COMUNE DI LUSCIANO
Provincia di Caserta
ADEGUAMENTO STRUTTURALE DELL’EDIFICIO SCOLASTICO
SCUOLA ELEMENTARE
Via Boccaccio
RELAZIONE SULLE CARATTERISTICHE DEI MATERIALI
Novembre 2015
Il R.T.P.
Prof. Ing. Ferdinando LUMINOSO
Dott. Ing. Giovanni Toscano
Dott. Arch. Vincenzo Vitone
INDICE
PREMESSE ........................................................................................................................... 3
A.
SINTESI DELLE RISULTANZE DELLE INDAGINI E DELLE PROVE .......................... 5
A.1
PROVA DI CARICO SUL SOLAIO NELL’EDIFICO.................................................................. 5
A.2
PROVA DI CARICO AI MARTINETTI PIATTI ....................................................................... 8
A.3
PROVA ULTRASONICA SULLA MURATURA ...................................................................... 9
A.4
PROVA A COMPRESSIONE SU CAROTE DI CALCESTRUZZO ................................................ 10
A.5
PROVE SONREB ..................................................................................................... 12
B.
CONSIDERAZIONI SUI LIVELLI DI CONOSCENZA E FATTORI DI CONFIDENZA
RAGGIUNTI .................................................................................................. 15
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Premesse
La presente relazione intende illustrare l’elaborazione dei dati prodotti dalle
prove di laboratorio e dai saggi in sito, che sono estremamente significativi per la
scelta definitiva del livello di conoscenza e del relativo FC.
In particolare trattandosi di un edificio di tipo misto, verranno indicate
separatamente le prove effettuate sugli elementi in cemento armato e sulla struttura
in muratura.
La relazione inoltre fornisce informazioni sui criteri di definizione dei livelli
di conoscenza e del relativo FC, sul grado di affidabilità delle prove eseguite, sulla
omogeneità dei materiali presenti negli edifici.
Sia per le strutture in c.a. che per quelle in muratura, si rinvia alla relazione
redatta dal Laboratorio Ufficiale TECNOLAB s.r.l., riportata nell’Appendice A della
Relazione R04, nella quale è stato riportato quanto segue:
- Formule di conversione utilizzate per correggere i dati relativi alle singole prove
in dati di progetto;
- Calcoli relativi all’elaborazione dei dati di prova trattati attraverso prove
combinate (SONREB);
- Calcoli relativi al procedimento di taratura delle prove non distruttive
caratterizzate dalla correlazione intercorrente tra i dati ricavati dalle prove di
carotaggio e dalla SONREB, effettuate nello stesso punto di indagine;
- Dati e parametri meccanici desunti dalle prove sperimentali sulle strutture in
muratura ed in c.a..
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Per comodità espositiva la relazione è suddivisa nei seguenti paragrafi:
A. SINTESI DELLE RISULTANZE DELLE INDAGINI E DELLE PROVE.
B. CONSIDERAZIONI SUI LIVELLI DI CONOSCENZA E FATTORI DI CONFIDENZA
RAGGIUNTI.
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A. SINTESI DELLE RISULTANZE DELLE INDAGINI E DELLE PROVE
Per ognuna delle prove sperimentali si riportano i quadri di sintesi
concernenti le risultanze.
A.1 PROVA DI CARICO SUL SOLAIO NELL’EDIFICIO
In relazione alla prova di carico sul solaio si è fatto riferimento alle prove
precedentemente effettuate sull’edificio. Tali prove, effettuate nel settembre del 2004
dal laboratorio PLP group srl, hanno evidenziato per i tre orizzontamenti i seguenti
risultati:
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_Solaio Piano Primo
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_Solaio Piano di Copertura
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A.2 PROVA DI CARICO AI
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MARTINETTI PIATTI
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A.3
PROVA ULTRASONICA SULLA MURATURA
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A.4
PROVA A COMPRESSIONE SU CAROTE DI CALCESTRUZZO
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A.5 PROVE SONREB
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A.6 PROVA DI TRAZIONE SU BARRE DI ACCIAIO
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B. CONSIDERAZIONI SUI LIVELLI DI CONOSCENZA E FATTORI DI
CONFIDENZA RAGGIUNTI
Le Norme Tecniche per le costruzioni del 2008 emanate con D.M.
