
QFalda 1.50 m
Lpalo 10.00 m
Dfusto 0.24 m
Dpunta 0.24 m
Hi Hf ∆H σ' Rp Φ µ Cu K α Dp,reso Alaterale R(s,cal)i
(m) da p.c.
(m) da p.c.
(m) (t/mq) (t/mq) (°) (t/mq) (m) (mq) (t)
0.00 1.00 1.00 0.925 0 0.0 0.00 0.24 0.75 0.00
1.00 1.50 0.50 2.313 0 0.00 0.8 0.24 0.38 0.00
1.50 2.00 0.50 2.988 100 5.0 0.45 0.24 0.38 0.85
2.00 3.00 1.00 3.625 200 25 0.47 0.8 0.24 0.75 1.02
3.00 4.00 1.00 4.475 180 9.0 0.35 0.24 0.75 2.37
4.00 5.00 1.00 5.325 250 25 0.47 0.8 0.24 0.75 1.50
5.00 11.00 6.00 8.300 300 26 0.49 0.8 0.24 4.52 14.64
Resistenza Laterale di Calcolo Rs,cal (ton): 20.38
Profondità punta palo (m) 11.00
Nq : 4
Nc : 0
Cu : 0.0
σ' (t/mq) : 10.85
σ (t/mq) : 20.35
Abase (mq) : 0.045
Resistenza di Punta di Calcolo Rb,cal (ton) :
1.96
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 17 /39
MICROPALO Φmr: 240
(Quote riferite allo 0.00m dal piano della prova DIN2 )
γmedio 1.85 t/mc Qtesta-palo : -1.0 m
γ'medio 0.85 t/mc Qpunta-palo : -11.0 m
QFalda 1.50 m
Lpalo 10.00 m
Dfusto 0.24 m
Dpunta 0.24 m
Hi Hf ∆H σ' Rp Φ µ Cu K α Dp,reso Alaterale R(s,cal)i
(m) da p.c.
(m) da p.c.
(m) (t/mq) (t/mq) (°) (t/mq) (m) (mq) (t)
0.00 1.00 1.00 0.925 0 0.0 0.00 0.24 0.75 0.00
1.00 1.50 0.50 2.313 0 0.00 0.8 0.24 0.38 0.00
1.50 2.20 0.70 3.073 50 2.5 0.65 0.24 0.53 0.86
2.20 2.80 0.60 3.625 240 26 0.49 0.8 0.24 0.45 0.64
2.80 4.00 1.20 4.390 180 9.0 0.35 0.24 0.90 2.85
4.00 5.00 1.00 5.325 200 24 0.45 0.8 0.24 0.75 1.43
5.00 11.00 6.00 8.300 300 26 0.49 0.8 0.24 4.52 14.64
Resistenza Laterale di Calcolo Rs,cal (ton): 20.42
Profondità punta palo (m) 11.00
Nq : 4
Nc : 0
Cu : 0.0
σ' (t/mq) : 10.85
σ (t/mq) : 20.35
Abase (mq) : 0.045
Resistenza di Punta di Calcolo Rb,cal (ton) :
1.96
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 18 /39
MICROPALO Φmr: 240
(Quote riferite allo 0.00m dal piano della prova DIN3 )
γmedio 1.85 t/mc Qtesta-palo : -1.0 m
γ'medio 0.85 t/mc Qpunta-palo : -11.0 m
QFalda 1.50 m
Lpalo 10.00 m
Dfusto 0.24 m
Dpunta 0.24 m
Hi Hf ∆H σ' Rp Φ µ Cu K α Dp,reso Alaterale R(s,cal)i
(m) da p.c.
(m) da p.c.
