COMUNE di SALSOMAGGIORE TERME
Provincia di Parma
VERIFICA SISMICA DELLA
SCUOLA ELEMENTARE D’ANNUNZIO
RELAZIONE DI SINTESI
PARTE III - CONCLUSIONI
Committente:
Amministrazione Comunale di Salsomaggiore Terme
Piazza Libertà, 1. 43039 – Salsomaggiore Terme (PR)
00
01/03/10
rev.
data
Ing. Emanuel Perani e Ing Massimo Pilati
Redatto
Prof. Ing. Paolo Riva
Verificato
La costruzione originaria risale ai primi anni del secolo scorso, più precisamente agli anni 19081911, e presenta una pianta a C - inscritta in un rettangolo di ingombro 57x24m - con sviluppo
trasversale medio di circa 12m.
Nel 1937 si realizzò, in ampliamento all’originaria edificazione - in prolungamento dell’ala di
est-, l’edificio scolastico denominato allora “E.Toti”.
Lo sviluppo altimetrico delle due strutture è il medesimo; disposte su tre livelli, di cui l’ultimo è
un sottotetto, hanno altezze di interpiano pari a 4,85m (sia a piano terra, sia a piano primo),
mentre il sottotetto a falde inclinate ha un’altezza media di 2,50m.
Entrambi i corpi di fabbrica hanno struttura portante in muratura di mattoni pieni e malta di calce
idraulica, mentre gli orizzontamenti originari erano in cemento armato.
Molti di questi oggi risultano sostituiti da solai il latero-cemento o rinforzati da putrelle in
acciaio a seguito di un intervento di ristrutturazione realizzato nei primi anni settanta.
La copertura è realizzata in legno massello con capriate e terzere a reggere un’orditura
secondaria ortogonale alla linea di gronda.
Per quanto concerne le vulnerabilità specifiche, connesse con le vicende evolutive della fabbrica:
si valuteranno:
Engi.co srl – via Boccaccio, 22 - 20123 Milano Tel. 02 36517260 Fax 02-36517263 e-mail: [email protected]
2
i meccanismi di collasso locale determinati dai cinematismi possibili. A tale scopo sono
stati indagati gli ammorsamenti tra le murature ortogonali, facendo riferimento anche alla
documentazione d’archivio recuperata e, a tal proposito, esaustiva;
le manomissioni che nel tempo si sono succedute, legati ad interventi manutentivi minori
che hanno comportato la chiusura di vani preesistenti con tamponamenti non solidali alle
attigue murature.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Quale strumento metodologico per la definizione dei livelli di conoscenza e dei fattori di
confidenza sono state adottate le indicazioni contenute nelle “Istruzioni per l’applicazione delle
Norme tecniche per le costruzioni di cui al D.M. 14 gennaio 2008”.
Si sottolinea in ogni caso il ricorso alla “Direttiva del Presidente del Consiglio dei Ministri per
la valutazione e la riduzione del rischio sismico del patrimoni culturale con riferimento alle
norme tecniche per le costruzioni” per quanto concerne l’aspetto connesso con il terreno ed il
sistema di fondazioni. Per tale ambito si è applicato il principio per il quale non è necessaria
un’indagine diretta del sistema fondale e del terreno non essendo presenti fenomeni di dissesto.
Contestualmente le caratteristiche stratigrafiche del terreno sono state reperite dalle carte
geologiche disponibili e dai dati desunti da una relazione geologica svolta per un sito in
prossimità dell’edificio in esame e a disposizione dell’amministrazione.
La campagna diagnostica è stata valutata sulla base delle caratteristiche costruttive dell’edificio,
della tipologia strutturale e delle vicende costruttive: si ritiene che l’appropriato livello di
conoscenza da adottare alla base delle verifiche, in relazione alle indagini svolte, sia il “livello di
conoscenza adeguato – LC2”. Pertanto le verifiche sono state svolte assumendo il fattore di
confidenza Fc = 1.20.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Per quanto concerne l’accelerazione sismica, essa è stata valutata fissando preliminarmente i
parametri che concorrono alla sua determinazione, ossia le coordinate geografiche el sito, la vita
nominale (Vn) e la classe d’uso del manufatto. Tali parametri vengono qui riportati
congiuntamente ai valori dell’accelerazione sismica di picco al suolo.
Coordinate geografiche del sito:
longitudine:
9,9806
latitudine:
44,8157
Vita nominale:
La vita nominale della struttura in oggetto è stata considerata Vn = 50 anni, corrispondente a
“Opere ordinarie, ponti, opere infrastrutturali e dighe di dimensioni contenute o di importanza
normale”
Engi.co srl – via Boccaccio, 22 - 20123 Milano Tel. 02 36517260 Fax 02-36517263 e-mail: [email protected]
3
Classe d’uso e coefficiente Cu
la classe d’uso III è riferita a: Costruzioni il cui uso preveda affollamenti significativi. Industrie
con attività pericolose per l’ambiente. Reti viarie extraurbane non ricadenti in Classe d’uso IV.
Ponti e reti ferroviarie la cui interruzione provochi situazioni di emergenza. Dighe rilevanti per
le conseguenze di un loro eventuale collasso.
[Il coefficiente Cu corrispondente alla classe di appartenenza dell’edificio è pari a 1,50]
Peak ground accelaration (PGA)
I valori dell’accelerazione (di ancoraggio degli spettri) risultano pertanto pari a:
Per classe d’uso III:
per lo stato limite di esercizio di danno (SLD):
0,073 g
per lo stato limite ultimo di salvaguardia della vita (SLV):
0,174 g
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Per l’analisi sismica globale, il modello di riferimento utilizzato è quello a telaio equivalente
tridimensionale, in cui le pareti sono rappresentate da macroelementi, rappresentativi di maschi
murari e fasce di piano. Gli orizzontamenti sono invece modellati con elementi in grado di
valutare il comportamento meccanico in fase sismica.