14.01.2008 e la relativa Circolare Ministeriale n. 617/2009 danno utili e preziose
indicazioni per la progettazione del piano di prove strutturali da eseguire, in funzione
dei livelli di conoscenza da raggiungere e dei fattori di confidenza da adottare.
Giova preliminarmente ricordare che la conoscenza dell’edificio risulta di
fondamentale importanza ai fini di una adeguata analisi, e può essere conseguita con
diversi livelli di approfondimento, in funzione dell’accuratezza delle operazioni di
rilievo, delle ricerche storiche, e delle indagini sperimentali. In particolare ai fini
della scelta del tipo di analisi e dei valori dei fattori di confidenza, la circolare 617/09
al punto §C8A.1.A.4, definisce i seguenti tre livelli di conoscenza:
LC1 - Conoscenza Limitata: si intende raggiunto quando sono stati
effettuati il rilievo geometrico, verifiche in situ limitate sui dettagli
costruttivi ed indagini in situ limitate sulle proprietà dei materiali;
LC2 - Conoscenza Adeguata: si intende raggiunto quando sono stati
effettuati il rilievo geometrico, verifiche in situ estese ed esaustive sui
dettagli costruttivi ed indagini in situ estese sulle proprietà dei materiali;
LC3 - Conoscenza Accurata: si intende raggiunta quando sono stati
effettuati il rilievo geometrico, verifiche in situ estese ed esaustive sui
dettagli costruttivi ed indagini in situ esaustive sulle proprietà dei materiali.
Inoltre il D.M. sopra citato specifica che “Il rilievo deve individuare
l’organismo resistente della costruzione, tenendo anche presente la qualità e lo stato
di conservazione dei materiali e degli elementi costitutivi” e che “Per conseguire
un’adeguata conoscenza delle caratteristiche dei materiali e del loro degrado, ci si
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baserà su documentazione già disponibile, su verifiche visive in situ e su indagini
sperimentali. Le indagini dovranno essere motivate, per tipo e quantità, dal loro
effettivo uso nelle verifiche; nel caso di beni culturali e nel recupero di centri storici,
dovrà esserne considerato l’impatto in termini di conservazione del bene”. Tali
prescrizioni hanno consentito di programmare il piano di prove strutturali, dopo che:
- È stata acquisita tutta la documentazione disponibile (progetto originario ed
eventuali atti di collaudo);
- È stato stabilito l’anno di progettazione; ricostruire la eventuale sequenza di
esecuzione (sia in elevazione che in termini di corpi di fabbrica);
- Sono state effettuate considerazioni basate sulla pratica progettuale dell’epoca
di costruzione ovvero sulle caratteristiche geometriche della struttura allo
scopo di individuare elementi o parti che, per criterio di progetto o per
condizioni di simmetria, siano stati dimensionati (e armati nel caso di strutture
in cemento armato) allo stesso modo;
- Per le strutture in muratura, è stata eseguita una serie di saggi che ha consentito
di prendere visione del tipo di muratura utilizzata, della sua tessitura sui
paramenti esterni ed in senso trasversale, dei dettagli di ammorsamento
utilizzati nei cantonali e negli incroci tra muri portanti, della qualità del
collegamento tra orizzontamenti e pareti, dell’esistenza di architravi efficienti e
di elementi atti ad eliminare le spinte eventualmente presenti.
Non
è
stato
riscontrato
alcun
quadro
fessurativo
e
deformativo
particolarmente preoccupante.
Queste considerazioni preliminari sono state poste quindi alla base della
raccolta e dell’analisi dei dati utili per la conoscenza degli edifici, nonché per
un’ottimale ed efficace progettazione del piano di indagine.
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Si è inoltre tenuto conto che le indicazioni della Circolare n. 617 non hanno lo
stesso livello di cogenza del D.M. 14.01.08 a cui sono allegate e vanno riguardate
come utile riferimento per il tecnico che si appresta a stabilire numero, tipo e
posizione delle prove da eseguire. Per le strutture in cemento armato, la Circolare n.
617 prevede che, indipendentemente dal livello di conoscenza che si vuole
raggiungere, si possano effettuare prove sui materiali mediante verifiche limitate,
estese o esaustive.
