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Prof. Ing. Roberto Cerioni - DICATeA, Università di Parma – Viale delle Scienze 181/A – 43124 PARMA _________________________________________________________________________ -1- Comune di Fiorenzuola d’Arda Provincia di Piacenza Regione Emilia Romagna RELAZIONE DI IDONEITA’ STATICA DELL’EDIFICIO CENTRALE OSPEDALE DI FIORENZUOLA D’ARDA Committente: Presidente del Comitato Distretto Levante Sindaco pro-tempore del Comune di Fiorenzuola d’Arda Capo Distretto sede in Fiorenzuola d’Arda - Piazzale S. Giovanni 2 Cod. fiscale 00115070336 Prof. ing. Roberto Cerioni Dipartimento di Ingegneria Civile, dell’Ambiente, del Territorio e Architettura (DICATeA) Università di Parma Viale delle Scienze 181/A 43124 PARMA

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Comune di Fiorenzuola d’Arda Provincia di Piacenza

Regione Emilia Romagna

RELAZIONE DI IDONEITA’ STATICA

DELL’EDIFICIO CENTRALE

OSPEDALE DI FIORENZUOLA D’ARDA

Committente:

Presidente del Comitato Distretto Levante

Sindaco pro-tempore del Comune di Fiorenzuola d’Arda Capo Distretto

sede in Fiorenzuola d’Arda - Piazzale S. Giovanni 2

Cod. fiscale 00115070336

Prof. ing. Roberto Cerioni

Dipartimento di Ingegneria Civile, dell’Ambiente, del Territorio e Architettura (DICATeA)

Università di Parma – Viale delle Scienze 181/A – 43124 PARMA

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1. Premessa

Nel 28/03/2011 l’Azienda Unità Sanitaria Locale di Piacenza ha affidato alla Soc. Sicuring SRL

di Firenze l’incarico della stesura di apposita perizia di valutazione sismica del Presidio

Ospedaliero della Val d’Arda. La perizia consegnata dalla Società commissionaria all’Azienda

Unità Sanitaria Locale di Piacenza il 25.03.2013 ha evidenziato la non rispondenza della

struttura già alle sole azioni di tipo statico attualmente presenti. La causa è stata individuata

principalmente nella scarsa qualità dei materiali impiegati nella realizzazione, in particolar modo

dei pilastri in calcestruzzo armato, e all’insufficiente quantità di armature metalliche negli stessi

elementi strutturali. Inoltre, i carichi sono stati maggiorati rispetto a quelli iniziali di progetto per

il sopralzo di un piano oltre alla copertura ed alla grande incidenza di peso complessivo dovuta

al sistema di impianti ed ad elementi di finitura aggiunti nel corso degli anni.

In ragione degli esiti peritali l’Azienda Unità Sanitaria Locale di Piacenza su mandato della

Conferenza Territoriale Sociale e Sanitaria di Piacenza competente in materia di indirizzo e

verifica delle Politiche Sanitarie Territoriali ha presentato al Comitato di Distretto Levante in

data 6.08.2013 un Piano di intervento per la messa in sicurezza dell’edificio. Il piano di

intervento proposto dall’Azienda Unità Sanitaria Locale di Piacenza comporta nelle fasi di messa

in sicurezza statica dell’edificio lo sgombero di persone, arredi, attrezzature e lo svuotamento

degli impianti rendendo di fatto inutilizzabile l’edificio.

Della decisione del Presidente della Conferenza Territoriale Sociale e Sanitaria che – anche in

ragione delle istanze del Comitato di cittadini spontaneamente creatosi nel frattempo contro la

chiusura dell’Ospedale e delle contestazioni di Tecnici volontariamente messisi a disposizione

del Comitato di Cittadini – considerando necessario un percorso più partecipato e inclusivo per

la portata sociale delle decisioni da assumere nella seduta del 13 agosto 2013 ha demandato al

Presidente del Comitato Distretto Levante – Sindaco pro-tempore del Comune di Fiorenzuola

d’Arda Capo Distretto - l’avvio in sede locale di un confronto di approfondimento tecnico con

l’Azienda Usl di Piacenza in merito alle scelte più opportune da assumere per l’adeguamento

antisismico. In esito ai numerosi incontri effettuati per il completamento del confronto

istituzionale soprarichiamato è stato di comune accordo deciso tra le Parti di procedere, prima di

addivenire a soluzioni radicali e irreversibili, a perfezionare le risultanze peritali già disponibili

tramite l’esecuzione di un supplemento di indagini volte a identificare più precisamente - anche

con il raffronto di parametri normativi previgenti e vigenti – l’effettivo grado di sussistenza

dell’idoneità statica della struttura completando tramite ulteriori prelievi e prove di laboratorio il

quadro di dati già disponibile. L’Azienda USL di Piacenza per quanto di sua competenza in

qualità di Ente diretto mandatario delle titolarità regionali in materia (proprietario e gestore della

Struttura Sanitaria) ha affidato l’incarico di effettuazione delle prove ulteriori alla Soc. Sicuring

Srl di Firenze già assegnataria della perizia iniziale.

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La normativa vigente prevede che gli esiti delle verifiche che devono permettere di stabilire quali

provvedimenti adottare nel caso di opere pubbliche strategiche con finalità di protezione civile o

suscettibili di conseguenze rilevanti in caso di collasso, date le possibili implicazioni economiche

e sociali degli esiti delle verifiche, siano anche esaminate da revisori non intervenuti nella

valutazione .

Tale esame costituisce un processo di verifica tecnica e rilevazione diagnostico-funzionale dei

criteri e dei parametri utilizzati dalla Società affidataria Sicuring SRL e dai Tecnici dell’AUSL

per definire le caratteristiche meccaniche dei materiali e identificare le eventuali condizioni di

criticità strutturale avente carattere di parere indipendente. Il processo sunnominato è stato

suddiviso in tre fasi distinte – Fase 1: definizione della geometria strutturale dell’edificio; Fase 2:

caratterizzazione delle proprietà meccaniche di resistenza dei materiali di costruzione

dell’edificio; Fase 3: verifica tramite modellizzazione dell’idoneità statica dell’edificio.

FASE 1. DEFINIZIONE DELLA GEOMETRIA STRUTTURALE DELL’EDIFICIO

1.1. Verifica a campione in contraddittorio con tecnici SICURING e AUSL della geometria

strutturale del fabbricato.

1.2. Definizione del piano delle indagini atte alla caratterizzazione geotecnica e assistenza alle

operazioni.

1.3. Definizione del piano delle indagini diagnostiche-funzionali alla caratterizzazione

meccanica dei materiali e assistenza alle operazioni.

1.4. Assistenza prelievi e prove meccaniche distruttive in laboratorio.

FASE 2. CARATTERIZZAZIONE DELLE PROPRIETÀ MECCANICHE DI RESISTENZA DEI MATERIALI DI

COSTRUZIONE DELL’EDIFICIO

2.1. Coordinamento prove in sito e in laboratorio per la caratterizzazione dei materiali in

contraddittorio con tecnici SICURING e AUSL.

