VERIFICA DELLA VULNERABILITA’ SISMICA DELL’EDIFICIO SCOLASTICO I.C. CERBONI, PLESSO “XXV APRILE” UBICATO IN ROMA

VIA FEDERICO BORROMEO N. 57

_____________________________________________________________________________

RELAZIONE METODOLOGICA-ILLUSTRATIVA

Responsabile del Procedimento: Arch. Simonetta Ciccalotti

Direttore della Direzione Tecnica: Ing. Antonio Fernando di Lorenzo

Elaborato n. 3 Nome file: 040017_AL_03_01

Rev. B

SMART CIG: Z6220819A3 Data: Dicembre 2017

I Progettisti: R.T.P. Ludovici, Luzzo, Mangone, Di Ciommo Viale Roma 141B, 00012 Guidonia Montecelio (RM)

Arch. Mario Ludovici

Ing. Paolo Mangone

Arch. Francesco Luzzo

Ing. Elisa Di Ciommo

MUNICIPIO ROMA XIV Monte Mario

Pag. 1 di 11

RELAZIONE METODOLOGICA – ILLUSTRATIVA

- 1. STORICO CRITICA

L’edificio scolastico 25 Aprile è parte dell’Istituto Comprensivo Rosetta Rossi, è situato in Via

Federico Borromeo n. 57, nel Municipio XIV di Roma, ed è individuato nel N.C.E.U. di Roma al

foglio n. 352, particella 1708. La destinazione urbanistica di P.R.G. risulta essere “verde pubblico

e servizi pubblici di livello locale”. Il Plesso ospita le classi prime, seconde e terze della scuola

primaria.

Gli edifici che compongono il plesso sono di tipo prefabbricato, realizzati negli anni Sessanta

dalla società FEAL Sud S.p.a., specializzata in costruzioni metalliche, su progetto dell’ufficio

tecnico della stessa società. I manufatti si articolano in due blocchi, l’edificio scolastico e la

palestra, tra loro collegati da un volume basso caratterizzato dal corridoio di comunicazione e

dagli spogliatoi.

L’edificio scolastico, di pianta rettangolare, si sviluppa su quattro livelli fuori terra tra loro collegati

da una doppia scala con struttura portante in acciaio, ed un piano interrato di dimensioni inferiori

rispetto all’area di sedime dell’edificio.

La struttura portante dell’edificio è in acciaio, le pareti perimetrali sono del tipo a pannelli

prefabbricati.

I solai sono in acciaio calcestruzzo ad eccezione dell’ultimo, realizzato in travi reticolari in

acciaio, di sostegno della copertura metallica a due falde.

Il piano terra ospita il locale refettorio, l’alloggio dell’ex custode, la portineria, un magazzino ed i

servizi igienici; il piano primo aule didattiche, laboratori, ludoteca, teatro, servizi igienici; il piano

secondo aule didattiche, laboratori, biblioteca e servizi igienici; il piano terzo aule didattiche,

laboratori e ludoteca. Il piano interrato è adibito a locale tecnico.

La palestra è costituita da un unico ambiente fuori terra, il manufatto ha la struttura portante in

acciaio, la copertura è sostenuta da una doppia orditura, primaria e secondaria, di travi reticolari

in acciaio, la tamponatura perimetrale è in pannelli prefabbricati.

Nell’anno 2008 sono stati realizzati lavori di manutenzione straordinaria, antincendio e di

eliminazione delle barriere architettoniche mediante la realizzazione di una scala di emergenza

esterna in cemento armato con annesso ascensore, di accesso a tutti i piani dell’edificio

scolastico. Sono stati inoltre applicati pannelli frangisole sugli infissi delle facciate esposte a sud

e ad est.

Gli edifici mostrano i segni del tempo ed i limiti propri della tecnologia e dei materiali con cui

sono stati realizzati. Lo stato di conservazione può essere considerato medio - basso avendo

Pag. 2 di 11

dimostrato nel tempo gravi carenze costruttive sia strutturali che di contenimento energetico.

