12 s mur 01 relazione generale e tecnico descrittiva
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PREMESSA La presente relazione si inquadra nell’ambito del progetto “Indagine, scavo archeologico, restauro conservativo, fruibilità e valorizzazione dell’area dell’Abbazia Benedettina di Sant’Eufemia” Il progetto contempla due distinte progettazioni strutturali: realizzazione di una struttura di copertura del Abside dell’Abbazia Benedettina, intervento di recupero di un fabbricato esistente da adibire a Punto Informativo e Servizi ovvero: la realizzazione di una nuova costruzione dotata di struttura metallica; il consolidamento/miglioramento sismico di una costruzione esistente, costituita dall’antico fabbricato in muratura In particolare, il presente progetto esecutivo strutturale è attinente allo INTERVENTO DI MIGLIORAMENTO DEL FABBRICATO ovvero di una “costruzione esistente in muratura”. *** Committente è Comune di Lamezia Terme Dal punto di vista del titolo abilitativo all’esecuzione dei lavori, l’intervento edilizio è autorizzato con approvazione del progetto con determina dirigenziale. *** La presente relazione, assieme al progetto esecutivo strutturale di cui è parte, viene redatta sulla base di quanto previsto dalla Norme tecniche per le costruzioni di cui al D.M. 14.01.2008, alle relative Istruzioni di cui alla C.M. n. 617 del 02.02.2009 ed agli Indirizzi operativi di cui alla DIR.P.C.M. del 09.02.2011. A parte la presente PREMESSA, la relazione si compone di due parti: una prima, comprendente una DESCRIZIONE GENERALE DELL’OPERA; e una seconda, relativa ai CRITERI GENERALI DI ANALISI E VERIFICA; quest’ultima parte trova poi il suo naturale completamento nelle ulteriori relazione di calcolo strutturale sulla vulnerabilità sismica, e nei corrispondenti tabulati, o fascicoli, dei calcoli. RELAZIONE GENERALE TECNICA DESCRITTIVA DELL’INTERVENTO § ‐ Elaborati progettuali di riferimento. Per la più generale descrizione architettonica e morfologica dei manufatti edilizi coinvolti dall’intervento in progetto, si rinvia a quanto già riportato nel progetto architettonico generale e, più specificatamente, nelle seguenti tavole progettuali: STR-MUR STR-MUR STR-MUR STR-MUR STR-MUR STR-MUR STR-MUR STR-MUR STR-MUR STR-MUR STR-MUR 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 relazione generale e tecnica descrittiva dell’intervento relazione sui materiali relazione sulle fondazioni relazione geotecnica relazione di calcolo strutturale e sulla vulnerabilità sismica tabulati dei calcoli strutturali piano di manutenzione interventi di consolidamento delle murature: piante, prospetti e particolari costruttivi pianta fondazione, sviluppo armature travi/sezioni, particolari Primo Impalcato: pianta carpenteria, sezione, particolari costruttivi Secondo Impalcato: pianta carpenteria, sezione, particolari costruttivi Nei suddetti elaborati si può prendere atto anche della tipologia di intervento previsto, sotto il profilo urbanistico ed edilizio. § ‐ Riferimenti normativi, legislativi e regolamentari. Il progetto esecutivo strutturale viene redatto nel quadro delle disposizioni tecniche, normative e/o regolamentari elencate di seguito. LEGGE 1086/71: Legge 5 novembre 1971, n. 1086, recante «Norme per la disciplina delle opere in conglomerato cementizio armato, normale e precompresso e in struttura metallica.» LEGGE 64/74: Legge 2 febbraio 1974, n. 64, recante «Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le zone sismiche.» DPR 246/93: Decreto del Presidente della Repubblica 21 aprile 1993, n. 246, recante «Regolamento di attuazione della direttiva 89/106(CEE relativa ai prodotti da costruzione.» TESTO UNICO DELL’EDILIZIA: Decreto del Presidente della Repubblica 6 giugno 2001, n. 380, recante «Testo unico delle disposizioni legislative e regolamentari in materia edilizia.» OPCM 3274/2003: Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri 20 marzo 2003, n. 3274, e s.m.i., recante «Primi elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica» DCDPC 2003: Decreto del Capo dipartimento della Protezione civile 21 ottobre 2003, recante «Disposizioni attuative dell’art. 2, commi 2, 3 e 4, dell’ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n. 3274, del 20 marzo 2003, recante «…». CODICE DEI BENI CULTURALI: Decreto legislativo 22 gennaio 2004, n. 42, recante «Codice dei beni culturali e del paesaggio.» 2 RELAZIONE GENERALE TECNICA DESCRITTIVA DELL’INTERVENTO DIRPCM 2007: Indirizzi operativi di cui alla Direttiva del Presidente del Consiglio dei Ministri 12 ottobre 2007 «Direttiva del Presidente del Consiglio dei Ministri per la valutazione e la riduzione del rischio sismico del patrimonio culturale con riferimento alle norme tecniche per le costruzioni.» DIRPCM 2011: Direttiva del Presidente del Consiglio dei Ministri 9 febbraio 2011: «Linee guida per la valutazione e la riduzione del rischio sismico del patrimonio culturale con riferimento alle Norme tecniche per le costruzioni di cui al decreto del Ministero delle Infrastrutture e dei trasporti del 14 gennaio 2008.» NTC 2008: Decreto del Ministro delle infrastrutture 14 gennaio 2008 recante «Approvazione delle nuove norme tecniche per le costruzioni.» CM 2009: Circolare del Ministro per le infrastrutture e trasporti 2 febbraio 2009, n. 617 C.S.LL.PP. recante «Istruzioni per l’applicazione delle “Nuove norme tecniche per le costruzioni” di cui al decreto ministeriale 14 gennaio 2008.» EC5:2005: UNI EN 1995‐1‐1:2005 recante «Eurocodice 5 – Progettazione delle strutture in legno – Parte 1‐1: Regole generali – Regole comuni e regole per edifici.» DGR 2009: Delibera di Giunta regionale 27 novembre 2009, N. 786, recante: «Ordinanza Presidente del Consiglio dei Ministri n. 3274 … Criteri per l’individuazione delle tipologie degli edifici di competenza regionale di interesse strategico e di rilevanza in caso di collasso …» Anche ove non espressamente specificato, le disposizioni sopra elencate sono da ritenersi comprensive delle rispettive successive modifiche ed integrazioni. Nel seguito della presente relazione, e più in generale negli altri elaborati dello stesso progetto esecutivo strutturale, ci si riferirà alle suddette disposizioni indifferentemente con la sigla abbreviata o con l’esatta dizione riportata per esteso. § ‐ Classificazione urbanistico‐edilizia dell’intervento. Il complessivo intervento edilizio si configura quale intervento di restauro e risanamento conservativo ai sensi della lettera c), comma 1, articolo 3, del TESTO UNICO DELL’EDILIZIA: sono tali «gli interventi edilizi rivolti a conservare lʹorganismo edilizio e ad assicurarne la funzionalità mediante un insieme sistematico di opere che, nel rispetto degli elementi tipologici, formali e strutturali dellʹorganismo stesso, ne consentano destinazioni dʹuso con essi compatibili. Tali interventi comprendono il consolidamento, il ripristino e il rinnovo degli elementi costitutivi dellʹedificio, lʹinserimento degli elementi accessori e degli impianti richiesti dalle esigenze dellʹuso, lʹeliminazione degli elementi estranei allʹorganismo edilizio.» La «conservazione dell’organismo edilizio» è da intendersi, in questo caso, con riferimento allo stato di fatto ‘originario’, vale a dire prima del raggiungimento dei vari stati limite ultimi nel frattempo attinti dal manufatto. 