2.2. Coordinamento e assistenza ai tecnici di SICURING e AUSL per effettuazione nuovi

ulteriori sopralluoghi, eventualmente ritenuti necessari in fase di verifica strutturale per analisi

non distruttive (sclerometriche, pacometriche, ultrasuoni).

2.3. Coordinamento in fase di verifica statica per il raffronto con tecnici SICURING e AUSL

dei modelli utilizzati per il calcolo delle resistenze delle sezioni strutturali alle pressioni verticali

(carichi) e confronto relative risultanze.

FASE 3. VERIFICA TRAMITE MODELLIZZAZIONE DELL’IDONEITÀ STATICA DELL’EDIFICIO

3.1 Modellizzazione e calcoli strutturali finalizzati alla verifica di idoneità statica dell'Ospedale

di Fiorenzuola

3.2 Relazione conclusiva di verifica di idoneità statica dell'Ospedale di Fiorenzuola.

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il Sindaco del Comune di Fiorenzuola Presidente del Comitato di Distretto Levante ha ritenuto

necessario e indifferibile affidare l’incarico a professionisti esterni che siano in possesso di

idonea qualificazione professionale specifica in relazione a ciascuna distinta fase del processo di

revisione oggetto dell’incarico. Pertanto, ha affidato all’ Università degli Studi di Parma –

Dipartimento Ingegneria Civile, dell’Ambiente, del Territorio e Architettura (DICATeA), (di

seguito denominata Università) con sede in Parma – Via Università, 12 – P. IVA e Cod. Fiscale

00308780345, rappresentata dal Direttore del Dipartimento Prof. Paolo Mignosa, con

responsabile tecnico-scientifico per la gestione dell’incarico il Prof. Roberto Cerioni, Professore

Ordinario di Tecnica delle Costruzioni, afferente allo stesso Dipartimento l’incarico relativo alle

seguenti prestazioni tecnico-professionali della FASE 3:

3.1 Modellizzazione e calcoli strutturali finalizzati alla verifica di idoneità statica dell'Ospedale

di Fiorenzuola

3.2 Relazione conclusiva di verifica di idoneità statica dell'Ospedale di Fiorenzuola.

La presente relazione, dopo aver richiamato gli aspetti salienti delle informazioni raccolte dai

documenti messi a disposizione dai tecnici coinvolti a vario titolo nell’indagine conoscitiva del

“corpo principale” del più ampio complesso ospedaliero di Fiorenzuola d'Arda, riporta una

sintesi delle verifiche tecniche di sicurezza svolte sull'edificio costituente, nonché le

considerazioni conclusive sulle condizioni di sicurezza della struttura dell’immobile in esame.

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2. Descrizione dell’edificio e analisi storica

Ala Nord-Est

Ala Nord-Ovest

Ala Sud-Est

Zona centrale

Fig.1.Vista satellitare dell’edificio in esame con indicazioni dei vari corpi costituenti

L’edificio in esame è situato nella zona centrale del comune di Fiorenzuola d’Arda su di un

isolato e delimitato da via Roma (a Nord), vicolo Brandacci (ovest), Corso Garibaldi (est). La

zona complessivamente risulta pianeggiante ed il complesso è morfologicamente isolato dalle

rimanenti costruzioni limitrofe.

La superficie coperta risulta pari a circa 1500 mq e la volumetria a circa 27.000 mc, per una

superficie complessiva di oltre 7.500 mq su cinque piani, a cui si deve aggiungere circa 720 mq

del limitrofo laboratorio analisi (edificio su tre piani di circa 240 mq per piano e complessivi

2000 mc). La forma del complesso è a T, con la parte prospiciente via Roma leggermente più

corta delle altre due.

Dal punto di vista funzionale vi trovano spazio: al piano seminterrato il pronto soccorso e il

reparto di radiologia, al piano rialzato ortopedia e medicina d’urgenza, al piano primo un

ulteriore reparto di ortopedia, al piano secondo ostetricia e pediatria, al piano terzo i reparti di

chirurgia per piccoli interventi (day surgery e giorni), al piano quarto (di più recente costruzione

rispetto all’impianto originario) le sale di chirurgia e sale parto. L’accesso all’edificio avviene

dall’ala nuova edificata su via Roma, in cui è presente la nuova portineria, attraversando la già

citata passerella sospesa su via Roma.

Per quanto riguarda la conoscenza dell’edificio, sono state fornite da parte dell’Ufficio Tecnico

dell’Azienda Unità Sanitaria Locale di Piacenza le planimetrie dei sei piani ed una sezione

sommaria, qui riportata.

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Fig. 2 Sezione trasversale ala Nord-Ovest

L’edificio, che si presenta con aspetto unitario, è composto in realtà da una parte (ala Sud-Est) in

muratura e da una parte a telai in c.a. (ala Nord-Ovest, Nord-Est, zona centrale), Fig.1.

L’epoca di costruzione dell’edificio non è certa, ma da considerazioni basate su documenti

disponibili si è dedotto che la parte in muratura risale alla fine degli anni ’50, i corpi della zona

centrale e dell’ala Nord-Est alla prima metà degli anni ’60, il corpo dell’ala Nord-Ovest alla

seconda metà degli anni ’60, come evidenziato nello schema di Fig.3.

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Fig.3 . Corpi strutturali che costituiscono l’edificio e la datazione presunta di costruzione

Tra metà e inizi anni ’90 l’edificio subì una profonda riorganizzazione funzionale che portò

anche ad alcune importanti modifiche strutturali. Il progetto fu organizzato in due stralci (I°

risalente al 1985-1988 e II° del 1986-1988); nel corso del I° stralcio: riorganizzazione del piano

interrato (pronto soccorso, radiologia, servizi), realizzazione scala emergenza ovest, vani

ascensori interni e montalettighe, sistemazioni esterne (scannafosso e rampa accesso cucina sul

lato tergale verso l’edificio storico); nel II° stralcio: organizzazione dei piano terra, primo,

secondo e terzo con destinazioni fino ad oggi pressoché immutate; inoltre in tale ambito venne

realizzata la sopraelevazione del sottotetto (piano quarto da destinare a sale chirurgia) e quindi

conseguente nuovo ambiente sottotetto (dove trovano attualmente collocazione alcuni

macchinari e serbatoi di impianti tecnici) e solaio di copertura, oltre alla realizzazione della scala

emergenza sul lato est.

Dal punto di vista strutturale l'edificio si presenta in buono stato generale, anche grazie alle

recenti opere di manutenzione ordinaria. Sono presenti alcune lesioni in concomitanza del

passaggio da sistema costruttivo murario a quello in c.a., da considerarsi, allo stato attuale,

fisiologiche (corridoio centrale). L’impianto costruttivo ha subito, come detto, una sostanziale

modifica negli anni 80 sia per ciò che riguarda la realizzazione della sopraelevazione, sia per ciò

che riguarda la realizzazione di vani scala ed ascensori in c.a., senza evidenziare ripercussioni

sugli elementi preesistenti.