(m) (t/mq) (t/mq) (°) (t/mq) (m) (mq) (t)
0.00 1.00 1.00 0.925 0 0.0 0.00 0.24 0.75 0.00
1.00 1.50 0.50 2.313 0 0.00 0.8 0.24 0.38 0.00
1.50 1.80 0.30 2.903 30 1.5 0.65 0.24 0.23 0.22
1.80 3.00 1.20 3.540 220 26 0.49 0.8 0.24 0.90 1.25
3.00 4.50 1.50 4.688 180 9.0 0.35 0.24 1.13 3.56
4.50 5.00 0.50 5.538 250 25 0.47 0.8 0.24 0.38 0.78
5.00 11.00 6.00 8.300 300 26 0.49 0.8 0.24 4.52 14.64
Resistenza Laterale di Calcolo Rs,cal (ton): 20.45
Profondità punta palo (m) 11.00
Nq : 4
Nc : 0
Cu : 0.0
σ' (t/mq) : 10.85
σ (t/mq) : 20.35
Abase (mq) : 0.045
Resistenza di Punta di Calcolo Rb,cal (ton) :
1.96
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 19 /39
MICROPALO Φmr: 240
(Quote riferite allo 0.00m dal piano della prova DIN4 )
γmedio 1.85 t/mc Qtesta-palo : -1.0 m
γ'medio 0.85 t/mc Qpunta-palo : -11.0 m
QFalda 1.50 m
Lpalo 10.00 m
Dfusto 0.24 m
Dpunta 0.24 m
Hi Hf ∆H σ' Rp Φ µ Cu K α Dp,reso Alaterale R(s,cal)i
(m) da p.c.
(m) da p.c.
(m) (t/mq) (t/mq) (°) (t/mq) (m) (mq) (t)
0.00 1.00 1.00 0.925 0 0.0 0.00 0.24 0.75 0.00
1.00 1.50 0.50 2.313 0 0.00 0.8 0.24 0.38 0.00
1.50 1.80 0.30 2.903 180 9.0 0.35 0.24 0.23 0.71
1.80 2.50 0.70 3.328 300 28 0.53 0.8 0.24 0.53 0.75
2.50 4.00 1.50 4.263 180 9.0 0.35 0.24 1.13 3.56
4.00 5.00 1.00 5.325 250 25 0.47 0.8 0.24 0.75 1.50
5.00 11.00 6.00 8.300 300 26 0.49 0.8 0.24 4.52 14.64
Resistenza Laterale di Calcolo Rs,cal (ton): 21.16
Profondità punta palo (m) 11.00
Nq : 4
Nc : 0
Cu : 0.0
σ' (t/mq) : 10.85
σ (t/mq) : 20.35
Abase (mq) : 0.045
Resistenza di Punta di Calcolo Rb,cal (ton) :
1.96
Il valore di progetto Rd della resistenza si ottiene a partire del valore caratteristico Rk applicando i
coefficienti parziali gR della Tab. 6.4.II.
La Resistenza caratteristica Rk è stata valutata con metodo di calcolo analitico a partire dai valori
caratteristici dei parametri geotecnici e dall’interpretazione di prove CTP.
Il valore caratteristico della resistenza Rc,k (Rt,k) è dato dal minore dei valori ottenuti applicando alle
resistenze calcolate Rc,cal (Rt,cal) i fattori di correlazione ζ riportati nella Tab.6.4.IV in funzione del numero
di verticali di indagine:
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 20 /39
In sintesi per le quattro DIN di riferimento si ha quanto segue nella tabella riassuntiva:
DIN Rs,cal Rb,cal (Rs,cal)med (Rs,cal)min (Rb,cal)med (Rb,cal)min n° v.i. ξ3 ξ4
Rs,cal Rb,cal
[ton] [ton]
1 20.38 1.96
20.60 20.38 1.96 1.96 4 1.7 1.7 11.99 1.15 2 20.42 1.96
3 20.45 1.96
4 21.16 1.96
Gk(palo) : 0.64 ton
RESISTENZA DI PROGETTO LATERALE A COMPRESSIONE Rs,d : 10.4 ton
RESISTENZA DI PROGETTO DI PUNTA A COMPRESSIONE Rb,d : 0.9 ton
RESISTENZA DI PROGETTO NETTA A COMPRESSIONE Rc,d : 10.4 ton
RESISTENZA DI PROGETTO NETTA A TRAZIONE Rt,d : 10.2 ton
Nella seguente tabella si riporta, a completare l’analisi effettuata, la resistenza di progetto netta a
compressione per tutte le combinazioni dei due approcci e con il metodo alle T.A.:
Approccio 1 Approccio 2 T.A.