3 RELAZIONE GENERALE TECNICA DESCRITTIVA DELL’INTERVENTO DESCRIZIONE GENERALE DELL’OPERA Per la descrizione generale dell’opera si riprende, estrapolando e rielaborando, quanto già riportato in seno alla relazione tecnica ... Si completa poi la descrizione mediante l’individuazione degli interventi edilizi (intervento di miglioramento e interventi locali) a carico del manufatto, tenendo presente che essa è bene tutelato e, pertanto, risulta sottoposta al regime di conservazione dei caratteri storici, architettonici e culturali riconosciuti o riconoscibili. § ‐ Lo stato di fatto. Il manufatto è costituito da un fabbricato rurale a due livelli, il piano terra utilizzato presumibilmente per il ricovero e la conservazione di derrate alimentari (sono ancora presenti le tracce di vasche di raccolta) ed un livello superiore presumibilmente con destinazione residenziale. Si evidenzia che il fabbricato rurale è stato edificato inglobando come muro di spina il muro di recinzione dell’Abbazia Benedettina, ed utilizzando lo stesso come rampa esterna di accesso al livello superiore. L’edificio è di forma e composizione semplice: inscrivibile in un’area pseudo‐rettangolare, le sue dimensioni massime sono 12,50 m per 8,50 m. Si sviluppa su due piani, sovrastati da quinte murarie/parapetti di copertura. Si presenta nello stato di rudere, privo di tetto e di orizzontamenti, con ampie porzioni murarie crollate in modo particolare in prossimità delle aperture e distacchi nei cantonali in particolare nella giunzione del muro di spina. Presenta la particolarità di essere “innestato” su un muro di cinta di ben più ampie dimensioni trasversali, che ne costituisce muro di spina al piano terra e che è stato elevato al piano superiore con dimensioni ridotte. Il muro di cinta è, a sua volta, costituito da due porzioni murarie residuali, posizionate all’incirca ortogonalmente alla facciata principale e a quella retrostante del fabbricato; la prima porzione si estende per circa 10,50 m, con altezza decrescente da 3,40 m a circa 1,90 m, ed è caratterizzata da uno spessore medio di 177 cm. di circa; la porzione retrostante invece, è molto tozza, si estende per 1,75 m per altezze che vanno da 1,70 a 2,70 m, e con spessore medio di 1,30 m. La facciata principale del fabbricato presenta l’intonaco solo sulla facciata esterna mentre le restanti pareti ne sono prive; degno di nota è la cornice sommitale. Gli spessori delle porzioni murarie variano da 60 a 70 cm, a meno del muro di spina al piano terra che, appartenendo ad un preesistente muro di cinta, raggiunge lo spessore di circa 150 cm. Le quote e le altezze di piano presumibilmente erano al solaio intermedio a m.3,80 e alla gronda a m‐ 6,60. Il materiale costitutivo della struttura muraria è costituito da muratura di pietrame di pezzatura varia, legato con malta a base di calce e privo di ricorsi di alcun tipo. Si evidenziano però tracce anche di matttoni. 4 RELAZIONE GENERALE TECNICA DESCRITTIVA DELL’INTERVENTO A livello fondale, la relativa sottostruttura è di fatto inesistente, salvo a voler considerare tale le porzioni delle pareti in elevazione che si sviluppano al di sotto del piano di campagna; quest’ultimo, ad onor del vero, non è nettamente riconoscibile, in virtù dello stato dei luoghi; tuttavia è stato possibile fare una stima in funzione delle soglie dei vani di accesso. *** Lo stato di fatto, all’attualità, coincide sostanzialmente con quello di rudere: il fabbricato ha, infatti, già attinto gli stati limite ultimi per cui si presenta crollato in diverse sue parti ed elementi costitutivi. *** Si rinvia agli specifici elaborati grafici e particolari costruttivi per una migliore comprensione di quanto fin qui riportato. § ‐ Lo stato di fatto originario. Nonostante l’attuale condizione di “rudere”, è stato possibile riconoscere la più probabile consistenza ordinaria del manufatto, che di seguito descriviamo. Il fabbricato rappresenta un valido esempio di architettura rurale presumibilmente edificato tra il 1800 ed 1900 e come la tipologia caratteristica di cui è rappresentativa, il piano terra doveva essere utilizzato per il ricovero e la conservazione di derrate alimentari. Sono ancora presenti le tracce di vasche di raccolta, l’ipotesi più probabile è che venissero utilizzate per la vinificazione ed un livello superiore presumibilmente con destinazione residenziale. L’unica facciata che conserva ancora l’intonaco, evidenzia la presenza di modanature, marcapiani e cornici da preservare. L’intervento di conservazione che col presente progetto si vuole attuare mira a ripristinare i caratteri di un edificio rurale ed a valorizzare e preservare le caratteristiche della tipologia costruttiva pur adibendolo a diversa destinazione. § ‐ Stato futuro o di progetto. Nello stato di progetto è previsto che si pervenga al recupero del fabbricato e che i due ambienti del piano terra vengano utilizzati uno per biglietteria dell’area archeologica e nell’altro vengano ricavati due servizi igienici, senza però intaccare le vasche di raccolta. Al livello superiore saà ripristainato il collegamento tra i due ambienti destinati ad ufficio o sala riunioni non aperta al pubblico. Si rinvia agli specifici elaborati grafici e particolari costruttivi per una migliore comprensione di quanto fin qui riportato. 