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3. Tecnologia degli elementi costruttivi

La zona centrale e l’ala Nord-Ovest presenta una struttura in calcestruzzo armato costituita da

quattro telai diretti secondo il lato più lungo , con pilastri a campate limitate, l’ala Nord-Est da

tre telai a tre campate. La geometria della struttura è stata fornita dalla ditta SICURING con

integrazioni fornite dagli ingegneri del comitato dei cittadini. Sono stati fatti due saggi nei solai

del primo piano da cui è emersa la seguente stratigrafia :

Fig. 4 Saggio solaio n.1

Nel sottotetto è risultato il seguente solaio (dedotto dai documenti progettuali), con differenze di

spessore nei solai del corridoio centrale, del lato strada, del lato interno, spessori funzione della

luce del solaio.

Fig.5. Solaio sottotetto corridoio centrale

La copertura presenta la seguente stratigrafia:

Fig.6. Copertura

1,5 cm

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Le tramezzature interne sono risultate in laterizio forato da 12 cm o da 8+8 , ricorsi di calce, e

intonaco da ambedue i lati.

Le tamponature esterne sono presenti in tre tipologie: muratura in forati con tipologia a cassetta

spessore 12+12 cm e ricorsi di calce, muratura in forati con tipologia a cassetta spessore 8+8

cm e ricorsi di calce, muratura in doppio UNI spessore 12+12 cm e ricorsi di calce, quest’ultima

in corrispondenza della sopraelevazione.

La struttura presenta lungo la facciata interna logge a sbalzo per tre piani; al quarto piano, lo

sbalzo fa parte del volume interno, chiuso con la tamponatura in doppio UNI spessore 12+12 cm

e ricorsi di calce.

La struttura presenta una fondazione continua lungo la direzione dei telai; lungo il perimetro del

piano interrato è stato realizzato un muro controterra debolmente armato di 40 cm di spessore.

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Fig. 7. Planimetria della struttura in

c.a. dove è indicata la numerazione

dei pilastri richiamati nel seguito,

(valida solo per l’identificazione dei

pilastri).

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4. Geometria e caratteristiche meccaniche della

struttura portante

Il complesso ospedaliero presenta l’ala Sud-Est realizzata completamente in muratura portante e

la rimanente parte, zona centrale, ala Nord-Ovest e ala Nord-Est in telai in calcestruzzo armato.

E’ stato condotto un rilievo geometrico della struttura in calcestruzzo armato e in muratura in

dalla Soc. Sicuring SRL, poi aggiornato con le integrazioni dei tecnici del comitato cittadino da

cui si sono dedotti gli interassi dei pilastri, la numerazione degli stessi, orditura dei solai,

dimensioni delle travi ed altri dettagli. Le indagini mediante prove distruttive e non distruttive,

vista la natura mista in muratura ed in c.a., sono state svolte sia sul calcestruzzo sia sulle

murature. Per quanto riguarda la muratura le prove sono consistite in indagini endoscopiche

mirate alla individuazione di spessori efficaci e tipologia muraria, saggi diretti con stonacatura di

porzioni di pareti e/o degli spigoli d'angolo tra pareti per valutare l'eventuale ammorsatura tra le

stesse (questi ultimi nell’ala in muratura), indagini termografiche con le quali stimare l’entità e/o

la presenza delle lesioni (eventualmente non ancora manifeste, ma sotto intonaco) e l’orditura e

tipologia dei solai; per le parti in cemento armato sono state eseguite anche prove sul

calcestruzzo (carotaggio e metodo sonreb).

(a) Struttura in calcestruzzo armato

Sono state svolte prove distruttive e non distruttive su elementi in c.a. (pilastri) per determinare

le caratteristiche dei materiali costituenti, vista la completa mancanza dei documenti progettuali

(ad eccezione della parte sopraelevata). Nella prima serie le indagini dirette sono consistite

nell'estrazione di quattro carote di calcestruzzo al piano primo, rispettivamente da due pilastri

appartenenti al telaio centrale (corridoio principale) e da due pilastri dell’ala nord-est (quella più

prossima via Roma). I valori emersi dalle prove a schiacciamento effettuate dal Laboratorio

prove dell'Università di Parma (in termini di resistenza cilindrica corretta secondo i fattori di

disturbo e rapporto diametro/altezza) rispettivamente pari a (corpo centrale, ala ovest): 27,60

N/mm2, 22,32 N/mm

2 e (ala nord): 14,04 N/mm

2, 12,48 N/mm

2. Tali indagini dirette sono state

completate con ulteriori 240 prove sclerometriche e oltre 72 prove ultrasoniche ed anche con

saggi finalizzati al riscontro dei dettagli e particolari costruttivi (sempre al piano primo). E’ stata

quindi eseguita una seconda serie di prove dirette con calcestruzzo estratto su pilastri e setti i cui

risultati sono riportati in tab. 2. I pilastri da cui sono state estratte le carote ed i valori delle

resistenze da esse ottenute sono riportati nelle Figg. 9, 10, 11 relative rispettivamente ai piani

interrato, terra/rialzato, primo.

Per quanto riguarda l’armatura in acciaio, è stata eseguita una prova di trazione su uno spezzone

di diametro 16 mm estratto dalla struttura, i cui dati e risultati sono forniti in fig.8. Le risultanze

su tale elemento (prova di trazione) sono state: ftk=559 N/mm2, fyk=375 N/mm

2, con

allungamento a rottura pari al 25%; tale prova ha consentito di classificare l’elemento (dal

confronto con le tabelle ed i valori dell’epoca) come appartenente alla tipologia commerciale, in

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uso ai tempi di costruzione (R.D. 2229/39), corrispondente almeno alla classe di “acciaio

semiduro”. Le quantità di armatura ed i diametri presenti nei pilastri sono stati individuati

tramite indagini pacometriche, saggi e dal libretto delle misure dell’epoca di costruzione.

Infine per quanto riguarda la parte sopraelevata, si è provveduto ad effettuare indagini indirette:

sclerometriche, ultrasoniche, termografiche; per le caratteristiche del calcestruzzo si è anche

tenuto conto dei certificati di prova rilasciati al momento del collaudo di tale intervento : Rck 300

kg/cm2 per il calcestruzzo, ed acciaio (ad aderenza migliorata) FeB44k per le armature; i

riscontri fatti al piano chirurgia ed al piano sottotetto fanno supporre del tutto corretta tale

assunzione.

