d r. i n g. S e r g i o D e l l ’ A n n a 33170 Pordenone ... · LETTURA STRUTTURE IN LEGNO:...

! ! d r. i n g. S e r g i o D e l l ’ A n n a 33170 Pordenone via G. Gozzi, 5 ! tel. 0434-28992 fax 0434-246292 s t u d i o d i i n g e g n e r i a c i v i l e e-mail [email protected] ! !

1.  Caratteristiche costruttive fabbricato

a)  Consultazione documentazione di progetto

b)  Rilievo geometrico della struttura

c)  Rilievo fotografico

2.  Caratteristiche materiali

a)  Identificazione materiali e tipologie murature

b)  Indagini strumentali e caratterizzazione resistenza materiali

3.  Verifica dell’edificio

a)  Verifica in condizioni statiche

b)  Verifica in condizioni sismiche

PERCORSO DI STUDIO

Progetto del 1909

Lavori di costruzione fabbricato scolastico

CONTRATTO D’APPALTO

Documentazione consultata

Documentazione consultata

Collaudo del 1913

Adeguamento alle norme antincendio e abbattimento delle barriere architettoniche. Anno 1992

Ampliamento refettorio e sala polivalente. Anno 2001

ELABORATI GRAFICI PROGETTO DI MANUTENZIONE ED

AMPLIAMENTO

Rilievo geometrico

Pianta Piano Terra

Rilievo geometrico

Pianta Piano Primo

Rilievo geometrico

Strutture di Sottotetto

Rilievo geometrico

Pianta Copertura

Rilievo geometrico

Prospetti

Rilievo fotografico

Rilievo fotografico

ESTERNI

INTERNI

Caratteristiche dei materiali: MURATURE

INDAGINI SULLE MURATURE:

1.  Indagini endoscopiche

2.  Saggi d’angolo sulle murature

3.  Indagini sclerometriche sulle malte

4.  Prova con martinetti piatti

MURATURE: identificazione materiali e tipologia murature

ESAME ENDOSCOPICO

Punti di indagine


ESAME ENDOSCOPICO


ESAME DEGLI AMMORSAMENTI

Punti di indagine


ESAME DEGLI AMMORSAMENTI

MURATURE: verifica di resistenza

VERIFICA CONSISTENZA DELLA MALTA

Sclerometro per malta

Punti di indagine


PROVA DI COMPRESSIONE SULLA MURATURA

PROVA CON MARTINETTI PIATTI


PROVA DI COMPRESSIONE SULLA MURATURA: Prova con martinetti piatti STRUMENTI

Martinetto piatto

Troncatrice idraulica

Pompa manuale Manometro di precisione

Sensori potenziometrici Unità di acquisizione

Rilievo tensione di esercizio


PROVA DI COMPRESSIONE SULLA MURATURA: Prova con martinetti piatti

Esecuzione 1° taglio e inserimento del martinetto inferiore Esecuzione 2° taglio e inserimento del

martinetto superiore

Cicli di carico e scarico

ESECUZIONE

Rottura della muratura

Caratteristiche dei materiali: STRUTTURE IN LEGNO

INDAGINI SULLE STRUTTURE IN LEGNO DI

COPERTURA:

1.  Misure resistografiche

2.  Misure dell’umidità

3.  Rilievo dimensione elementi

STRUTTURE IN LEGNO: indagini strumentali

STRUMENTI DI MISURA

Misura della resistenza alla perforazione degli elementi lignei

Misura umidità relativa elemento

Penetrometro da legno

Igrometro

Esempio di profilo grafico risultante: - ascissa = profondità relativa - ordinata = indice di resistenza riscontrato

ESEMPIO GRAFICO DI LETTURA


Profilo tipo

CORPO A CORPO B CORPO C

PUNTI DI INDAGINE


SOLAIO CALPESTIO PRIMO PIANO: Identificazione orditura e tipologia

Solaio H=28+4 cm a travetti precompressi binati tipo RDB 9/12 interasse 72 cm

SOLAIO CALPESTIO PRIMO PIANO: Identificazione orditura e tipologia

Orditura dei solai

VERIFICA IN CONDIZIONI STATICHE: Verifica murature

Identificazione pareti più significative

VERIFICA IN CONDIZIONI STATICHE: Verifiche murature

Parete A

Combinazione

Sforzo Assiale Pressoflessione (fuori piano)