5 RELAZIONE GENERALE TECNICA DESCRITTIVA DELL’INTERVENTO § ‐ Finalità dell’intervento edilizio. L’intervento edilizio, così come inquadrato dal punto di vista normativo, si prefigge i seguenti principali obiettivi: Conservare, ma soprattutto migliorare, il bene sotto il profilo dell’integrità e della sicurezza; ricondurre il bene ‐ per quanto possibile ‐ ai suoi caratteri architettonici originari, riconosciuti e/o riconoscibili; adeguare funzionalmente il bene alle esigenze che gli derivano dalla particolare destinazione d’uso, anche attraverso una diversa organizzazione dei suoi ambienti interni; realizzare gli impianti tecnologici necessari alla fruizione del bene; *** Ai fini della conservazione del bene sotto il profilo della sua integrità e della sicurezza pubblica e privata, l’intervento edilizio previsto comprende le seguenti tipologie di provvedimenti tecnici: realizzazione di opere di sottofondazione; riduzione delle masse e dei relativi effetti gravitazionali ed inerziali; ripristino della continuità strutturale della compagine muraria di una stessa parete; ripristino della connessione tra pareti in corrispondenza di martelli e cantonali; ripristino di collegamenti tra elementi strutturali diversi; predisposizione di rinforzi di elementi strutturali, applicati in maniera diffusa; inserimento di nuovi elementi e/o componenti strutturali; collegamento di nuovi elementi e/o componenti strutturali all’organismo preesistente. Attraverso tali provvedimenti operativi si conseguirà un generale aumento del grado di sicurezza della struttura e, in particolare, una riduzione del rischio sismico associato. In tal senso si è avviato un percorso di conoscenza ed analisi attraverso il quale esprimere un giudizio sul livello di rischio del manufatto e sull’idoneità dell’intervento previsto; ciò avverrà per confronto tra la capacità della struttura e le azioni cui la stessa è assoggettata, sia nella fase ante intervento che in quella successiva. La successiva comparazione degli esiti del confronto suddetto ‐ prima e dopo dell’intervento – fornirà elementi quantitativi da portare in conto, insieme ad altri, in un giudizio qualitativo complessivo che considera le esigenze di conservazione, la volontà di preservare il manufatto ed i requisiti di sicurezza per poterne garantire la fruizione da parte dei suoi avventori. *** In merito al ripristino dei caratteri storico‐architettonici, esso comporta, per quanto possibile e compatibilmente con le odierne esigenze funzionali, anche l’eliminazione di elementi estranei all’organismo edilizio, così come espressamente previsto nella sopra citata definizione di intervento edilizio (di restauro e risanamento conservativo). In virtù di questa possibilità si procederà, dunque, alla rimozione di parapetti murari e di porzioni in soprelevazione di quinte di copertura, in quanto elementi presumibilmente estranei alla consistenza originaria del fabbricato. 6 RELAZIONE GENERALE TECNICA DESCRITTIVA DELL’INTERVENTO È prevista poi la realizzazione dei solai di piano e delle falde di copertura, ricorrendo all’impiego di travi in legno. Verrà mantenuta la facciata col suo intonaco colorato, mentre le restanti pareti resteranno prive di intonaco. *** L’altro obiettivo è quello di provvedere all’adeguamento funzionale, ovvero di pervenire ad una fruibilità del bene adattandolo, per quanto possibile, alle esigenze connesse al suo particolare uso. *** Infine, l’intervento edilizio si caratterizza anche per l’adeguamento impiantistico; in realtà, più che di adeguamento è il caso di parlare di realizzazioni impiantistiche, necessarie alla futura fruibilità del bene. A tal fine sono previste le seguenti operazioni: realizzazione dell’impianto elettrico e di illuminazione; realizzazione di impianto idrico‐sanitario connesso alla creazione di servizi igienici; realizzazione di impianto di climatizzazione; realizzazione di impianto telefonico e di rete trasmissione dati. § ‐ L’intervento edilizio/strutturale di miglioramento. Il presente progetto riguarda dunque l’intervento di miglioramento del manufatto murario complessivamente costituito dal fabbricato vero e proprio e dalle due porzioni di muro esterno (di cinta) su cui esso si innesta. Tenendo presente gli obiettivi espressi nella prima parte del precedente paragrafo, le menzionate esigenze di conservazione, e i caratteri storici, architettonici e culturali da ripristinare, l’intervento di miglioramento consiste nelle lavorazioni ed opere strutturali di seguito elencate. Interventi sul sistema fondale. Realizzazione di travi di sottofondazione, in conglomerato cementizio armato, in corrispondenza delle pareti perimetrali. Realizzazione di cordoli cementizi armati di fondazione, in adiacenza alla parete di spina dai suoi due lati, con inserimento di tratti di collegamento trasversali attraverso la porzione fondale della stessa parete di spina. Interventi sulle pareti murarie in elevazione. Demolizione di porzioni murarie di sommità, in corrispondenza di superfetazioni. 7 RELAZIONE GENERALE TECNICA DESCRITTIVA DELL’INTERVENTO Ricostruzione di porzioni murarie crollate, con materiali analoghi a quelli in situ; tali materiali potranno derivare dalle demolizioni di cui al punto precedente. Ripristino della continuità strutturale attraverso la ricucitura di lesioni (ammorsamenti) mediante la tecnica dello scuci e cuci. Miglioramento/ripristino della connessione strutturale tra pareti diverse, in corrispondenza di cantonali (ammorsamenti), mediante la tecnica dello scuci e cuci. Consolidamento diffuso delle pareti murarie esistenti tramite iniezioni di miscela legante; il trattamento consolidante sarà esteso a tutte le pareti del fabbricato, dopo averne ricostruito le porzioni mancanti e ripristinato la continuità e le connessioni; non è previsto per le due porzioni di muro di cinta esterne al perimetro del fabbricato. Esecuzione di aperture in breccia nella parete di spina, al piano primo, per realizzazione di un foro –parete (vano porta) in posizione baricentrica e la chiusura della nicchia esistente troppo decentrata verso l’esterno. Formazione di architrave per un vano porta, mediante l’impiego di elementi metallici (travi IPE). Formazione di architravi di vani porta e vani finestra delle pareti perimetrali, mediante l’impiego di elementi laterizi (mattoni pieni). Chiusura di vani e nicchie esistenti con materiali analoghi a quelli in situ, curando il collegamento del materiale di apporto a quello già in sede mediante la tecnica dello scuci e cuci; tale operazione verrà eseguita prima dell’intervento di consolidamento diffuso (iniezioni di miscele leganti). *** Gli interventi di ricostruzione sono tali da ripristinare le porzioni murarie crollate delle quali è possibile comunque riconoscere la consistenza e tipologia; ci si riferisce in particolar modi ai crollo di quinte murarie della copertura e di porzioni murarie (archi di distacco) soprafinestra. Come già detto il materiale di apporto sarà analogo a quello già