Quindi, se la progettazione del piano delle prove è stato preceduto, come nel
caso in esame, dalle analisi preliminari sopra descritte, è stato possibile effettuare la
valutazione della sicurezza globale basandosi su verifiche limitate (1 provino di cls
per 300 mq di piano dell’edificio, 1 campione di armatura per piano dell’edificio),
percui è stato possibile:
a) ridurre ulteriormente il numero di carote di calcestruzzo sfruttando quanto
suggerito dalla Circolare n. 617 per cui “Ai fini delle prove sui materiali è
consentito sostituire alcune prove distruttive, non più del 50%, con un più
ampio numero, almeno il triplo, di prove non distruttive, singole o combinate,
tarate su quelle distruttive”;
b) ridurre il numero dei prelievi di campioni di armatura, in considerazione della
delicatezza e della laboriosità dell’estrazione e del successivo ripristino; (ciò è
stato reso possibile, in quanto era nota con buona approssimazione l’epoca di
costruzione e quindi la relativa classe dell’acciaio utilizzato come barre di
armatura).
Per le strutture in muratura, come si evince dalla Tabella C8A.1.1 della
Circolare n. 617, nel caso in cui si voglia raggiungere un livello di conoscenza LC2,
sono state limitate al minimo le prove distruttive e debolmente distruttive, in quanto
si è identificata con accettabile certezza il tipo di muratura in esame, e ciò ha
consentito di effettuare l’analisi e le verifiche utilizzando i valori medi di resistenza e
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modulo elastico relativo alla corrispondente muratura in Tabella C8A.2.1. Infatti, a
valle di preliminari saggi visivi, la muratura non hanno presentato una tessitura
irregolare.
Ovviamente sussistendo tali condizioni, l’esecuzione delle prove è stata
comunque subordinata alla selezione del livello di conoscenza che si mirava ad
ottenere. Il livello di conoscenza LC3, secondo quanto previsto dalla Circolare n.617,
richiede l’esecuzione di prove distruttive molto onerose (es., compressione
diagonale) e quindi non è stato posto come obiettivo nella progettazione di interventi
su ordinarie strutture in muratura.
Nel caso specifico si intende riportare in un opportuno quadro di sintesi il
piano di indagine, che ha dato luogo, per i vari edifici costituenti il plesso scolastico,
ad un livello di conoscenza LC2 sia per le strutture in c.a., sia per le strutture in
muratura.
Tale quadro, redatto separatamente per le strutture in c.a. e in muratura, offre
anche la possibilità di operare un opportuno confronto.
Nel caso specifico, sebbene il fabbricato non risulti vincolato, per una
dettagliata valutazione del fattore di confidenza da adottare si è ritenuto opportuno
utilizzare l’approccio definito nelle “Linee Guida per la valutazione e riduzione del
rischio sismico del patrimonio culturale con riferimento alle norme tecniche per le
costruzioni”. In altre parole sono stati determinati diversi fattori parziali di
confidenza sulla base dei coefficienti numerici riportati nella tabella seguente e i cui
valori sono associati alle quattro categorie di indagine ed al livello di
approfondimento in esse raggiunto:
4
FC 1 FCk
k 1
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Figura.1.
Tabella 4.1. delle Linee Guida – Definizione dei livelli di approfondimento delle
indagini sui diversi aspetti della conoscenza e relativi fattori parziali di confidenza
Per quanto evidenziato si ottiene:
INDAGINE
LIVELLO DI APPROFONDIMENTO
F.C.
Fc1=
Rilievo geometrico
Rilievo geometrico completo
Rilievo metrico e dei
Esteso rilievo materico e degli elementi
Fc2=
dettagli costruttivi
costruttivi
0.06
Proprietà meccaniche dei
limitate indagini sui parametri meccanici dei
Fc3=
materiali
materiali
0.06
0.05
Disponibilità di dati geologici e sulle strutture
Terreno e fondazioni
fondazionali; limitate indagini sul terreno e le
fondazioni
Figura.2.
Fc4=
0.03
Definizione dei fattori di confidenza parziali
4
FC 1 FCk 1 (0.05 0.06 0.06 0.03) 1.20
k 1
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Pertanto è stato possibile ritenere che il livello di conoscenza raggiunto è LC2
“Conoscenza adeguata” e quindi nelle valutazioni si adottato un fattore di confidenza
FC=1,20.
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Dott. Ing. Giovanni Toscano
Dott. Arch. Vincenzo Vitone
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