Comb. 1 Comb. 2 Comb. 1
RESISTENZA DI PROGETTO NETTA A COMPRESSIONE Rc,d (ton): 12.3 8.3 10.4 8.4
3.5 VERIFICA ARMATURA. Il micropalopalo risulta armato con un’armatura costituita da un tubo in acciaio S355 diametro esterno
133 mm e spessore 8 mm. Si valuta il momento massimo della sezione nell’ipotesi che il micropalo sia
scarico e trascurando il contributo del betoncino (questo per ragioni cautelative di sicurezza) Mmax: 14,8
kNm.
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 21 /39
Valutando un “palo lungo-flessibile” in falda, “rotazione impedita in testa” e un angolo d’attrito Φ medio
di 24° si valuta Kp: 2,4 (Whittle 2004).
Valutando quanto riportato nelle NTC2008 – A1+M1+R3 avremo:
Φ = 24
ϒ = 18.5 kN
ϒw = 10.0 kN
ϒ' = 8.5 kN
Kp = 2.4
L = 10.0 m
d = 0.24 m
e = 0.00 m
My = 14.80 kNm
Hlim = 24.28 kN
ξ3 = 1.7
ϒT = 1.3
Rtr,k = 14.3 kN
Rtr,d = 11.0 kN
1.1 ton
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 22 /39
� Resistenza caratteristica Rtr,k = (Rtr,cal)media /ξ3 = 14,28 kN
� Resistenza di progetto Rtr,d = Rtr,k /ϒT = 11,0 kN ≈ 1,1 ton
La sezione sarà quindi in grado di resistere ad una forza orizzontale di 1,1 ton e pertanto l’intera
fondazione ad un taglio dell’ordine di grandezza del 15% del carico assiale.
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 23 /39
4 RINFORZO TRAVE IN LEGNO
Il solaio a piano primo è composto da tre campate di luci variabili. Da un’attenta osservazione emerge
che sulla campata più lunga (in prossimità del bar) le travi sono state rinforzate mediante l’ausilio di due
piastre disposte a coltello. Le piastre disposte lateralmente alla sezione delle travi principali sono
connesse con bulloni passanti. La campata centrale non evidenzia probleni a differenza della prima
campata (in prossimità del consolidamento fondale) composta da tre travi principali con evidenti lesioni in
mezzeria dove le sollecitazioni flettenti risultano essere massime. Si osservano lesioni in corrispondenza
dell’innesto delle travi secondarie ed anche più basse verso l’estradosso. La proposta di ripristino è la
seguente:
� sigillatura delle lesioni con resine epossidiche specifiche;
� inserimento di una doppia piastra esterna nella zona di mezzeria con bulloni resistenti a
momento.
4.1 ANALISI DEI CARCIHI
inc. trave secondaria (0,13x0,17x8,0x2,8): 0,50 kN/m2
inc. primo e secondo assito (0,028x2x8,0): 0,45 kN/m2
inc. pavimento (0,028x8,0): 0,25 kN/m2
inc. tramezze : 1,00 kN/m2
Gk: 2,20 kN/m2
Valutiamo un carico accidentale (cautelativo) tipico delle sale convegni Qk: 4,0 kN/m2
Il carico totale di progetto (SFAVOREVOLE) allo SLU (A1) considerando un’interasse di 3,0 m ha intensità:
γGK1 · Gd1 + γGK2 · Gd2 + GQ · Qd = (1,3 · 6,6 + 1,5 · 12) ≈ 26,6 kN
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 24 /39
Il carico totale di progetto allo SLE considerando un’interasse di 3,0 m ha intensità:
γGK1 · Gd1 + γGK2 · Gd2 + GQ · Qd = (1,0 · 6,6 + 1,0 · 12) ≈ 18,6 kN
Visto lo stato fessurativo la sezione utile della trave principale non è idonea a sopperire a carichi
accidentali. Pertanto nella zona di mezzeria (a flessione massima) si inseriranno due piastre esterne con
bulloni resistenti a momento valutando una sezione utile di 30x33 cm.