presente, eventualmente riutilizzando lo stesso pietrame derivato dalle demolizioni di porzioni murarie; per le piattabande si ricorrerà all’impiego di mattoni pieni in laterizio. Gli interventi di ripristino della continuità strutturale di una parete o della connessione tra pareti che si intersecano, consistono nell’ammorsamento delle porzioni murarie interessate attraverso la riesecuzione del tessuto murario a cavallo della fessura o della disconnessione. Anche qui verranno riutilizzati, fino alla concorrenza della disponibilità, gli elementi lapidei di diversa pezzatura derivanti dalle demolizione. La tecnica applicata sarà quella dello scuci e cuci che, pur essendo un intervento demolitivo/sostitutivo della materia antica, ne garantisce comunque il totale riutilizzo. Le operazioni di iniezione della miscela legante nei volumi murari, esse verranno eseguite come sommariamente sintetizzato di seguito: è prevista l’esecuzione preliminare di perforazioni (secondo una maglia regolare) all’interno delle quali poi iniettare in pressione la miscela (boiacca) consolidante; le perforazioni verranno effettuate, con passo regolare, fino a raggiungere la parte più interna della parete (almeno fino ai due terzi dello spessore murario); verrà successivamente iniettata la miscela legante, in pressione, procedendo dal basso verso l’alto e fino a fuoriuscita della miscela dal/i foro/i posto/i a quota superiore/i. Si rinvia alla relazione sui materiali per individuare il tipo di miscela legante da adottare. 8 RELAZIONE GENERALE TECNICA DESCRITTIVA DELL’INTERVENTO Interventi relativi alla ricostruzione dell’impalcato di piano e del tetto (piano terra o primo livello). Nel ricostruire i solai dell’impalcato di piano, si utilizzeranno delle travi lignee disposte in parallelo secondo la direzione longitudinale dell’edificio; le travi saranno monolitiche, poste a cavallo di due campate, contribuendo così a distribuire in maniera più uniforme le sollecitazioni (schema di trave continua su più appoggi). I solai unidirezionali si completano poi con la messa in opera di un soprastante tavolato ligneo (cd “stellato”) costituito da tavole maschiate accostate ‐ possibilmente disposte anch’esse in maniera continua su più appoggi ‐ opportunamente fissate alla sottostante orditura principale e al contempo rese collaboranti alla soprastante gettata di conglomerato cementizio armato. Con la gettata della caldana cementizia armata si provvederà anche alla realizzare di una serie di collegamenti con tutto il perimetro murario, si da garantire un’efficace connessione dei solai e, al contempo, da rendere collaboranti le pareti in vista di un comportamento sotto sisma di tipo “scatolare”; si otterrà così una efficace connessione dell’impalcato alle murature di supporto, garantendo una funzione di distribuzione delle azioni orizzontali e di contenimento delle pareti. La “scatola muraria” si completa poi anche grazie all’inserimento di tiranti metallici che disposti nelle due direzioni lungo le pareti esterne del fabbricato, in controfacciata ed a quota appena inferiore a quella di intradosso dei solai, contribuiranno anche alla riduzione delle carenze strutturali dei collegamenti. Di esse si dirà appresso. *** Si rinvia alla relazione sui materiali per individuare il tipo materiali da impiegare. Si rinvia agli elaborati grafici e particolari costruttivi specifici per maggiori dettagli di tipo geometrico compositivo. Interventi relativi alla ricostruzione delle falde del tetto. La ricostruzione del tetto del fabbricato presuppone il rimodellamento di due quinte murarie e la ricostruzione di una terza quinta; tutte avranno forma triangolare si da rendere eseguibile una copertura a due falde (cd “a capanna”). L’orditura principale sarà costituita da travi disposte orizzontalmente su tre appoggi (costituiti dai citati setti murari triangolari), e da un soprastante tavolato doppio incrociato; lo strato inferiore di quest’ultimo sarà realizzato dall’accostamento di tavole maschiate, opportunamente avvitate alla sottostante orditura lignea, disposte su più appoggi secondo la direzione di massima pendenza della falda interessata; lo strato superiore sarà realizzato in maniera analoga ‐ seguendo però la direzione orizzontale nel piano di falda – con fissaggio allo strato inferiore e, ove corrisponde, anche alle travi lignee. Il doppio tavolato incrociato sarà così da ritenersi abbastanza rigido da indirizzare ancora la struttura verso un comportamento di tipo “scatolare”; a tal fine, il tavolato si estenderà fino a “coprire” le quinte murarie, a cui verrà opportunamente fissato, mentre lungo le due linee di gronda, esso si sovrapporrà alle travi lignee opportunamente sagomate a sezione trapezia, e solidarizzate alle 9 RELAZIONE GENERALE TECNICA DESCRITTIVA DELL’INTERVENTO sottostanti strutture murarie (dormienti). Si otterrà così una efficace connessione della copertura alle murature di supporto, garantendo una funzione di distribuzione delle azioni orizzontali e di contenimento delle pareti. *** Si rinvia alla relazione sui materiali per individuare il tipo materiali da impiegare. Si rinvia agli elaborati grafici e particolari costruttivi specifici per maggiori dettagli di tipo geometrico compositivo. Interventi relativi all’inserimento di tiranti metallici. Nell’ambito degli interventi mirati ad assicurare alla costruzione un soddisfacente comportamento d’assieme ‐ mediante la realizzazione di un buon ammorsamento tra le pareti e di efficaci collegamenti dei solai alle pareti, in assenza di componenti orizzontali di spinta dovute ai tetti ‐, l’inserimento di tiranti metallici (cd “catene”) disposti secondo le direzioni principali del fabbricato, a livello dei solai e in corrispondenza delle pareti portanti, ancorati alle murature mediante capochiave metallici, può favorire il comportamento d’assieme del fabbricato in quanto conferisce un elevato grado di connessione tra le murature ortogonali e fornisce un efficace vincolo contro il ribaltamento fuori piano dei pannelli murari quando ciò non appaia garantito dai solai o da altre strutture; inoltre, per le pareti forate i tiranti migliorano il comportamento nel piano delle stesse, consentendo la formazione del meccanismo tirante‐puntone nelle fasce murarie sopra e sotto finestra. Nel caso del manufatto che ci occupa e con riferimento al piano terra (primo livello strutturale), la funzione dei tiranti è quella di migliorare le connessioni tra pareti e anche nell’ambito della stessa parete fessurata, aggiungendosi il loro contributo a quello