Tensione agente

[MPa]

Tensione di compressione

di design

[MPa]

Sfruttamento M, agente

[kNm]

M, ultimo

[kNm] Sfruttamento

SLU 0.47 1.07 44% 36.50 50.97 72%

ESERCIZIO (solo permanenti)

0.31 / / / / /


Parete B

Combinazione

Sforzo Assiale Pressoflessione (fuori piano)

Tensione agente

[MPa]

Tensione di compressione

di design

[MPa]


[kNm]

M, ultimo

[kNm] Sfruttamento

SLU 0.48 1.07 45% 11.01 18.99 58%

ESERCIZIO

(solo permanenti) 0.30 / / / / /


Parete C

Combinazione

Sforzo Assiale Pressoflessione

Tensione agente

[MPa]

Tensione di compressione di

design

[MPa]


[kNm]

M, ultimo

[kNm] Sfruttamento

SLU 0.36 1.07 34% 7.40 67.26 11%


0.28 / 26% / / /


Parete D

Combinazione


Tensione agente

[MPa]


design

[MPa]


[kNm]

M, ultimo

[kNm] Sfruttamento

SLU 0.39 1.07 36% 4.27 32.87 13%


0.28 / 26% / / /


Parete E

Combinazione


Tensione agente

[MPa]


design

[MPa]


[kNm]

M, ultimo

[kNm] Sfruttamento

SLU 0.51 1.07 48% 6.35 12.50 51%


0.32 / 30% / / /

Capriata mista legno - acciaio

.

Modellazione agli elementi finiti GEOMETRIA

CARICHI

DIAGRAMMA SFORZO NORMALE ASTE

Tasso di sfruttamento

Puntone legno = 0.49

Tirante acciaio = 0.44

VERIFICA IN CONDIZIONI STATICHE: Verifiche capriate

Capriata in legno Modellazione agli elementi finiti GEOMETRIA

CARICHI

DIAGRAMMA SFORZO NORMALE ASTE

Tasso di sfruttamento

Puntone legno = 0.46

Tirante legno = 0.47

VERIFICA IN CONDIZIONI STATICHE: Verifiche capriate

VERIFICA IN CONDIZIONI SISMICHE

Anni di costruzione 1909-1913

Mappa di zonizzazione sismica del 1909 (in seguito a terremoto di Messina del 28.12.1908)

Il territorio comunale di Cordenons ricade

in un’area con rischio sismico nullo


Una porzione dell’attuale territorio

friulano viene definito a rischio sismico di

categoria 2

Mappa di zonizzazione sismica del 1930 Ridefinita a seguito di eventi tellurici accaduti in Friuli 23.03.1928, Irpinia del

23.07.1930 e Marche 30.10.1930

Il territorio comunale di Cordenons ricade

in un’area con rischio sismico nullo


Gran parte del territorio regionale viene definito a

rischio sismico , il Comune di Cordenons è classificato in categoria 2

Mappa di zonizzazione sismica del 1984 Ridefinita a seguito di eventi tellurici accaduti in Friuli il 06.05.1976

ed in Irpinia il 23.11.1980

Ag=0,25g


L’intero territorio italiano è classificato come zona

sismica a seguito dell’entrata in vigore dell’Ordinanza

OPCM 3274

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Tempo [s]

Acc

eler

azio

ne d

el T

erre

no

[m/s

ec2 ]

Accelerogramma zona 2 basato su una probabilità di accadimento nel tempo di riferimento pari al 10% Mappa di zonizzazione sismica del 2004

Ridefinita a seguito di eventi tellurici accaduti in Friuli il 06.05.1976 ed in Irpinia il 23.11.198

Ag=0,25g


-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Tempo [s]

Acc

eler

azio

ne d

el T

erre

no

[m/s

ec2 ]

Ag=0,25g

Mappa di zonizzazione sismica del 2012


Fasi dell’analisi sismica

•  Analisi Globale dell’edificio

•  Analisi dei possibili meccanismi locali di Collasso

VERIFICA IN CONDIZIONI SISMICHE: Analisi sismica globale

Modellazione della struttura con elementi FEM

Prima vista assonometrica del modello agli elementi finiti

Seconda vista assonometrica del modello agli elementi finiti

Assegnazione carichi livello superiore

L’analisi dell’edificio è avvenuta valutando resistenza e capacità di spostamento, delle murature del piano terreno