Pertanto valutando la trave con luce di calcolo massima pari a 7,25 m e schema statico di trave in
semplice appoggio avremo un momento massimo Md: 175 kNm
4.2 CARATTERISTICHE GEOMETRICHE E MATERIALI
� Trave con sezione utile 300x330 mm;
� doppia piastra in acciaio da carpenteria spessore 24 mm;
� legno massiccio C14 (classe cautelativa) ρ: 280 kg/m3
� classe di servizio : II kdef: 0,8
� classe di durata del carico : media durata kmod: 0,8
� bulloni classe 8.8 fu,k: 800 N/mm2
4.3 GEOMETRIA DEL RINFORZO
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 25 /39
4.4 VERIFICA DEL RINFORZO
I connettori più frequentemente utilizzati per assemblare le membrature lignee sono quelli genericamente
denominati a gambo cilindrico, come i chiodi, le viti, i bulloni ed i perni.
Le evidenze sperimentali hanno mostrato che alcuni dei meccanismi di rottura, che si verificano in una
connessione lignea con connettori metallici a gambo cilindrico, sono associati a fenomeni di rifollamento
di una delle parti lignee connesse e di snervamento (a flessione) del gambo del connettore metallico, con
formazione di una o più cerniere plastiche.
Le caratteristiche meccaniche associate alla crisi del materiale legnoso (tensione di rifollamento) e degli
elementi di acciaio (momento di snervamento) possono essere determinate attraverso prove sperimentali
descritte nelle normative armonizzate UNI EN 383 e UNI EN 409, tenendo anche presente quanto
indicato in UNI EN 28970
La resistenza di rifollamento al rifollamento è una caratteristica meccanica del materiale legnoso che
descrive uno stato di sforzo limite determinato dallo schiacciamento localizzato delle fibre legnose per
effetto del carico concentrato del connettore sulle pareti del foro di alloggiamento: le deformazioni
plastiche causano l’ovalizzazione del foro, e la conseguente messa fuori servizio della connessione.
La resistenza al rifollamento può variare sensibilmente in funzione di alcune caratteristiche geometriche e
meccaniche, come la massa volumetrica del materiale legnoso (che è direttamente correlata alla
resistenza alla compressione ortogonale alla fibra), il diametro del connettore, la direzione della forza
applicata rispetto alla direzione della fibratura.
Il valore del momento di snervamento dell’elemento metallico può essere determinato in funzione del
diametro del connettore e della classe di resistenza dell’acciaio utilizzato.
In assenza di dati sperimentali, i valori della resistenza a rifollamento del materiale legnoso e del
momento di snervamento dell’elemento metallico possono essere determinati attraverso formule semi-
empiriche riportate nelle normative di calcolo.
Tra queste il documento Nicole riporta:
� Valore caratteristico di rifollamento nel caso di chiodi a gambo cilindrico inseriti con preforatura:
fh,k = 0,082 (1 - 0,01d)ρk (N/mm2)
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 26 /39
� Valore caratteristico del momento di snervamento nel caso di chiodi a gambo cilindrico .