Fig. 8 Spezzone di barra provata in laboratorio e risultati della prova di trazione

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Tab. 1. Prima serie di prove dirette su carote di calcestruzzo estratte in pilastri

sigla fc, carote fc, reale stimato

(fc, carote x1,2) Rc,stimato Numero pilastro Piano

CLS10 23,00 27,6 33,25 61 primo

CLS13 18,60 22,32 26,89 65 primo

CLS11 11,70 14,04 16,91 120 primo

CLS14 10,40 12,48 15,04 121 primo

Tab.2. Seconda Serie di Prove Su Carote di calcestruzzo estratte da pilastri e setti

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Fig. 9 Risultati delle prove di compressione su carote di calcestruzzo:

Piano INTERRATO (fc - Rc )

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Fig. 10 Risultati delle prove di compressione su carote di calcestruzzo:

Piano TERRA/RIALZATO (fc - Rc )

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Fig. 11 Risultati delle prove di compressione su carote di calcestruzzo: Piano PRIMO (fc - Rc )

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(b) Struttura in muratura

Le tipologie di muratura secondo la nomenclatura richiamata nella Circolare n.617 (Ministero

Infrastrutture e Trasporti del 02/02/2009), anche per quanto già richiamato nel precedente

paragrafo, sono:

Mattoni pieni con le seguenti caratteristiche meccaniche (ala in muratura):

fm=240÷400 N/cm2 (resistenza media a compressione della muratura),

t0=60÷92 N/cm2 (resistenza media a taglio della muratura),

E=1200÷1800 N/mm2 (valore medio del modulo di elasticità normale),

G=400÷600 N/mm2 (valore medio del modulo di elasticità tangenziale),

w=18 kN/m3 (peso specifico medio della muratura).

Lo spessore riscontrato è variabile tra i 25 cm ed i 38 cm (o maggiore in alcune zone

circoscritte).

In generale tale muratura presenta una discreta fattura anche se talvolta con rimaneggiamenti.

Mattoni “doppio UNI” con le seguenti caratteristiche meccaniche (parte sopraelevata):

fm=500÷800 N/cm2 (resistenza media a compressione della muratura),

t0=24÷32 N/cm2 (resistenza media a taglio della muratura),

E=3500÷5600 N/mm2 (valore medio del modulo di elasticità normale),

G=875÷1400 N/mm2 (valore medio del modulo di elasticità tangenziale),

w =15 kN/m3 (peso specifico medio della muratura);

in tal caso gli spessori della muratura sono dell’ordine dei 25 cm.

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5. VERIFICHE TECNICHE

Sono state condotte verifiche tecniche semplificate al fine di sondare lo stato tensionale nei

pilastri, con riferimento, in particolar modo, a quelli del al piano interrato e piano terra/rialzato.

Le verifiche sono state svolte sulla base di due approcci: uno per simulare lo stato di fatto

utilizzando il Metodo degli Stati Limite Ultimi e basato sulla normativa vigente, l’altro per

simulare il progetto sviluppato negli anni ’60 e basato sul Metodo delle Tensioni Ammissibili.

Per mezzo di questi due approcci sono stati analizzati alcuni pilastri significativi ipotizzando la

presenza di sola compressione. Quindi, per alcuni telai a una, due e tre campate si svolte analisi

ad elementi finiti mettendo in gioco anche il comportamento flettente.

Per questa prima serie di analisi, volendo utilizzare una modellazione semplificata, non è stato

preso in considerazione l’effetto dell’azione del vento sullo stato sollecitativo della struttura, che

per dimensioni e forma, fornirebbe sicuramente un contributo importante.

Pertanto, le analisi strutturali sono state condotte attraverso le due modalità:

a) l’uso di metodi semplificati che intendono interpretare il comportamento essenziale della

struttura, scomponendo l’insieme strutturale in porzioni di struttura, porzioni analizzate

simulando il progetto originario degli anni ’60, le cui verifiche si basavano sul metodo delle

Tensioni Ammissibili, e successivamente verificando con il Metodo degli Stati Limite

dell’attuale riferimento normativo lo stato di fatto;

b) una modellazione ad elementi finiti e verifica con il metodo agli stati limite.

Progetto simulato: verifiche tecniche sulla base della normativa all’epoca della costruzione,

basate sul metodo delle tensioni ammissibili, facendo riferimento al Regio Decreto 16 novembre

1939 n.2229, e ai testi tecnici degli anni ‘60. Si fa riferimento all’edificio progettato negli anni

’60, quindi senza tener conto della sopraelevazione.

Verifiche dello stato di fatto: verifiche tecniche sulla base della normativa attuale, basata sul

metodo degli stati limite, con riferimento al Decreto Ministeriale del 14 gennaio 2008 n.29

“Norme Tecniche per le Costruzioni” e la Circolare 2 febbraio 2009, n. 617 - Istruzioni per

l’applicazione delle “Nuove norme tecniche per le costruzioni” di cui al D.M. 14 gennaio 2008.

I coefficienti di sicurezza utilizzati rispecchiano l’intento di realizzare una fotografia dello stato

di fatto, limitando il valore dei coefficienti di sicurezza. Nelle analisi sono stati assunti:

coefficiente di sicurezza per i carichi permanenti γG1 = 1,1 , tenuto conto che la

conoscenza dei pesi della struttura e dei sovraccarichi permanenti è quasi certa;

il peso delle tramezzature può essere considerato quasi noto, con un grado di incertezza

inferiore ai carichi variabili, pertanto viene assunto: γG2 = 1,3 ;

coefficiente di sicurezza per i carichi variabili γQ = 1,5 ;

si ipotizza un fattore di confidenza FC=1 ipotizzando che per le verifiche locali eseguite

la conoscenza delle dimensioni del calcestruzzo e della armatura, nonché delle proprietà del

materiale siano massime.

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Progetto simulato: Verifica secondo la Normativa vigente all’epoca

del progetto (anni ’60) e Metodo delle Tensioni Ammissibili

AZIONI SULLA STRUTTURA

Sono stati adottati i seguenti carichi:

a) Solaio tipo (terra/rialzato, primo, secondo, terzo) :

- Solaio 20+3 : 240 kg/mq

- Intonaco intradosso : 24 kg/mq

- Magrone spessore 8,5 cm (2000 kg/mc) : 170 kg/mq

- Pavimento marmo 1,5 cm : 40 kg/mq

- Finitura in PVC : 3 kg/mq

TOTALE CARICHI PERMANENTI : 477 kg/mq

- TRAMEZZATURE : 150 kg/mq

- VARIABILI DI ESERCIZIO : 350 kg/mq

b) Solaio sottotetto :

- Solaio : 240 kg/mq

- Intonaco intradosso : 24 kg/mq

TOTALE CARICHI PERMANENTI: 264 kg/mq

VARIABILI DI ESERCIZIO : sottotetto 100 kg/mq

c) Solaio copertura :

- Solaio (considerata l’inclinazione) : 253 kg/mq

- Manto di copertura : 50 kg/mq

TOTALE CARICHI PERMANENTI: 303 kg/mq

VARIABILI DI ESERCIZIO : copertura 108 kg/mq)

d) Tamponatura esterna : 200 kg/mq / 250 kg/mq

e) Calcestruzzo armato : 2500 kg/mc

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-20-

PILASTRO 41

Seminterrato: 40 x 40 , 8ϕ14

Rialzato : 40 x 40 , 6ϕ14

Primo : 40 x 40 , 4ϕ14 + 2ϕ12

Secondo : 40 x 30 , 2ϕ14 + 4ϕ12

Terzo : 40 x 30 , 6ϕ12

Quarto : 40 x 30 , 4ϕ12

Verifica pilastro piano interrato : sezione 40x40

Forza di compressione sollecitante

NSoll = 4 x 23 x (477 + 150 + 350 ) + 23 x (264 + 50+100 ) + 23 x (280 +30+108) + 7286 + 7861