dell’impalcato ligneo dotato di soletta cementizia armata, ai fini del miglior comportamento d’insieme dell’edificio (comportamento “scatolare”). Con riferimento al secondo livello strutturale (piano primo), fermo restando i vantaggi appena menzionati, la presenza dei tiranti diviene ancor più preziosa proprio per la mancanza di un vero e proprio orizzontamento di piano alla quota di gronda; il contributo dei tiranti metallici si esplica cioè proprio a questo livello, pur essendo le falde irrigidite nei propri piani grazie al doppio tavolato maschiato incrociato, e nonostante quest’ultimo interessi oltre che la sommità delle falde, anche le sommità (orizzontali) dei muri longitudinali attraverso la trave dormiente a sezione trapezia. Ad entrambi i livelli strutturali, i tiranti metallici, posizionati in controfacciata, suppliscono anche all’assenza di cordoli cementizi armati; questi ultimi non sono presenti e nemmeno si vogliono realizzare, sia per non dare luogo a potenziali problemi di scorrimento (all’interfaccia di c.a. e muratura) nel caso di azioni inerziali orizzontali di origine sismica, sia per non procedere ad interventi invasivi che, in particolare al secondo livello, potrebbero pregiudicare l’integrità del cornicione, elemento decorativo originale da mantenere e conservare. La funzione che si attribuisce ai tiranti è dunque quella di presidio rispetto alle possibili situazioni di vulnerabilità elencate. *** Si rinvia alla relazione sui materiali per individuare il tipo materiali da impiegare. 10 RELAZIONE GENERALE TECNICA DESCRITTIVA DELL’INTERVENTO Si rinvia agli elaborati grafici e particolari costruttivi specifici per maggiori dettagli di tipo geometrico compositivo. 11 RELAZIONE GENERALE TECNICA DESCRITTIVA DELL’INTERVENTO CRITERI GENERALI DI ANALISI E VERIFICA § ‐ Requisiti di sicurezza e conservazione. Criteri In questo paragrafo si espongono i criteri adottati per la valutazione della sicurezza sismica e dell’efficacia dell’intervento. Riprendendo quanto già espresso in premessa a proposito della classificazione dell’intervento, sotto il profilo urbanistico‐edilizio, si configura un intervento di restauro e risanamento conservativo. Per quanto attiene agli interventi sui beni tutelati ed ai sensi dell’articolo 29 del CODICE DEI BENI CULTURALI, per i beni immobili situati in zone dichiarate a rischio sismico in base alla normativa vigente, il restauro comprende l’intervento di miglioramento strutturale. In detto articolo, che ha per oggetto la conservazione del patrimonio culturale, il restauro viene definito come l’«intervento diretto sul bene attraverso un complesso di operazioni finalizzate all’integrità materiale ed al recupero del bene medesimo, alla protezione ed alla trasmissione dei suoi valori culturali.» Venendo agli aspetti di natura prettamente strutturale dell’intervento previsto e facendo specifico riferimento al progetto dell’intervento di consolidamento/miglioramento del fabbricato, ai sensi delle NTC 2008 si configura un intervento di miglioramento, «atto ad aumentare la sicurezza strutturale esistente, pur senza necessariamente raggiungere i livelli richiesti dalla presenti norme.» Al punto C8.4 della CM 2009, a proposito della “Classificazione degli interventi” viene detto: «Indipendentemente dall’appartenenza ad una delle tre categorie individuate dalle NTC, è opportuno che gli interventi, anche non sismici, siano primariamente finalizzati all’eliminazione o riduzione significativa di carenze gravi legate ad errori di progetto o di esecuzione, a degrado, a trasformazioni, etc. per poi prevedere l’eventuale rafforzamento della struttura esistente, anche in relazione ad un mutato impegno strutturale.» Prosegue poi, allo stesso punto: « Per gli interventi finalizzati alla riduzione della vulnerabilità sismica sui beni del patrimonio culturale vincolato, un opportuno riferimento e costituito dalla Direttiva del Presidente del Consiglio dei Ministri … del 12 ottobre 2007.» Al punto C10 della CM 2009, a proposito della “Redazione di progetti strutturali esecutivi e delle relazioni di calcolo” viene detto: «Per la redazione dei progetti degli interventi strutturali relativi a complessi architettonici di valore artistico o storico si farà riferimento alle specifiche disposizioni di legge e regolamentari del settore e, per quanto compatibile, alle NTC ed alla presente Circolare.» La DIRPCM 2011, dopo aver premesso che «per i beni culturali tutelati è necessario attenersi ad interventi di miglioramento, a riparazioni o ad interventi locali», definisce «l’esecuzione di opere in grado di far conseguire all’edificio un maggior grado di sicurezza rispetto alle condizioni attuali, con 12 RELAZIONE GENERALE TECNICA DESCRITTIVA DELL’INTERVENTO un livello di protezione sismica non necessariamente uguale a quello previsto per l’adeguamento delle costruzioni» (punto 2.2 della Direttiva). *** Per la valutazione della sicurezza sismica e dell’efficacia dell’intervento, la DIRPCM 2011 fornisce una possibile procedura applicativa da seguire: determinare il cosiddetto funzionamento accertato, ovvero una valutazione dell’indice di sicurezza sismica nella situazione attuale, per poi procedere alla valutazione dello stesso indice conseguente all’effettuazione dell’intervento, ed esprimere, infine, un giudizio in funzione del valore da esso attinto; il presente progetto viene redatto adottando tale procedura, con l’obiettivo di evitare opere superflue, favorendo il criterio del minimo intervento, ma anche evidenziare i casi in cui si a opportuno agire in modo più incisivo. Stati limite In questo paragrafo si individuano gli stati limite di riferimento per l’intervento di cui trattasi. Ai sensi del punto 2.3 (“Definizione degli stati limite di riferimento per il patrimonio culturale”) della DIRPCM 2011, per i manufatti architettonici di interesse storico artistico l’acquisizione di un sufficiente livello di sicurezza e protezione nei riguardi del rischio sismico è garantita attraverso il rispetto di tre stati limite: … Gli Stati Limite Ultimi, SLU, sono motivati dalla volontà di salvaguardare la costruzione e l’incolumità degli occupanti nel caso di terremoti rari e di forte intensità; essi sono differenziati in Stato Limite di salvaguardia della Vita, SLV, e Stato Limite di prevenzione del Collasso, SLC. Gli Stati Limite di Esercizio, SLE, hanno l’obiettivo di limitare i danni per terremoti meno intensi ma più frequenti, per ragioni economiche e funzionali, e sono differenziati in Stato Limite di Operatività, SLO, e