My,k = Wpl · fh,k ≈ 0,1 fu · d
3 (per chiodi a gambo tondo)
Essendo:
fh,k resistenza caratteristica a rifollamento (N/mm2)
d diametro del connettore (mm)
ρk massa volumetrica caratteristica (Kg/m3)
My,k Valore caratteristico del momento di snervamento del chiodo
Wpl modulo di resistenza plastico della sezione del chiodo
fu resistenza minima a trazione del filo
Le equazioni della capacità portante della connessione con connettori a gambo cilindrico sono poi ricavate
da semplici considerazioni di equilibrio allo stato limite, con l’ipotesi di un comportamento rigido-plastico
per entrambi i materiali. Tale approccio, proposto per la prima volta da Johansen nel 1949, e
successivamente perfezionato e validato sperimentalmente da diversi ricercatori, è oggi alla base del
calcolo della resistenza dei collegamenti di diverse normative tecniche sia nazionali che internazionali.
In tali normative le equazioni di Johansen sono riportate, in funzione delle principali grandezze
geometriche e meccaniche, per unioni ad un piano di taglio (il connettore attraversa due elementi) o a
due piani di taglio (il connettore attraversa tre elementi); per unioni legno-legno (cioè con elementi lignei
collegati tra loro per mezzo di elementi metallici a gambo cilindrico) e per unioni legno-acciaio (cioè con
elementi lignei collegati a piastre metalliche per mezzo degli stessi elementi metallici a gambo cilindrico).
I valori espressi dalle equazioni di Johansen si riferiscono alle resistenze caratteristiche per singolo mezzo
di unione e per singolo piano di taglio. I valori di progetto sono da determinarsi in funzione del
coefficiente parziale di sicurezza per la proprietà del materiale ϒm e del coefficiente di correlazione kmod
che tiene conto dell’effetto, sui parametri di resistenza, sia della durata del carico sia dell’umidità degli
elementi.
I modi di rottura che possono aver luogo in un collegamento sono sostanzialmente i seguenti:
• modo I: rifollamento di una delle parti lignee connesse:
• modo II e III: rifollamento di una delle parti lignee connesse e contemporaneamente
snervamento del connettore metallico, con formazione di una o più cerniere plastiche.
Nell’assemblaggio dell’unione acciaio-legno possono essere usate piastre di acciaio spesse o sottili. Nela
caso di piastre spesse, lo spessore della piastra è tale da fornire una sorta di vincolo rigido (incastro) al
connettore metallico e quindi normalmente si avrà la formazione di una cerniera plastica nel connettore in
corrispondenza dell’interfaccia acciaio-legno. Nel caso di piastre sottili, invece, lo spessore della piastra
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 27 /39
non è sufficiente per fornire un vincolo rotazionale al connettore: in tal caso si ipotizza nullo il momento
flettente nel connettore in corrispondenza dell’interfaccia acciaio-legno.
La normativa definisce piastre spesse quelle piastre aventi spessori maggiori o uguali al diametro del
connettore, e piastre sottili quelle piastre aventi spessori minori o uguali della metà del diametro del
connettore.
La capacità portante caratteristica per ciacuna sezione resistente e per ogni mezzo di unione in unioni a
due sezioni resistenti con entrambi gli elementi esterni di acciaio sarà assunta come il minore dei valori
ottenibili mediante le seguenti formule:
Nel nostro caso si ha una trave da giuntare con una doppia piastra (entrambe esterne) si spessore s: 24
mm e spinotti a gambo cilindrico diametro 24 mm. Si riassume il Report di verifica:
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 28 /39