= 89884+9522+9614+ 7286 + 7861= 124167 kg = 124,2 t

Armatura presente 8 x 1,53 = 12,24 cmq

Forza di compressione resistente

Si adotta coefficiente di omogeneizzazione =15 (o 10 all’epoca)

Si ipotizza:

Rck = 300 kg/cmq ; σc,amm = 97,5 kg/cmq

NRes = 40 x 40 x 97,5 x 0,7 + 8 x 1,54 x 15 x 97,5 x 0,7 = 109200+12613 = 121813 kg = 121,8 t

Armatura minima: As ≥ 0,008 x NSoll / (0,7 x σc,amm) = 0,008 x 124167 / (0,7 x 97,5) = 14,55

cmq

Si ipotizza:

Rck = 250 kg/cmq ; σc,amm = 85 kg/cmq

NRes = 40 x 40 x 85 x 0,7 + 8 x 1,54 x 15 x 85 x 0,7 = 95200+10996 = 106196 kg = 106,2 t

Armatura minima: As ≥ 0,008 x NSoll / (0,7 x σc,amm) = 0,008 x 124167 / (0,7 x 85) = 16,69

cmq

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PILASTRO 39

Seminterrato: 40 x 40 , 8ϕ14

Rialzato : 40 x 40 , 6ϕ14

Primo : 40 x 35 , 4ϕ14 + 2ϕ12

Secondo : 40 x 30 , 2ϕ14 + 4ϕ12

Terzo : 40 x 30 , 6ϕ12

Quarto : 40 x 30 , 4ϕ12

Verifica pilastro piano interrato : sezione 40x40

Forza di compressione sollecitante

NSoll = 4 x 20,5 x (477 + 150 + 350 ) + 20,5 x (264 + 100 ) + 20,5 x (303 +108) + 7104 + 6986 =

80114 + 7462 + 8426 + 7104 + 6986= 110092 kg = 110,1 t

Armatura presente 8 x 1,53 = 12,24 cmq

Forza di compressione resistente

Si ipotizza:

Si adotta coefficiente di omogeneizzazione =15 (o 10 all’epoca)

con Rck = 300 kg/cmq ; σc,amm = 97,5 kg/cmq

NRes = 40 x 40 x 97,5 x 0,7 + 8 x 1,54 x 15 x 97,5 x 0,7 = 109200+12613 = 121813 kg = 121,8 t

Armatura minima:

Criterio : As ≥ 0,008 x NSoll / (0,7 x σc,amm) = 0,008 x 110092 / (0,7 x 97,5) = 12,9 cmq

Con Rck = 250 kg/cmq ; σc,amm = 85 kg/cmq

NRes = 40 x 40 x 85 x 0,7 + 8 x 1,54 x 15 x 85 x 0,7 = 95200+10996 = 106196 kg = 106,2 t

Armatura minima:

Criterio : As ≥ 0,008 x NSoll / (0,7 x σc,amm) = 0,008 x 110092 / (0,7 x 85) = 14,8 cmq

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PILASTRO 9

Seminterrato: 40 x 40 , 4ϕ14 + 2ϕ12

Rialzato : 40 x 40 , 4ϕ14 + 2ϕ12

Primo : 40 x 35 , 6ϕ12

Secondo : 40 x 30 , 6ϕ12

Terzo : 40 x 30 , 4ϕ12

Quarto : 40 x 30 , 4ϕ12

Verifica pilastro piano interrato : sezione 40x40

Forza di compressione sollecitante

Piano rialzato : 13,75 x (477 + 150 + 350 ) + 2,96 x (477 + 300 ) + 3,75 x 3,54 x 250 =

= 13434 + 2300 + 3319 = 19053 kg

Piani primo, secondo, terzo : 13,75 x (477 + 150 + 350 ) + 7,14 x (477 + 400 ) + 3,64 x 3,54 x

250 = 13434 + 6262 + 3221 kg = 22917 kg

Sottotetto e copertura : 22,1 x 775 = 17128 kg

Peso proprio pilastrata : (0,4 x 0,4 x (3+3,64) + 0,4 x 0,35 x 3,64 + 2 x 0,4 x 0,30 x 3,64 ) x 2500

= 2,45 x 2500 = 6114 kg

Peso travi (al netto dei solai) = 5 x 3,75 x (0,3 x 0,45 x 2500 – 0,3 x 240) = 4978 kg

NSoll = 19053 + 3 x 22917 + 17128 + 6114 + 4978 = 116024 kg = 116 t

Armatura presente 4 x 1,53 + 2 x 1,13 = 8,38 cmq

Forza di compressione resistente

Si adotta coefficiente di omogeneizzazione =15 (o 10 all’epoca)

Si ipotizza:

Rck = 300 kg/cmq ; σc,amm = 97,5 kg/cmq

NRes = 40 x 40 x 97,5 x 0,7 + (4 x 1,54+2 x 1,13) x 15 x 97,5 x 0,7 = 109200 + 8620 = 117820 kg

= 117,8 t

Armatura minima:

Criterio : As ≥ 0,008 x NSoll / (0,7 x σc,amm) = 0,008 x 116024 / (0,7 x 97,5) = 13,6 cmq

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PILASTRO 120

Seminterrato: 40 x 35 , 8ϕ14

Rialzato : 40 x 35 , 6ϕ14

Primo : 40 x 35 , 4ϕ14 + 2ϕ12

Secondo : 40 x 30 , 4ϕ14 + 2ϕ12

Terzo : 40 x 30 , 6ϕ12

Quarto : 30 x 30 , 6ϕ12

Verifica pilastro piano interrato : sezione 40 x 35 , armato con 8ϕ14

Forza di compressione sollecitante

NSoll = 4 x 29 x (477 + 150 + 350) + 29 x (264 + 50+100) + 29 x (280 +30+108) + 6401 + 7616

= 113332+12006+12122+ 6401 + 7616 = 151477 kg = 151,5 t

(Il pilastro fa parte di un telaio a tre campate, la maggior rigidezza dei nodi interni fa

aumentare il taglio nelle travi che concorrono nel suddetto pilastro, in questo caso l’incremento

della compressione sollecitante, qui trascurato, sarebbe del 2%)

Armatura presente 8 x 1,53 = 12,24 cmq

Forza di compressione resistente

Si adotta coefficiente di omogeneizzazione =15 (o 10 all’epoca)

Si ipotizza:

Rck = 300 kg/cmq ; σc,amm = 97,5 kg/cmq

NRes = 40 x 35 x 97,5 x 0,7 + 8 x 1,54 x 15 x 97,5 x 0,7 = 95550 + 12613 kg = 108163 kg = 108,2

t

Armatura minima:

Criterio As ≥ 0,008 x NSoll / (0,7 x σc,amm) = 0,008 x 151477 / (0,7 x 97,5) = 17,75 cmq

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Con riferimento alla normativa vigente e al Metodo degli Stati

Limite ( SLU)

AZIONI SULLA STRUTTURA

Sono stati adottati i seguenti carichi:

f) Solaio tipo (terra/rialzato, primo, secondo, terzo) :