Stato Limite di Danno, SLD). Gli stati limite da considerare per i beni culturali sono, di norma, SLV e SLD, per la cui definizione si rimanda al punto 3.2.1 delle NTC. Inoltre possono sussistere ragioni di tutela di specifiche opere d’arte (affreschi, stucchi, ecc.), per la protezione delle quali è opportuno introdurre uno specifico Stato Limite di danno ai beni Artistici, SLA …». Nel caso che ci occupa, non ricorrendo le condizioni per lo stato limite di danno ai beni artistici (SLA), ci si limiterà a considerate i seguenti due stati limite: SLV ed SLD. Si è con ciò consapevoli che, usando le parole della Direttiva, «Con una verifica nei confronti dello SLV si garantisce non solo l’incolumità delle persone ma la stessa conservazione del manufatto, che potrà essere restaurato a seguito dell’evento. La verifica nei confronti dello SLD è considerata solo in relazione alla perdita di funzionalità (agibilità) del manufatto, in quanto si ritiene che la danneggiabilità di una costruzione storica in muratura, specie nei riguardi di un’azione sismica frequente, sia imprescindibile per tali manufatti e, come tale, conseguenza del tutto accettabile.» Livelli di sicurezza sismica In questo paragrafo si tratta dei livelli di sicurezza sismica presi in considerazione, in termini di vita nominale e di classe d’uso del manufatto edilizio oggetto di intervento. *** 13 RELAZIONE GENERALE TECNICA DESCRITTIVA DELL’INTERVENTO La Vita nominale dell’opera è individuata in 50 anni. Con riferimento al punto 2.4 (“Livelli di sicurezza sismica”) della DIRPCM 2011 infatti, tale valore è stato assunto quale compromesso tra le esigenze di sicurezza e di conservazione, ovvero tra la scelta di una vita nominale più lunga – a cui si associano una verifica sismica più gravosa con conseguenti interventi più invasivi –, ed una vita nominale più breve – a cui si associa la tutela del bene per un minor numero di anni ma con interventi meno invasivi ‐. Ed infatti, così recita la Direttiva: «La vita nominale di un bene culturale dovrebbe essere molto lunga, volendone garantire la conservazione nel tempo anche nei riguardi di azioni sismiche caratterizzate da un elevato periodo di ritorno; tuttavia, ciò porterebbe ad una verifica sismica gravosa e nel caso in cui gli interventi richiesti dovessero risultare troppo invasivi nei riguardi dell’opera, coerentemente con la possibilità di limitarsi ad interventi di miglioramento, il progetto potrà fare riferimento ad una vita nominale più breve. Questa vita nominale ridotta (anche inferiore a 50 anni) consentirà comunque di certificare la sicurezza di un intervento meno invasivo, in quanto questo tutelerà la costruzione in termini probabilistici per un numero minore di anni.» Prosegue poi così: «Ulteriori e più pesanti interventi potranno in tal modo essere posticipati nel tempo; al termine della vita nominale una nuova verifica dovrà essere eseguita, e conseguentemente nuovi interventi potranno risultare necessari, ma sarà a quel punto possibile avvalersi dei progressi conoscitivi e tecnologici, in termini di conoscenza della pericolosità sismica, capacità di valutare la vulnerabilità della costruzione e disponibilità di tecniche di intervento meno invasive.» Da queste opposte esigenze nasce dunque la scelta effettuata. Giova richiamare anche la CM 2009 laddove, all’ultimo capoverso del suo punto C8.3 (“Valutazione della sicurezza”), esprime il seguente concetto: «Per i beni tutelati gli interventi di miglioramento sono in linea di principio in grado di conciliare le esigenze di conservazione con quelle di sicurezza, ferma restando la necessità di valutare quest’ultima. Tuttavia, per la stessa ragione, su tali beni devono essere evitati interventi che insieme li alterino in modo evidente e richiedano l’esecuzione di opere invasive, come può avvenire nel caso di ampliamenti o sopraelevazioni, o l’attribuzione di destinazioni d’uso particolarmente gravose.» Al successivo punto C8.4, la stessa CM 2009 indica come “opportuno riferimento”, nel caso di beni del patrimonio culturale vincolato, ma anche per le costruzioni di valenza storico‐artistica, anche se non vincolate, la DIRPCM 2007, la cui successiva evoluzione ‐ di raccordo alle NTC 2008 ‐ è la DIRPCM 2011 prima considerata. *** La Classe d’uso assunta per l’opera è la II. Trattandosi di un fabbricato la cui destinazione d’uso non prevede affollamenti significativi ne contenuti pericolosi per l’ambiente, data anche l’assenza di funzioni pubbliche e sociali essenziali e l’assenza di funzioni pubbliche o strategiche importanti, la classe d’uso del fabbricato è la seconda: II. La DIRPCM 2011, d’altro canto, al punto 2.4 (“Livelli di sicurezza sismica”) consente di associare alla Classe d’uso II un uso frequente con normali affollamenti; al successivo punto B6 (Stato di utilizzo) del suo allegato A, la frequenza d’uso viene così esplicitata: molto frequente (frequentazione giornaliera); frequente (frequentazione almeno settimanale), saltuario o non utilizzato (utilizzo sporadico). In virtù di un uso che va dall’utilizzo sporadico di alcuni periodi dell’anno (invernali) ad una frequentazione settimanale 14 RELAZIONE GENERALE TECNICA DESCRITTIVA DELL’INTERVENTO (principalmente nel periodo estivo), deriva che l’opera (fabbricato) non può che ascriversi alla Classe d’uso II. Modellazione, analisi e progetto In questo paragrafo si considerano la modellazione strutturale, l’analisi sismica e il progetto degli interventi per il miglioramento. La valutazione della sicurezza del manufatto di cui trattasi ed il progetto dell’intervento passano attraverso: il conseguimento di un’adeguata conoscenza della struttura; l’adozione di un modello meccanico di calcolo da indagare per mezzo di uno o più metodi di analisi; la definizione di un livello di sicurezza sismica di riferimento; la valutazione della vita nominale nello stato di fatto; la progettazione dell’intervento di miglioramento sismico; la valutazione della vita nominale di progetto, e l’adozione di opportune regole di dettaglio nella realizzazione degli interventi. Il presente progetto viene approntato con riferimento a queste fasi operative. § ‐ Azione sismica. Effetti di sito e spettri di risposta Con riferimento all’ultimo capoverso del punto 3.1 della DIRPCM 2011, essendo le condizioni stratigrafiche e topografiche del sito inquadrabili all’interno delle categorie individuate dalle NTC 2008, tabelle 3.2.II e 3.2.III, «anche per il patrimonio culturale è possibile valutare la risposta sismica locale con l’adozione delle stesse