Sono stati definiti due tipi di murature resistenti: muro di spessore 40 cm in pietra

e muratura in mattoni di spessore 25 cm


Individuazione murature resistenti

Murature non resistenti alle azioni orizzontali

Murature in mattoni pieni comuni a 2 teste spessore 25 cm

Murature esistenti in pietra a spacco con buona tessitura

Direzione 2 d’ingresso del sisma

Direzione 1 d’ingresso del sisma


Metodo di calcolo: Analisi sismica statica non lineare (PUSHOVER)

P1 P2

Mappe rappresentanti la struttura nella condizione P1

Stato pareti al limite elastico: dy* " 2 mm


Stato pareti al limite di capacità ultima: du*"18 mm

Direzione del sisma

Direzione del sisma

Curva pushover: grafico rappresentante la risposta in termini di spostamento della

struttura per un sisma entrante in direzione 1, con tempo di ritorno di 475 anni.


Analisi dei risultati

Spettro ADSR: grafico di confronto tra offerta e domanda di spostamento della struttura per un sisma entrante in direzione 1, con tempo di ritorno

di 475 anni.

Spostamento ultimo !u*

Domanda di spostamento ! max*

Indicatore di rischio sismico in termini di accelerazione

in direzione 1:

!"!"#$%


P3 P4


Stato pareti al limite elastico: dy* " 2 mm


Stato pareti al limite di capacità ultima: du*" 11 mm

Direzione del sisma

Direzione del sisma Curva pushover: grafico rappresentante la risposta in termini di spostamento della

struttura per un sisma entrante in direzione 2, con tempo di ritorno di 475 anni.


Metodo di calcolo: Analisi sismica statica non lineare (PUSHOVER)

Analisi dei risultati

Spostamento ultimo !u*

Domanda di spostamento ! max* !"!&"#'(

Spettro ADSR: grafico di confronto tra offerta e domanda di spostamento

della struttura per un sisma entrante in direzione 2, con tempo di ritorno di

475 anni.

Indicatore di rischio sismico in termini di accelerazione in

direzione 2:


VERIFICA IN CONDIZIONI SISMICHE: Verifiche locali

Analisi Sismica dei meccanismi locali di collasso

Impalcato Carico all’SLV gravante sui maschi

murari [kN]

1 565.07

2 16.52

2 96.86

2 0

Grandezza Valore

Massa partecipante 61585 [kg] Coefficiente di partecipazione 0.90

Accelerazione di attivazione a0* 0.82 [m/s2]

Accelerazione spettrale richiesta dal

sisma all’SLV nel caso di formazione

della cerniera a livello del terreno 1.197 [m/s2]



della cerniera ad una certa quota 1.88 [m/s2]

Fattore di sicurezza 0.44

Cinematismo di ribaltamento di parete monolitica

Analisi Sismica dei meccanismi locali di collasso

Grandezza Valore

Massa partecipante 58253 [kg]

Coefficiente di partecipazione 0.908

Accelerazione di attivazione a0* 1.013 [m/s2]



della cerniera a livello del terreno 1.97 [m/s2]



della cerniera ad una certa quota 1.887 [m/s2]

Fattore di sicurezza 0.53

Cinematismo di ribaltamento di parete monolitica

Livello Carico totale all’SLV gravante sui

maschi murari [kN]

1.-2 533.86

2 15.65

2 73.56

VERIFICA IN CONDIZIONI SISMICHE: Verifiche locali

CONCLUSIONI

CONDIZIONI D’ESERCIZIO

CONDIZIONI SISMICHE

Il fabbricato risulta staticamente verificato e quindi idoneo all’uso

Il fabbricato presenta criticità in termini di configurazione costruttiva e di resistenza

È tuttavia adeguato per sismi di entità medio-bassa

D.M. 14.01.2008 – C8.3 : «…non si può pensare di imporre l’obbligatorietà dell’intervento o del

cambiamento di destinazione d’uso o, addirittura, la messa fuori servizio dell’opera, non appena se ne riscontri l’inadeguatezza. …»

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