- Solaio 20+3 : 256 kg/mq 240 kg/mq

- Intonaco intradosso : 24 kg/mq

- Magrone spessore 8,5 cm (2000 kg/mc) : 170 kg/mq

- Pavimento marmo 1,5 cm : 40 kg/mq

- Finitura in PVC : 3 kg/mq

TOTALE CARICHI PERMANENTI : 477 kg/mq

-

- TRAMEZZATURE : 120 kg/mq

VARIABILI DI ESERCIZIO : 300 kg/mq

g) Solaio Quarto piano :

- Solaio 20+3 : 240 kg/mq

- Intonaco intradosso : 24 kg/mq

- Magrone spessore 8,5 cm (2000 kg/mc) : 200 kg/mq

- Finitura in PVC : 3 kg/mq

TOTALE CARICHI PERMANENTI: 467 kg/mq

- TRAMEZZATURE : 120 kg/mq

VARIABILI DI ESERCIZIO : 300 kg/mq

h) Solaio sottotetto e copertura :

- Solaio (media delle tipologie usate) : 280 kg/mq

- Intonaco intradosso : 24 kg/mq

- Carico permanente non strutturale (muricci, impianti, ecc.) : 150 kg/mq

- copertura : 100 kg/mq

TOTALE CARICHI PERMANENTI: 554 kg/mq

VARIABILI DI ESERCIZIO : sottotetto 50 kg/mq e copertura 108 kg/mq)

i) Tamponatura esterna : 200 kg/mq / 250 kg/mq

j) Calcestruzzo armato : 2500 kg/mc

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PILASTRO 41

Seminterrato: 40 x 40 , 8ϕ14

Rialzato : 40 x 40 , 6ϕ14

Primo : 40 x 40 , 4ϕ14 + 2ϕ12

Secondo : 40 x 30 , 2ϕ14 + 4ϕ12

Terzo : 40 x 30 , 6ϕ12

Quarto : 40 x 30 , 4ϕ12

Verifica pilastro piano interrato : sezione 40x40

Forza assiale resistente:

Rck = 200 kg/cmq = 20 N/mm2

fc = 16,6 N/mm2

armatura 8ϕ14 con fy =375 N/mm2

NRd = 400 x 400 x (16,6/1,5) x 0,8 + 8 x 154 x 375/1,15 = 1416 + 402 = 1818 kN = 182 t

Forza assiale sollecitante

Area di influenza solaio : 23 mq

Peso proprio pilastrata : (0,4 x 0,4 x (3+3,64+ 3,64) + 2 x 0,4 x 0,30 x 3,64+ 0,4 x 0,30 x 3,30) x

2500 = 2,91 x 2500 = 7286 kg

Peso travi (al netto dei solai) = 6 x 4,31 x (0,4 x 0,4 x 2500 – 0,4 x 240) = 7861 kg

NEd = 4 x 23 x (1,1 x 477 + 1,3 x 150 + 1,5 x 300 ) + 23 x (1,1 x 467 + 1,3 x 150 + 1,5 x 300) +

23 x (1,1 x 554 + 1,5 x 158) +1,1 x (7286 + 7861) = 107612 + 26650 + 19467 + 16662 =

157888 kg = 170,4 t

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PILASTRO 39

Seminterrato: 40 x 40 , 8ϕ14

Rialzato : 40 x 40 , 6ϕ14

Primo : 40 x 35 , 4ϕ14 + 2ϕ12

Secondo : 40 x 30 , 2ϕ14 + 4ϕ12

Terzo : 40 x 30 , 6ϕ12

Quarto : 40 x 30 , 4ϕ12

Verifica pilastro piano interrato : sezione 40x40

Forza assiale resistente:

Rck = 200 kg/cmq = 20 N/mm2

fc = 16,6 N/mm2

armatura 8ϕ14 con fy =375 N/mm2

NRd = 400 x 400 x (16,6/1,5) x 0,8 + 8 x 154 x 375/1,15 = 1416 + 402 = 1818 kN = 182 t

Forza assiale sollecitante

Area di influenza solaio : 20,5 mq

Peso proprio pilastrata : (0,4 x 0,4 x (3+3,64) + 0,4 x 0,35 x 3,64 + 2 x 0,4 x 0,30 x 3,64+ 0,4 x

0,30 x 3,30) x 2500 = 2,84 x 2500 = 7104 kg

Peso travi (al netto dei solai) = 6 x 3,83 x (0,4 x 0,4 x 2500 – 0,4 x 240) = 6986 kg

NEd = 4 x 20,5 x (1,1 x 477 + 1,3 x 150 + 1,5 x 300 ) + 20,5 x (1,1 x 467 + 1,3 x 150 + 1,5 x 300)

+ 20,5 x (1,1 x 554 + 1,5 x 158) + 1,1 x (7104 + 6986) = 95915 + 23753 + 17351 + 15499 =

152518 kg = 152,5 t

Verifica pilastro piano terra/rialzato : sezione 40x40

Armatura 6ϕ14 con fy =375 N/mm2

Con fc = 11,25 N/mm2 ottenuto dalla prova di laboratorio:

Forza assiale resistente:

NRd = 400 x 400 x (11,25/1,5) x 0,8 + 6 x 154 x 375/1,15 = 960000 + 301304 = 1261,3 kN =

126,1 t

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Forza assiale sollecitante

Area di influenza solaio : 20,5 mq

Peso proprio pilastrata : (0,4 x 0,4 x 3,64 + 0,4 x 0,35 x 3,64 + 2 x 0,4 x 0,30 x 3,64+ 0,4 x 0,30 x

3,30) x 2500 = 2,36 x 2500 = 5900 kg

Peso travi (al netto dei solai) = 5 x 3,83 x (0,4 x 0,4 x 2500 – 0,4 x 240) = 5822 kg

NEd = 3 x 20,5 x (1,1 x 477 + 1,3 x 120 + 1,5 x 300 ) + 20,5 x (1,1 x 467 + 1,3 x 120 + 1,5 x 300)

+ 20,5 x (1,1 x 554 + 1,5 x 158) + 1,1 x (5900 + 5822) = 69538 + 22954 + 17351 + 12894 =

112650 kg = 122,7 t

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PILASTRO 9

Seminterrato: 40 x 40 , 4ϕ14 + 2ϕ12

Rialzato : 40 x 40 , 4ϕ14 + 2ϕ12

Primo : 40 x 35 , 6ϕ12

Secondo : 40 x 30 , 6ϕ12

Terzo : 40 x 30 , 4ϕ12

Quarto : 40 x 30 , 4ϕ12

Verifica pilastro piano interrato : sezione 40x40

Rck = 200 kg/cmq = 20 N/mm2

armatura 4ϕ14+2ϕ12 con fy =375 N/mm2

fc = 16,6 N/mm2

Forza assiale resistente:

NRd = 400 x 400 x (16,6/1,5) x 0,8 + (4 x 154+2 x 113) x 375/1,15 = 1416,5 + 274,6 = 1691 kN

= 169,1 t

Con fc = 16,04 N/mm2 ottenuto dalla prova di laboratorio:

NRd = 400 x 400 x (16,04/1,5) x 0,8 + (4 x 154+2 x 113) x 375/1,15 = 1369,7 + 274,6 = 1644,3

kN = 164,4 t

Forza assiale sollecitante

Piano rialzato : 13,75 x (1,1 x 477 + 1,3 x 120 + 1,5 x 300 ) + 2,96 x (1,1 x 477 + 1,5 x 300 ) + 1,1

x 3,75 x 3,65 x 250 = 15547 + 2885 + 3764 = 22196 kg

Piani primo, secondo, terzo : 13,75 x (1,1 x 477 + 1,3 x 120 + 1,5 x 300 ) + 7,14 x (1,1 x 477 +

1,5 x 400) + 1,1 x 3,75 x 3,65 x 250 = 15547 + 8030 + 3764 kg = 27341 kg

Piano quarto : 20,88 x (1,1 x 517 + 1,3 x 120 + 1,5 x 300 ) + 1,1 x 4,055 x 3,30 x 250 = 24528 +

3680 = 28208 kg

Sottotetto e copertura : 22,1 x (1,1 x 479 + 1,5 x 158) = 16882 kg

Peso proprio pilastrata : 1,1 x (0,4 x 0,4 x (3+3,64) + 0,4 x 0,35 x 3,64 + 2 x 0,4 x 0,30 x 3,64+

0,4 x 0,30 x 3,30) x 2500 = 1,1 x 2,80 x 2500 = 7700 kg

Peso travi (al netto dei solai) = 1,1 x 6 x 3,75 x (0,3x0,45x2500 – 0,3x240) = 6571 kg

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NEd = 27341 + 3 x 28208 + 26672 + 16882 + 7700 + 6571 = 169790 kg = 169, 8 t

PILASTRO 120

Seminterrato: 40 x 35 , 8ϕ14

Rialzato : 40 x 35 , 6ϕ14

Primo : 40 x 35 , 4ϕ14 + 2ϕ12

Secondo : 40 x 30 , 4ϕ14 + 2ϕ12

Terzo : 40 x 30 , 6ϕ12

Quarto : 30 x 30 , 6ϕ12

Verifica pilastro piano interrato : sezione 40 x 35 , armato con 8ϕ14

Rck = 200 kg/cmq

armatura 8ϕ14 con fy =375 N/mm2

Verifica secondo la Normativa vigente e Metodo allo Stato Limite Ultimo

fc = 16,6 N/mm2

Forza assiale resistente:

NRd = 400 x 350 x (16,6/1,5) x 0,8 + 8 x 154 x 375/1,15 = 1239,5 + 401,7 kN = 1641 kN =

164,1 t

Forza assiale sollecitante

Area di influenza solaio : 29 mq

Peso proprio pilastrata : (0,40 x 0,35 x 3,00 + 2 x 0,40 x 0,35 x 3,64 + 2 x 0,40 x 0,30 x 3,64 +

0,30 x 0,30 x 3,30) x 2500 = 2,61 x 2500 = 6525 kg

Peso travi (al netto dei solai) = 6 x 4,30 x (0,85 x 0,25 x 2500 – 0,8 x 240) = 8443 kg

NEd = 4 x 29 x (1,1 x 447 + 1,3 x 120 + 1,5 x 300 ) + 29 x (1,1 x 467 + 1,3 x 120 + 1,5 x 300) +

29 x (1,1 x 554 + 1,5 x 158) + 1,1 x (6525 + 8443) = 127333 + 32471 + 24546 + 16465 =

200815 kg = 200,8 t

Verifica pilastro piano terra/rialzato : sezione 40 x 35 , armato con 6ϕ14

Verifica secondo la Normativa vigente e Metodo allo Stato Limite Ultimo

armatura 6ϕ14 con fy =375 N/mm2

Con fc = 8,31 N/mm2 ottenuto dalla prova di laboratorio:

Prof. Ing. Roberto Cerioni - DICATeA, Università di Parma – Viale delle Scienze 181/A – 43124 PARMA

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-30-

Forza assiale resistente:

NRd = 400 x 350 x (8,31/1,5) x 0,8 + 6 x 154 x 375/1,15 = 620,5 + 301,3 kN = 921.8 kN = 92,2

t

Forza assiale sollecitante

Area di influenza solaio : 29 mq

Peso proprio pilastrata : 64,01 kN = 6401 kg

Peso travi (al netto dei solai) : 76,16 kN = 7616 kg

NEd = 3 x 29 x (1,1 x 447 + 1,3 x 120 + 1,5 x 300 ) + 29 x (1,1 x 467 + 1,3 x 120 + 1,5 x 300) +

29 x (1,1 x 554 + 1,5 x 158) + 1,1 x (5334 + 6347) = 95500 + 32471 + 24546 + 12849 =

165366 kg = 165,4 t

Verifica pilastro piano primo : sezione 40 x 35, armato con 4ϕ14+2ϕ12

Verifica secondo la Normativa vigente e Metodo allo Stato Limite Ultimo

armatura 4ϕ14+2ϕ12 con fy =375 N/mm2

Con fc = 13,55 N/mm2 ottenuto dalla prova di laboratorio:

Forza assiale resistente:

NRd = 400 x 350 x (13,55/1,5) x 0,8 + (4 x 154 + 2 x 113) x 375/1,15 = 1012,3 + 275 kN =

1287,3 kN = 128,7 t

Forza assiale sollecitante

Area di influenza solaio : 29 mq

Peso proprio pilastrata : 64,01 kN = 6401 kg

Peso travi (al netto dei solai) : 76,16 kN = 7616 kg

NEd = 2 x 29 x (1,1 x 447 + 1,3 x 120 + 1,5 x 300 ) + 29 x (1,1 x 467 + 1,3 x 120 + 1,5 x 300) +

29 x (1,1 x 554 + 1,5 x 158) + 1,1 x (4267 + 5077) = 63667 + 32471 + 24546 + 10279 =

130963 kg = 130,96 t

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Pilastro 2

Seminterrato: muro

Rialzato : 40 x 40 , 4ϕ16 + 4ϕ14

Primo : 40 x 40 , 2ϕ16 + 6ϕ14

Secondo : 40 x 35 , 8ϕ14

Terzo : 40 x 35 , 8ϕ14

Quarto : 40 x 35 , 8ϕ12

Pilastro 44

Seminterrato: 40 x 40 , 8ϕ16

Rialzato : 40 x 40 , 4ϕ16 + 4ϕ14

Primo : 40 x 40 , 2ϕ16 + 6ϕ14

Secondo : 40 x 35 , 8ϕ14

Terzo : 40 x 35 , 8ϕ14

Quarto : 40 x 35 , 8ϕ12

TELAIO 2 – 44

Fig. 13. Individuazione in pianta del telaio 2-44

In questa analisi si ipotizza un calcestruzzo di classe C20/25 e l’acciaio sia FeB38k.

L’analisi della sollecitazione del telaio viene condotta con l’ausilio del programma Telaio2d di

Gelfi, i carichi permanenti vengono immessi senza maggiorazioni con coefficienti di sicurezza,

mentre per quelli variabili sono incrementati con il coefficiente di sicurezza 1.5.