A prescindere da questi aspetti fisico-matemateci del modello ciò che qui è importante
sottolineare è che in primo luogo sono si è analizzato i manufatto e si è individuata l’unità
strutturale di riferimento.
Facendo riferimento all’immobile oggetto di studio è stato necessario stabilire se l’ampliamento
(ex scuola E. Toti) potesse ritenersi solidale con il manufatto originario o se, viceversa,
costituisse un organismo indipendente.
Si è scelto di considerare i due corpi solidali: questo comporta che l’edificio (unità strutturale)
analizzato sia caratterizzato da una forte irregolarità planimetrica al quale sono associati
indicatori di collasso minori rispetto a quelli che si otterrebbero considerando le due strutture
indipendenti. Ovvero si è adottato un modello strutturale conservativo ai fini del calcolo della
sicurezza strutturale.
Ipotesi differenti si sarebbero potute percorrere, a queste sarebbero associate forme di
vulnerabilità (martellamento) che in ogni caso avrebbero suggerito i medesimi interventi di
miglioramento.
Le verifiche sismiche globali dell’edificio sono state condotte mediante analisi statica non
lineare di tipo push-over ritenuta, tra i metodi applicabili, quella più rappresentativa in relazione
alla tipologia del fabbricato.
La valutazione dei meccanismi locali, ovvero il ribaltamento delle pareti ortogonalmente alla
propria giacitura, è stata effettuata ricorrendo a modelli di calcolo che considerano l’equilibrio
limite degli elementi della costruzione.
Engi.co srl – via Boccaccio, 22 - 20123 Milano Tel. 02 36517260 Fax 02-36517263 e-mail: [email protected]
4
Tali meccanismi sono quelli per i quali sono stati ottenuti i minori livelli di sicurezza, come
peraltro facilmente ipotizzabile in sede di previsione, in relazione alla tipologia del fabbricato.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Nel complesso il comportamento globale dell'edificio risulta fortemente influenzato dalla
presenza dell’ampliamento (ex-scuola toti). Allo stato di salvaguardia della vita, in direzione X il
valore di αu = PGASLV / PGA10 si attesta su valori di 0.47, mentre in direzione Y di 0.58.
Allo stato limite di danno l'edificio risulta verificato in entrambe le direzioni
I valori dei coefficienti che indicano la vulnerabilità sismica relativamente alle verifiche locali
dei meccanismi di ribaltamento delle pareti sono molto inferiori rispetto a quello trovati nelle
analisi globali.
A conclusione vengono sintetizzati i valori degli indicatori di collasso per lo stato limite di danno
e di salvaguardia della vita, nonché il moltiplicatore di collasso per i meccanismi locali
MECCANISMI GLOBALI
Stato limite di esercizio – di danno limitato (SLD)
e = PGASLD / PGA63% (indicatore di rischio di inagibilità):
1,115
Stato limite di ultimo – di salvaguardia della vita (SLV)
u = PGASLV / PGA10% (indicatore di rischio di collasso):
0,470
MECCANISMI LOCALI
Stato limite di ultimo – di salvaguardia della vita (SLV)
u = PGASLV / PGA10% (indicatore di rischio di collasso):
0,120
Sulla base delle analisi svolte, sia di carattere qualitativo nonché quantitativo, vengono di seguito
fornite le indicazioni dei possibili interventi finalizzati al miglioramento sismico dell’edificio.
In primo luogo appare evidente la necessità di programmare un intervento finalizzato alla
riduzione/eliminazione dei rischi sismici associati a meccanismi di collasso locali o di primo
modo. Tali meccanismi, infatti, si attivano molto prima che l’edificio presenti un comportamento
d’assieme.
A tale scopo si ritiene che l’intervento più efficace, anche in relazione ai costi, possa essere la
realizzazione un sistema di incatenamenti (catene / tiranti posti ai vari livelli del fabbricato):
Engi.co srl – via Boccaccio, 22 - 20123 Milano Tel. 02 36517260 Fax 02-36517263 e-mail: [email protected]
5
Per quanto concerne la proposta per un intervento di miglioramento sismico a livello globale,
come rilevato dalla relazione di sintesi inerente la vulnerabilità sismica dell’edificio il
comportamento globale della struttura risulta principalmente influenzato dalla forte irregolarità
in pianta che risulta essere la principale causa di vulnerabilità sismica.
Si riscontrano infatti elevate richieste in spostamento in corrispondenza dell’estremità dell’ala
ove è ubicato il corpo della ex scuola “E.Toti” come tipicamente si rileva negli edifici di forma
allungata che presentano a un’estremità un vincolo cinematico che, nel caso specifico, è
costituito dal corpo principale della scuola d’Annunzio.
Tale “effetto bandiera” può essere annullato creando una disconnessione tra i due corpi di
fabbrica. Vista la disposizione planimetrica degli spazi e dei volumi, è naturale proporre tale
disconnessione in corrispondenza della zona di collegamento tra il corpo principale della scuola
e l’ampliamento. Tale disconnessione si ipotizza, in fase preliminare, possa avvenire attraverso
la demolizione e ricostruzione del suddetto volume di collegamento.
Ulteriori interventi, mirati ad un miglioramento globale della risposta sismica, si ritiene debbano
essere formulati previa esecuzione di una campagna diagnostica volta a determinare con prove in
situ (ad esempio martinetti piatti semplici e doppi) le caratteristiche meccaniche delle murature.
Engi.co srl – via Boccaccio, 22 - 20123 Milano Tel. 02 36517260 Fax 02-36517263 e-mail: [email protected]
6