UNIONE CON DOPPIO PIANO DI TAGLIO E DOPPIA LAMA DI ACCIAIO DI QUALSIASI SPESSORE
INSERITE ESTERNAMENTE CON ELEMENTO DI CONNESSIONE BULLONI O SPINOTTI
M 175 KNm
N 0 KN
T 0 KN
z 0.185 m
M/z 945.9 KN
N/2 0.00 KN
Nd : 945.9 KN
kmod : 0.80
kdef : 0.80
γm : 1.50
ρk : 2.80 KN/m3 piastra sottile piastra spessa
tp: 24 mm NO OK
t1 : 300 mm
t2 : 300 mm
diametro bullone/spinotto d : 24 mm
resistenza ultima caratteristica a
trazione dell'acciaio fu,k: 800 N/mm2
fattore riduttivo del momento plastico Ϛb: 0.505
Momento caratteristico di snervamento My,Rk: 930594 Nmm
Resistenza caratteristica a rifollamento fh,0,k: 17.45 N/mm2
fh,1,k: 17.45 N/mm2
fh,2,k: 17.45 N/mm2
β: 1
Valori caratteristici di resistenza a taglio
per i vari modi di rottura
Rk,I: 62.82 KN
Rk,II: 31.59 KN
Rk,III: 45.41 KN
RK,min: 31.59 KN
Valore di progetto Rd:
16.85 KN piastra sottile
24.22 KN piastra spessa
Resistenza per ogni connettore Rcon,d:
33.7 KN piastra sottile
48.4 KN piastra spessa
numero di spinotti nella fila n: 40
spaziatura tra gli spinotti a1: 120
numero efficace di spinotti neff: 21.78
RESISTENZA DEL COLLEGAMENTO R :
733.90 KN piastra sottile
1054.98 KN piastra spessa
R > Nd Test: NO piastra sottile
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 29 /39
OK piastra spessa
c.s.: 0.8 piastra sottile
1.1 piastra spessa
numero di spinotti laterali per il taglio nt: 0.0
5 CATENA PER ARCHI INTERNI A SESTO RIBASSATO
Il solaio a piano primo è composto da tre campate di luci variabili e gli appoggi intermedi sono costituiti
da due archi a sesto ribassato in muratura piena.
Le condisioni statiche dell'arco ribassato, prossimo alla campata maggiore, sono assai precarie e
necessitano di interventi di consolidamento. In particolare è possibile riscontrare fenomeni fessurativi che
in alcuni tratti sono passanti da lato a lato per l'intero spessore del setto murario. Tali fessure sono
causate probabilmente dell'eccessivo carico sovrastante pertanto l'arco ribassato non è in grado di
sostenere le sollecitazioni a flessione e taglio della struttura. Le murature sottostanti a sostengo dell'arco
sono invece in buone condizioni statiche. Attualmente tale arco è sostenuto da una impalcatura
provvisoria atta a contrastare i cedimenti. Dei due contrafforti ad arco ribassato, questo è quello che
versa nelle peggiori condizioni. Gli interventi previsti, per entrambi, sono finalizzati a contrastarne la
spinta mediante l’inserimento di una catena metallica. Tale tipologia di intervento è conforme a quanto
previsto nel paragrafo 6.3.3 delle “Linee Guida per la valutazione e riduzione del rischio sismico del
patrimono culturale con riferimento alle norme tecniche per le costruzioni”.
5.1 ANALISI DEI CARCIHI
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 30 /39
inc. trave secondaria (0,13x0,17x8,0x2,8): 0,50 kN/m2
inc. primo e secondo assito (0,028x2x8,0): 0,45 kN/m2
inc. pavimento (0,028x8,0): 0,25 kN/m2
inc. tramezze : 1,00 kN/m2
Gk: 2,20 kN/m2
Valutiamo un carico accidentale (cautelativo) tipico delle sale convegni Qk: 4,0 kN/m2
Pertanto valutando, sull’arco più sollecitato, che le travi hanno un interasse di circa 3,0 m ed una luce di
calcolo di circa 5,2 m (a sx) e 9,35 m (a dx) si ha che esse trasferiscono all’arco quanto segue:
Il carico totale di progetto (SFAVOREVOLE) allo SLU (A1) ha intensità:
γGK1 · Gd1 + γGK2 · Gd2 + GQ · Qd ≈ 193,4 kN
Il carico totale di progetto allo SLE ha intensità:
γGK1 · Gd1 + γGK2 · Gd2 + GQ · Qd ≈ 135,3 kN
5.2 SCHEMATIZZAZIONE GEOMETRICA E MATERIALI
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 31 /39
Gli archi sono realizzati in muratura di mattoni pieni.