Infatti al di là dei comprovati vantaggi propri delle strutture in acciaio, quali il minor peso proprio

nonché la possibilità di coprire notevoli luci per le coperture, come nell’edificio adibito a palestra,

va rilevata la scarsa resistenza al fuoco ed agli agenti atmosferici delle strutture rispetto ad altri

materiali da costruzione più tradizionali.

L’acciaio, considerato materiale eterno, in realtà può essere aggredito da un processo di

deterioramento, causato da un fenomeno spontaneo ed irreversibile innescato dall’interazione

chimico-fisica con l’ambiente di conservazione. Il fenomeno in questione è la corrosione, e gli

agenti corrosivi più comuni sono l’ossigeno e l’acqua. Nonostante al momento della

realizzazione della scuola le strutture siano state trattate con prodotti antiruggine e, le sole parti

in vista rivestite con smalto sintetico, i danni causati da umidità ed infiltrazioni sono visibili negli

elementi di acciaio sia in copertura che sul perimetro dell’edificio scolastico ed in maniera più

accentuata in palestra.

Le tamponature perimetrali dell’edificio scolastico, costituite da facciate continue in pannelli

prefabbricati del tipo “grid-wall” di spessore 6,00 cm, sono coibentati internamente con resine

poliuretaniche ed alternati agli originali infissi in alluminio anodizzato. Tali chiusure non sono in

linea con le vigenti normative sul contenimento energetico ed ai requisiti prestazionali oggi

richiesti. Le pareti della palestra sono realizzate nella parte inferiore in pannelli opachi simili a

quelli della scuola e nella parte superiore in doghe verticali di alluminio verniciato coibentate da

un materassino in lana di vetro di spessore 5 cm, internamente protetto da lamiera ondulata in

alluminio. La parete illuminante della palestra è invece stata realizzata in doghe verticali di resine

poliestere traslucide.

Sia la scuola che la palestra hanno la copertura realizzata con pannelli in lamiera di alluminio

nervata vincolata da grappe in ferro alla struttura reticolare sottostante, non risulta presente

coibentazione termica. Tutti i soffitti del plesso scolastico sono stati controsoffittati con pannelli

modulari.

Pag. 3 di 11

- 2. STRUTTURALE

Con la presente relazione si illustrano le modalità procedurale usate per individuare la

vulnerabilità sismica dei due corpi di fabbrica che costituiscono l’edificio scolastico I.C. Cerboni.

Si premette che, in linea con quanto presente nel disciplinare di gara che richiedeva un livello

di conoscenza adeguata LC2, In accordo con quanto prescritto dalle NTC 14.01.08, in

particolare con riferimento alla circolare n. 617 del 02.02.2009 punto C8A.1B tabella C8A.1.2

sono state espedite tutte le indicazioni presenti per raggiungere il livello di conoscenza adeguato

‘LC2’:

- Geometria:

a. Edificio scolastico e palestra: si tratta di un edificio composito formato da due

manufatti a diversa geometria sia in pianta che in alzato, collegati con collegamento

al solo piano terra, di esso è stato eseguito il rilievo e la restituzione grafica dell’intero

organismo strutturale comprensivo di impianto geometrico degli elementi verticali

(montanti) ed orizzontali ( travi , solai , fondazioni). Ciò ha consentito di poter mettere

a punto il modello strutturale spaziale per poter eseguire l’analisi lineare.

b. Corpo scala ed ascensore: si tratta di un manufatto di recente costruzione, realizzato

in epoca recente secondo le prescrizione del DM 16.01.96 e pertanto sulla base delle

carpenterie rinvenute è stato possibile riscontrare la perfetta rispondenza, mediante

una verifica puntuale a vista, fra quanto presente negli elaborati grafici e quanto

realizzato e pertanto sono state considerate tali elaborati grafici per poter mettere a

punto il modello strutturale ed eseguire l’analisi lineare.