categorie di sottosuolo e categorie topografiche definite al punto 3.2.2 delle NTC.» Gli spettri di risposta elastici di riferimento verranno desunti dunque secondo quanto previsto dalle NTC 2008 – allegato A e tabella 1 dell’allegato B ‐. § ‐ Conoscenza del manufatto. La conoscenza della costruzione storica in muratura è un presupposto fondamentale sia ai fini di una attendibile valutazione della sicurezza sismica attuale sia per la scelta di un efficace intervento di miglioramento. Di seguito viene sintetizzato il percorso seguito. Percorso della conoscenza Si è provveduto all’IDENTIFICAZIONE DELLA COSTRUZIONE, inquadrandola nel contesto territoriale ed edilizio circostante ed individuando gli eventuali elementi di pregio ad essa appartenenti o in essa contenuti. In particolare è stato individuato … *** 15 RELAZIONE GENERALE TECNICA DESCRITTIVA DELL’INTERVENTO Si è provveduto anche alla CARATTERIZZAZIONE FUNZIONALE DELL’EDIFICIO E DEI SUOI SPAZI, di cui è traccia negli elaborati grafici dello stato di fatto ed in quelli riportanti i quadri delle lesioni. *** Il passaggio successivo è stato quello del RILIEVO GEOMETRICO [NTC 2008 (8.5.2) ‐ CM 2009 (C8.5.2)]: si è proceduto al rilievo stereometrico dell’organismo edilizio al fine di individuarne la geometria strutturale complessiva e quella dei suoi elementi costruttivi. Le operazioni di rilievo hanno consentito di riconoscere i dissesti della struttura a partire dai quadri fessurativi e deformativi riscontrati. Si vedano in proposito gli elaborati grafici, sia quelli architettonici che quelli relativi ai quadri delle lesioni. *** Contestualmente si è proceduto ad effettuare una ANALISI STORICA DEGLI EVENTI E DEGLI INTERVENTI SUBITI [NTC 2008 (8.5.1) ‐ CM 2009 (C8.5.1)]: l’analisi storico critica, finalizzata anche alla corretta individuazione del sistema strutturale esistente (e anche preesistente o originario) e del suo stato di sollecitazione, ha visto la ricostruzione, per quanto è stato possibile, del processo di realizzazione e delle successive modificazioni subite nel tempo dal manufatto, assieme agli eventi che lo hanno interessato. *** Il RILIEVO MATERICO COSTRUTTIVO, lo STATO DI CONSERVAZIONE e la CARATTERIZZAZIONE MECCANICA DEI MATERIALI [NTC 2008 (8.5.3) ‐ CM 2009 (C8.5.3; C8A)] sono stati condotti con l’intento di individuare compiutamente l’organismo strutturale resistente. Sono state condotte delle verifiche di tipo visivo, suffragate all’occorrenza da preventivi scrostamenti di intonaci, saggi murari e scassi localizzati. Per la parametrizzazione meccanica di base delle pareti, dopo averne effettuato il riconoscimento tipologico ed averne valutato il grado di conservazione, ci si è avvalsi delle tabelle C8A.2.1 e C8A.2.2 di cui al punto C8A.2 – “Tipologie e relativi parametri meccanici delle murature” – della CM 2009. *** In merito agli ASPETTI GEOTECNICI, anche ai fini della valutazione dell’azione sismica e dei suoi effetti sulla costruzione, si è provveduto all’accertamento del tipo e della consistenza del sistema di fondazione ed alla caratterizzazione geotecnica del terreno. Le indagini geognostiche condotte prove penetrometriche dinamiche di tipo medio (DPM) e prospezioni geosismiche di superficie (SISMICA A RIFRAZIONE, M.A.S.W., H.V.S.R.) – hanno consentito dunque di comprendere la consistenza del sottosistema fondale del manufatto e di caratterizzare, sotto l’aspetto geomeccanico e sismico, il suolo di fondazione. *** Per una migliore comprensione delle problematiche di natura geotecnica, si rinvia alle relative relazioni specialistiche. 16 RELAZIONE GENERALE TECNICA DESCRITTIVA DELL’INTERVENTO Livelli di conoscenza e fattori di condifenza La fase conoscitiva ha permesso di individuare i livelli di conoscenza dei diversi parametri coinvolti nel modello (geometrici, costruttivi, materici) e di definire i correlati fattori di confidenza poi utilizzati quali ulteriori coefficienti parziali di sicurezza che mettono in conto le carenze nella conoscenza dei suddetti parametri del modello [NTC 2008 (8.5.4) ‐ CM 2009 (C8.5.4; C8A.1.A)]. Trattandosi di costruzione di valenza storica, la CM 2009, al punto C8.5.4, da facoltà di adottare i fattori di confidenza contenuti nella DIRPCM 2007, poi sostituita dalla DIRPCM 2011; come peraltro riportato al punto 4.2 di quest’ultima, il fattore di confidenza consente di graduare l’attendibilità del modello di analisi strutturale e tenerne conto nella valutazione dell’indice di sicurezza sismica; cosicché, relativamente ad una modellazione che considera la deformabilità e la resistenza dei materiali e degli elementi strutturali, per la determinazione delle caratteristiche meccaniche dei materiali ci si è riferiti alla CM 2009, e ci si è avvalsi delle tabelle C8A.1.1 e C8A.1.2 dell’appendice al capitolo C8. *** In merito alla GEOMETRIA, per la determinazione del LIVELLO DI CONOSCENZA, in assenza dei solai di piano e della struttura di copertura, sono stati rilevati gli elementi murari (facciate e muri di spina con le relative bucature), oltre che la tipologia della fondazione; preso atto poi delle porzioni di muratura crollate, è stato rilevato il quadro delle lesioni (quadro fessurativo) al fine di comprendere i meccanismi ed i dissesti associati alle varie lesioni e di potere poi intervenire di conseguenza. Nell’ambito dei DETTAGLI COSTRUTTIVI, per la determinazione del LIVELLO DI CONOSCENZA, sono stati esaminati i collegamenti tra le pareti convergenti in martelli e cantonali e la tipologia muraria con le sue caratteristiche costruttive: la tipologia muraria è a paramento unico; Sono state rilevate anche tracce delle strutture preesistenti le caratteristiche costruttive corrispondono alla muratura di pietrame, con elementi lapidei costituiti da ciottoli e pietre erratiche legate con malta di calce. e ora crollate (solai e tetto): si è compreso però solamente che l’impalcato di piano era di tipo ligneo e che quelli di falda erano anch’essi costituti da travi di legno ma molto modificati e/o sostituiti nel tempo anche variando la forma tipologica originaria. Rimane traccia del manto di copertura in coppi e canali in laterizio. Si ritiene, complessivamente, che le verifiche in situ effettuate possano, cautelativamente, assumersi quali Verifiche in‐situ limitate. *** Sulle valutazione della qualità muraria, e dunque delle PROPRIETÀ DEI MATERIALI, per la determinazione del LIVELLO DI CONOSCENZA, si è cercato, tra l’altro, di riconoscere l’attuazione o meno della regola dell’arte; sono stati eseguiti degli esami visivi, al fine di