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 32 /39
Gli archi verranno consolidati con interventi di “cuci-scuci” e ripristino della malta nelle eventuali zone
ammalorate e pertanto è ammissibile valutare un coefficiente migliorativo pari a 1,5 ed un livello di
conoscenza 2 che comporta:
Ossia:
modulo di elasticità tangenziale G: 5000 kg/cm2
modulo di elasticità normale E: 15000 kg/cm2
resistenza media a taglio τ0: 0.76 kg/cm2
resistenza media a compressione fm: 32 kg/cm2
5.3 VERIFICA ARCO La verifica è stata condotta con Arco 1.2 del prof. Gelfi che è un programma per l’analisi di archi e volte
in muratura. Il software è basato sul teorema statico dell’analisi limite. L’applicazione delle idee alla base
del calcolo limite alle strutture in muratura risale agli studi di Heyman. Il teorema statico può essere
enunciato nel modo seguente: un arco in muratura è sicuro se esiste una linea delle pressioni, in
equilibrio con i carichi esterni e giacente interamente nello spessore dell’arco, e se le tensioni
corrispondenti sono sufficientemente basse.
Nell’implementazione classica del calcolo degli archi, il rinfianco è considerate un mero sovraccarico
verticale, ignorando l’effetto delle pressioni passive orizzontali che possono essere mobilitate quando
l’arco spinge contro il rinfianco. Questo approccio è generalmente a favore di sicurezza, ma spesso non
consente di soddisfare le verifiche di stabilità, specialmente nel caso di archi soggetti a sovraccarichi
asimmetrici. L’introduzione dell’effetto delle pressioni orizzontali, ricentrando la linea delle pressioni, può
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 33 /39
condurre al soddisfacimento delle verifiche, evitando la necessità di costosi ed invasivi interventi di
consolidamento. Dal punto di vista del restauro, nessun intervento è il miglior intervento.
Secondo il metodo di verifica agli stati limite, si devono applicare coefficienti parziali di sicurezza alle
azioni e alle resistenze.
Il carico è applicato su metà luce, condizione che è solitamente la più severa per la stabilità dell’arco.
Nel plottaggio il valore Q=231 kN (evidenziato in giallo) è la risultante del carico distribuito q che grava
sulla volta.
La linea delle pressioni è tracciata in blu. Per evidenziare la posizione della linea delle pressioni all’interno
dello spessore dell’arco, nella parte inferiore del disegno è riprodotto il profile dell’arco con lo spessore
amplificato quattro volte. Sono anche tracciati i diagrammi delle tensioni massime in ciascuna sezione
all’estradosso (curva verde) e all’intradosso (curva magenta). I valori delle tensioni sono calcolati secondo
la teoria elastica classica per materiali non reagenti a trazione: σmax: 2N/3u
Essendo N la forza assiale di compressione per unità di larghezza dell’arco e u la distanza della linea delle
pressioni dal bordo compresso. Se la linea delle pressioni è sterna, l’equilibrio non è possible senza
trazioni e le tensioni sono calcolate come se la sezione fosse interamente reagente: σmax: N/t +- 6Ne/t2
Nello schema precedente si osserva che la linea delle pressioni giace interamente nello spessore dell’arco
e quindi l’equilibrio richiederebbe una muratura non resistente a trazione. Si noti che il valore di σmax deve
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 34 /39
essere confrontato con la resistenza di progetto della muratura allo stato limite ultimo e non con il valore
ammissibile. Inoltre σmax è calcolata considerando una distribuzione elastica lineare e si reduce a 3/4 se si
considera una distribuzione plastica.
L’arco, specialmente quando è soggetto ad un sovraccarico non distribuito uniformemente, tende a
deformarsi verso il materiale di rinfianco, che reagisce mobilitando la sua resistenza passiva.
Sui conci che tendono a flettere verso il rinfianco, si possono considerare applicate le forze orizzontali S
= kP PF tanα :
Per il coefficiente di spinta passiva kp si deve assumere un valore ragionevole, corrispondente a quello
mobilitabile anche con piccoli spostamenti dell’arco contro il rinfianco. In letteratura si suggeriscono valori
compresi fra 0.5 (coefficiente di quiete) e 2 (adottiamo kp=1).