- Dettagli costruttivi:

a. Edificio scolastico e palestra: si tratta di manufatti in carpenteria metallica per i piani

fuori terra, mentre il piano interrato (vano sotteso da una minima porzione

perimetrale dell’edificio scolastico) e le fondazioni sono in calcestruzzo armato. Per

quanto riguarda la parte strutturale in carpenteria metallica sono state rilevate tutte le

giunzioni (nodi fra aste o fra aste e travi reticolari); per la parte in calcestruzzo sono

state rilevate le sezioni e con l’uso del pacometro è stata rinvenuta anche la

distribuzione delle barre di acciaio all’interno delle sezioni di travi, pilastri e pareti,

inoltre mediante spicchettature del calcestruzzo corticale è stato individuato il tipo di

acciaio (barre lisce quindi acciaio FeB22K).

b. Corpo scala: la distribuzione delle armature all’interno delle sezioni di calcestruzzo è

stata rilevata dai disegni dei particolari esecutivi.

Pag. 4 di 11

- Proprietà dei materiali:

a. Edificio scolastico e palestra: per la carpenteria metallica è stato eseguito un solo

prelievo in quanto dalle prove in laboratorio l’acciaio presente appartiene alla classe

più bassa S235 (FeB360) e pertanto non si è indagato oltre. Per il calcestruzzo armato

è stato eseguito un prelievo (una carota cilindrica) di cui sono state ricavate le

caratteristiche meccaniche per la prova in laboratorio da cui è risultato clacestruzzo

classe C25/30, nell’analisi strutturale è stato usato un calcestruzzo C20/25. Non sono

state eseguite prove di laboratorio per le barre di acciaio, in quanto dall’esame a vista

è risultato acciaio liscio, oltretutto ben conservato e privo di ossidazione, e pertanto

nell’analisi strutturale è stato usato acciaio classe FeB22K (la classe più bassa).

b. Corpo scala e ascensore: trattandosi di edificio di recente costruzione, sono stati usati

i valori dei materiali presenti sulle indicazioni degli elaborati grafici: calcestruzzo

classe C25/30, acciaio FeB44K (B40C).

- Categoria di terreno e parametri geotecnici:

per quanto riguarda la sezione stratigrafica del terreno di fondazione ed i parametri

geotecnici, sono stati usai i valori rilevati sulla relazione geologica allegata alla

documentazione di progetto del corpo scala-ascensore, per conoscere la categoria del

suolo ai fini dell’incremento stratigrafico dell’accelerazione di progetto, è stato dato

l’incarico al Geologo Dott. Stefano De Blasi per l’indagine geofisica diretta. Con la masw

è risultato un terreno di categoria B, mentre con la rsl ricavata con analisi sprettro

compatibile, la categoria risulta C. Essendo in zona simica 3A , si è scelto, per avere il

valore dell’accelerazione di progetto, l’incremento stratigrafico relativo alla categoria B.

In base ai risultati ottenuti di vulnerabilità sismica (molto elevata) dell’edificio scolastico,

ma anche per il corpo scala-ascensore, non è stata eseguita anche l’analisi lineare con

l’uso di un più elevato incremento stratigrafico.

Con la scorta dei rilievi eseguiti, è stato possibile creare un modello strutturale spaziale. Ciò ha

permesso di eseguire l’analisi per valutare la vulnerabilità sismica dei due manufatti. Per valutare

la vulnerabilità sismica è stata eseguita l’analisi dinamica modale con il metodo agli elementi

finiti, in cui gli elementi monodimensionali sono stati schematizzati con elementi beam e quindi

combinati fra essi mediante nodi, gli elementi bidimensionali sono stati schematizzati con

elementi shell a tre e quattro nodi.

Pag. 5 di 11

Dall’analisi strutturale sono emersi i seguenti risultati:

- Edificio scolastico e palestra: la vulnerabilità sismica è elevata, il rapporto, allo stato limite di

salvaguardia della vita fra la PGACLV /PGADLV = 0.00/0.1285 <<<<< 1, mentre allo stato

limite di danno PGACLD/PGADLD = 0.60/0.06>,1 quindi sopportabile in caso di sisma lieve.

- Corpo scala-ascensore: la vulnerabilità sismica è PGACLV /PGADLV = 0.00/0.1285 <<<<< 1,

mentre allo stato limite di danno PGACLD/PGADLD = 0.60/0.06> 1, quindi sopportabile in

caso di sisma lieve.