Di seguito sono riportati lo schema del telaio ed i relativi diagrammi di sollecitazione.

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Fig. 14 Modellazione ad elementi finiti ed azioni applicate al modello assunto

Diagramma della forza assiale (N) Diagramma del Momento Flettente (Nm)

Fig.15 . Diagramma della forza assiale (N) e Diagramma del Momento Flettente (Nm)

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A seguire si riportano alcune verifiche a pressoflessione svolte sui pilastri.

Pilastro 2

Sezione al piede, piano terra

NEd=1923.70 kN , MEd=178.12 kN m

Forza compressione ammissibile NRd,max = 1913,3 kN

Sezione al piede, secondo piano

NEd=1100.717 kN , MEd=160.321 kN m

Fig.16 . Diagramma di interazione M-N

Pilastro 44

Sezione al piede, piano interrato

NEd=2499.35 kN , MEd=-113.93 kN m

Forza compressione ammissibile NRd,max = 1974,6 kN

Sezione al piede, primo piano

NEd=1636.05 kN , MEd=-198.04 kN m

Fig.17 . Diagramma di interazione M-N

Nessuna delle verifiche riportate risulta soddisfatta.

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6. Conclusioni

La struttura dell’edificio in esame nella situazione attuale è stata realizzata in quattro fasi

storiche fondamentali. Inizialmente, l’ala Sud-Est in muratura, poi la parte centrale e l’ala

Nord-Est con telai in calcestruzzo armato, quindi l’ala Nord-Ovest con telai in

calcestruzzo armato, ed infine la sopraelevazione sempre in calcestruzzo armato. La

struttura non presenta evidenti e importanti segni di dissesto e di ammaloramento, anzi si

mostra in generale ben mantenuta.

Ai fini di una analisi di idoneità statica, i primi elementi da analizzare sono i pilastri della

struttura realizzata in calcestruzzo armato, realizzata nella seconda e terza fase. Questi

elementi strutturali, essenzialmente compressi, nel caso si trovassero in prossimità del

collasso, non mostrerebbero in generale segnali premonitori, in quanto il loro collasso è

caratterizzato da un comportamento estremamente fragile, con conseguenze in genere

catastrofiche. Pertanto, la loro analisi di sicurezza deve essere attentamente valutata e

l’indagine sullo stato fessurativo dell’edificio in generale non fornisce indicazioni in

merito alla situazione sollecitativa dei pilastri.

Sono state condotte prove distruttive (estrazione di provini “carote” e prove di

compressione) e non distruttive (ultrasuoni, sclerometro) per valutare la resistenza del

calcestruzzo dei pilastri. Le prove di compressione sui provini estratti, più significative

delle prove non distruttive hanno prodotto i seguenti risultati:

1) resistenza cubica del calcestruzzo Rc è risultata scadente soprattutto nei pilastri dei

piani interrato e terra/rialzato, da confrontare con la resistenza minima prevista in fase

progettuale che doveva presumibilmente essere di 250 kg/cmq (come è emerso dal

progetto simulato);

a) la resistenza cubica dei provini di calcestruzzo (carote) prelevati in 5 pilastri del

piano interrato hanno mostrato tutte resistenze ≤ 25 N/mm2 (≤ 250 kg/cmq) (due valori al

di sotto del minimo consentito dalla normativa del periodo di costruzione per un

calcestruzzo strutturale armato: 12 kN/mm2=120 kg/cmq).

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b) Nel piano terra-rialzato su quattro provini solo in un caso si è superato la resistenza

cubica di 25 N/mm2, e in un caso si è ottenuto un valore inferiore di 12 N/mm

2.

c) Nel primo piano su otto provini solo 4 hanno mostrato resistenza cubica

soddisfacente ≥ 25 N/mm2.

d) Le prove fatte con gli strumenti “Ultrasuoni” e “Sclerometro” hanno confermato

sostanzialmente i risultati ottenuti con le prove distruttive su provini estratti.

Sono state eseguite verifiche tecniche di tipo numerico per indagare la sicurezza

strutturale dei pilastri in calcestruzzo armato. Si sono utilizzati metodi semplificati per

ottenere informazioni essenziali e fondamentali.

Al fine di semplificare le calcolazioni, si è trascurata in questa fase l’azione del vento,

che certamente incide sullo stato di sollecitazione in maniera importante. In definitiva,

tenuto conto anche della geometria della maggior parte dei telai, la prevalenza dei pilastri

possono essere considerati essenzialmente compressi. Inoltre, si sono presi in

considerazione carichi permanenti attinenti strettamente allo stato di fatto con minima

riserva di sicurezza nei riguardi delle incertezze sui dati geometrici e meccanici.

Inizialmente, si è eseguito il progetto simulato facendo riferimento all’edificio com’era

stato concepito negli anni ’60, cioè costituito dal piano terra/rialzato più altri tre piani

utili, sottotetto e copertura. Dai risultati emerge che sicuramente il progettista ha svolto le

calcolazioni adottando almeno un calcestruzzo di resistenza minima di 250 kg/cmq.

Risulta, anche, che i due pilastri centrali dell’ala Nord-Est non sono verificati nemmeno

con un calcestruzzo di classe Rc = 300 kg/cmq. Pertanto, sin dal progetto originale e/o

esecuzione, nell’ala Nord-Est i pilastri centrali (n. 120 e n. 121) sono risultati

ampiamente sottodimensionati, risultando un’area d’influenza di solaio per piano di circa

29 m2 e anche sotto-armati.

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Fig.18 . Pianta della struttura dell’ala Nord-Est

Inoltre, emerge che le sezioni dei pilastri risultano sotto-armate, generalmente non

rispettano la prescrizione dell’epoca di costruzione (anni ’60):

As>= 0,008 Ns/(0,7 x σc,am ).

Successivamente, con riferimento alla situazione attuale dell’edificio, cioè comprensiva

della sopraelevazione, si sono eseguite analisi allo stato limite ultimo (SLU) per sola

compressione, assumendo valori dei carichi estremamente realistici, ipotizzando un

fattore di conoscenza elevato e assumendo minimi coefficienti di sicurezza dovuti alle

incertezze delle informazioni. Dalle analisi svolte si evidenzia che dovrebbe essere

garantita una resistenza di almeno Rc=200 kg/cmq al piano interrato e al piano

terra/rialzato.

Utilizzando il criterio della circolare 2-2-2009 (c11.2.6 controllo della resistenza del

calcestruzzo in opera) si ottiene :

al piano interrato Rc, medio, opera=155,5 kg/cmq < 0,85 x Rc, medio, progetto=251,6 kg/cmq

al piano terra/rialzato Rc, medio, opera=184,7 kg/cmq < 0,85 x Rc, medio, progetto=251,6 kg/cmq

Pertanto, il calcestruzzo utilizzato per realizzare i pilastri del piano interrato e del piano

terra/rialzato risulta, mediamente, ampiamente non adeguato. Inoltre, alcuni pilastri