Nel report, oltre ai valori delle σ, è riportata la percentuale di sezione compressa (0 se la linea delle
pressioni è sterna allo spessore). Sono riportati i valori in ciascuna sezione (usare le barre di scorrimento
per visualizzare tutti i valori). Nel riquadro “Reactions at springings” (reazioni alle reni), sono riportati i
valori delle componenti orizzontale e verticale delle spinte alle reni di sinistra e destra (Hl, Hr, Vl, Vr) e
del tiro nella catena (tie trust) che si suppone posizionata alle reni. Nel riquadro “Wall reactions” (reazioni
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 35 /39
sulla parete), sono indicati i valori delle forze risultanti orizzotali (Hl, Hr) e dei moment flettenti (Ml, Mr)
indotti dalle pressioni passive (se inserite) sulle pareti laterali.
Per massimizzare il tiro della catena valutiamo il carico sull’intero arco ottenendo:
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 36 /39
5.4 PROGETTO CATENA Il tiro della catena allo SLU risulta essere pari a 511,5 kN e pertanto si adotteranno 2 piatti 20x180 mm in
acciaio S355 con σmax = 710 kg/cmq. Per essi la freccia attesa, per peso proprio, è di circa 1,5 cm.
I piatti verranno saldati a completa penetrazione ad una piastra in acciaio S355 dalle dimensioni
800x370x20 mm fissate all’arco tramite 11 bulloni M20 classe 8.8 passanti. Su di essi lo sforzo di trazione
massima allo SLU risulta essere 25,6 kN. Si riporta la verifica del bullone e della piastra:
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 37 /39
RESISTENZA AI CARICHI DA TAGLIO:
Adottiamo 11 M20 classe 8.8:
� Area resistente della barra As= 314,16 mm2
� Resistenza allo snervamento caratteristica dell’acciaio (classe 8.8) fyk= 640 MPa
� Resistenza ultima caratteristica dell’acciaio (classe 8.8) fuk= 800 MPa
� Valore caratteristico di resistenza nei confronti della rottura dell’acciaio VRk,s = 0,5 As fuk = 125,66 kN
� Coefficiente di sicurezza del materiale ϒMs = 1/ (fyk/fuk) = 1,25
� Valore di progetto della resistenza nei confronti della rottura dell’acciaio VRd,s = 100,5 kN
Nel nostro caso essendo VhSd= 27,6 kN si avrà βVs= 0,23 < 1 → VERIFICA SODDISFATTA
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 38 /39
COMMITTENTE: Comune di Cologna Veneta (VR)
RELAZIONE TECNICA: Interventi di consolidamento statico locali su loggiato dell’ex palazzo Municipale di Caologna Veneta (VR)
Pagina 39 /39
6 CONCLUSIONI.
Prima dell’inizio delle lavorazioni deve essere programmata una campagna di indagini geologiche che
devono riguardare un volume significativo dell’area oggetto dell’intervento per poter redigere un esecutivo
strutturale e confermare quanto proposto in relazione per il consolidamento della fondazione.
Le lavorazioni proposte per il restauro conservativo del’Ex palazzo Municipale di Cologna Veneta
hanno valenza di riparazioni e/o interventi locali che interessano elementi isolati, e che comunque
comportino un miglioramento delle condizioni di sicurezza preesistenti ma che non si configurano in
interventi di miglioramento e/o adeguamento sismico.
7 BIBLIOGRAFIA.
� M. PIAZZA, R. TOMASI, R. MODENA – Strutture in legno: Materiale, calcolo e progetto secondo le
nuove normative europee. – HOEPLI
� Allegato C dell’ ETAG 029 dell’ EOTA, “ Guideline for European technical approval of Metal
Injection Anchors for Use in Masonry”
Ing. Carmine ABBRUZZESE Verona (VR)
Verona 10/03/2014 Rev. 0 ColognaV.2-2014