Pag. 6 di 11

3. INDICAZIONI SUGLI INTERVENTI DA ESEGUIRE

Sulla base dei risultati dell’analisi eseguita, emerge che tutti i manufatti presenti, manifestano

allo stato limite di salvaguardia della vita un grado di vulnerabilità sismica molto elevato, pertanto

per l’adeguamento sismico necessitano opere di consolidamento che conferiscano capacità di

duttilità tale da garantire una PGACSLV superiore alla PGADSLV. Dall’esame dei risultati delle analisi

eseguite emerge che gli interventi potrebbero essere limitati alle sole strutture in elevazione, in

quanto le fondazioni hanno buone capacità riguardo a tutti i tipi di verifiche: GEO, EQU,STRU.

Considerando i due corpi di fabbrica costituenti l’edificio scolastico e la palestra, i quali

considerati singolarmente hanno la caratteristica di essere regolari in pianta e ciò significa

assenza di eccentricità, manifestano invece se considerati uniti come di fatto sono una forte

eccentricità (vedi figura 1).

Figura 1

Quindi sarebbe opportuno dividere i due corpi di fabbrica con un giunto tecnico, isolando il

corridoio di collegamento inserendo montanti staccati dai due edifici su cui trasferire il carico

del solaio e delle tamponature del corridoio. Operando in tal modo, sicuramente le strutture

della palestra avranno bisogno di interventi contenuti: quali l’inserimento di controventi laterali,

rifasamento completo di tutte le giunzioni per adeguarle, in quanto le azioni orizzontali sono

molto contenute, essendo caratterizzata da un solo solaio di copertura, oltremodo leggero. Per

l’edificio scolastico, gli interventi di adeguamento potrebbero essere eseguiti con l’uso di

calcestruzzo e quindi avere sezioni resistenti in acciaio-calcestruzzo, ovviamente anche in

questo caso il rifasamento delle giunzioni sarà prioritari.

Pag. 7 di 11

4. CONCLUSIONI

Dall’analisi strutturale sono emersi i seguenti risultati:

- Edificio scolastico e palestra:

la vulnerabilità sismica è elevata, il rapporto, allo stato limite di salvaguardia della vita fra la

PGACSLV/PGADSLV = 0.00/0.1285 <<<<< 1, mentre allo stato limite di danno

PGACLD/PGADLD = 0.60/0.06>1.

- Corpo scala-ascensore:

la vulnerabilità sismica è PGACLV/PGADLV = 0.00/0.1285 <<<<< 1, mentre allo stato limite

di danno PGACLD/PGADLD = 0.60/0.06> 1.

Dall’esame dei risultati emerge che tutti i corpi di fabbrica che costituiscono il complesso

scolastico manifestano vulnerabilità in caso di sisma con accelerazione spettrale di 12,6 cm/sc2

, mentre si evince che in caso di sisma con una accelerazione spettrale di 6,4 cm/sec2 la

struttura non subisce nessun danno in quanto il coefficiente di sicurezza è superiore ad 1.

La zona in cui è ubicata la scuola rientra nella fascia di zonazione sismica con spettro elastico

compreso nel range 0.075-0.1 con probabilità del 10% che l’evento possa verificarsi in 50 anni,

la zona è classificata di 3a categoria che significa che i terremoti che possono verificarsi sono

moderati.

Pag. 8 di 11

Dal diagramma allegato si può valutare la corrispondenza fra magnitudo ed accelerazione

spettrale e quindi la massima magnitudo che si può avere nel sito ove è ubicata la scuola è di

4.6, la magnitudo sopportabile dagli edifici che la costituiscono è di 3,6. Il terremoto del 24 agost

2016 ha avuto nella zona epicentrale magnitudo 6,0 quello del 30 ottobre 2016 magnitudo 6,5.

Il corrispondente valore della Scala Mercalli relativa al 24 agosto nella zona epicentrale è stato

di 10°, a Roma lo scuotimento ricevuto è stato catalogato fra il 4° e 5° grado della Scala Mercalli,

i danni provocati sono stati molto limitati.

Pag. 9 di 11

CLASSE DI RISCHIO SISMICO AI SENSI DEL DM 65 DEL 07.03.2017

Pag. 10 di 11

Pag. 11 di 11