riconoscere la composizione muraria. Si ritiene, complessivamente, che le indagini in situ effettuate possano, cautelativamente, assumersi quali Indagini in‐situ limitate. *** 17 RELAZIONE GENERALE TECNICA DESCRITTIVA DELL’INTERVENTO Il LIVELLO DI CONOSCENZA acquisito, sulla cui base definire i valori medi dei parametri meccanici ed i FATTORI DI CONFIDENZA, deriva dal livello conseguito per le verifiche in situ (limitato) e da quello ottenuto per le indagini in situ (limitato). Il rilievo geometrico effettuato, le verifiche in situ limitate e le indagini in situ limitate, hanno condotto al raggiungimento de un livello di conoscenza LC1. Al suddetto livello di conoscenza corrisponde un fattore di confidenza FC pari a 1,35. Circa i VALORI MEDI DEI PARAMETRI MECCANICI associati al livello di conoscenza LC1, essi possono definirsi come segue: per le resistenze, si assumono i minimi degli intervalli riportati in tabella C8A.2.1 (della CM 2009) per la tipologia muraria considerata; per i moduli elastici, si assumono i valori medi degli intervalli riportati in tabella C8A.2.1 (della CM 2009) per la tipologia muraria presa in considerazione. In merito poi all’impiego di coefficienti correttivi dei parametri meccanici individuati nella tabella C8A.2.1 precedentemente citata, si è fatto ricorso ai valori di cui alla tabella C8A.2.2, ove e per quanto applicabili. In modo particolare si è fatto ricorso al coefficiente correttivo (2,0) relativo all’applicazione del consolidamento con iniezioni di miscele leganti. § ‐ Modelli per la valutazione della sicurezza sismica. Il comportamento sismico La valutazione della sicurezza del manufatto murario, in quanto costruzione esistente, e con essa il suo comportamento sismico in qualità di costruzione storica in muratura, presuppone un’adeguata conoscenza e, soprattutto, necessita di un’analisi strutturale finalizzata a tradurre in termini meccanici e quantitativi il funzionamento accertato della costruzione. Premesso che il modello meccanico strutturale adottato utilizza elementi bidimensionali di tipo shell, e che ai fini delle verifiche le relative sollecitazioni verranno comunque ricondotte ‐ mediante integrazione sulla sezione ‐ a quelle di uno schema semplificato a telaio equivalente ‐ composto da maschi, sub maschi e fasce murari ‐, per ulteriori e più approfondite informazioni in merito si rinvia alla relazione di calcolo strutturale. Metodi di analisi sismica Nell’ambito dei diversi metodi di analisi sismica cui poter fare riferimento per gli edifici esistenti in muratura, si è optato per l’esecuzione di una analisi lineare dinamica (modale). In ciò ci si è avvalso anche del supporto dell’allegato B alla DIRPCM 2011, a proposito di analisi strutturale delle costruzioni storiche in muratura. 18 RELAZIONE GENERALE TECNICA DESCRITTIVA DELL’INTERVENTO Livelli di valutazione della sicurezza sismica Nell’ambito dei tre livelli di valutazione della sicurezza sismica codificati: LV1 (analisi semplificata); LV2 (analisi locale); LV3 (analisi completa), trattandosi di valutare la «sicurezza sismica della costruzione nel suo complesso, ovvero l’accelerazione al suolo che porta allo stato limite ultimo la costruzione nel suo complesso o singole sue parti significative», il livello di valutazione sismica di competenza è necessariamente LV3, ovvero quello corrispondente ad una «valutazione complessiva della risposta sismica del manufatto.» Modello di valutazione per tipologia È stata considerata le seguente tipologia di manufatto storico, così come trattato al punti 5.4.2 della DIRPCM 2011: palazzi, ville ed altre strutture con pareti di spina e orizzontamenti intermedi. Naturalmente il riferimento è, oltre che allo stato futuro (o di progetto), al presunto stato originario del manufatto, stante l’attuale condizione di edificio collassato o rudere. Si è così proceduto al preliminare riconoscimento degli eventuali meccanismi di danno/collasso, o di loro combinazioni, a carico dei vari macroelementi dell’edificio ancora presenti. Dal preliminare riconoscimento di situazioni di danno già presenti, considerando anche eventuali indicatori di vulnerabilità, sono stati ipotizzati gli interventi (presidi antisismici), poi tradotti nel presente progetto esecutivo. Successivamente, l’analisi strutturale eseguita ha consentito di individuare delle ulteriori vulnerabilità legate, per esempio, al superamento di valori di sollecitazione predefiniti e/o di spostamenti e deformazioni prestabiliti. *** Si è dunque proceduto ad effettuare un’analisi globale agli elementi finiti del manufatto murario, sia nello stato attuale che nello quello futuro, al fine di comprendere l’entità dell’intervento di miglioramento previsto. L’analisi nello stato attuale è stata utile a comprendere meglio l’attuale stato di dissesto/rovina in cui il fabbricato versa, essendo chiaro che gli stati limite ultimi (SLV ed SLC) sono stati comunque tutti raggiunti. In ogni caso, previa modellazione globale agli elementi finiti del fabbricato nella sua attuale consistenza ed a seguito dell’intervento edilizio in progetto, è stata effettuata la valutazione dell’accelerazione al suolo corrispondente ai vari stati limite, nelle configurazioni ante e post intervento. La quantificazione dell’effettivo beneficio rispetto alla risposta sismica è stata prodotta ed esposta sia in termini di PGA che in termini dei corrispondenti tempi di ritorno (TR) dei terremoti corrispondenti al raggiungimento degli stati limite indagati. 19 RELAZIONE GENERALE TECNICA DESCRITTIVA DELL’INTERVENTO § ‐ Criteri per il miglioramento sismico e tecniche di intervento. Le operazioni tecniche di intervento discendono dal preliminare riconoscimento dei meccanismi di danno e/o di collasso, o di loro combinazioni, a carico dei macroelementi identificabili per l’edificio sacro, e dalla successiva individuazione di appropriate tecniche. Le stesse operazioni discendono anche dall’analisi strutturale, laddove questa consente di individuare ulteriori vulnerabilità legate al superamento di valori di sollecitazione predefiniti e/o di spostamenti e deformazioni prestabiliti. In accordo con l’omonima sezione della DirPCM 2011, si espone dunque quanto segue. Strategie per la scelta dell’intervento di miglioramento Nel quadro generale della conservazione della costruzione, è stata operata una scelta degli interventi da effettuare sulla struttura, con l’obiettivo di ridurne la vulnerabilità sismica. Nell’intervento si è cercato di mantenere la materia ed il funzionamento strutturale accertato (con riferimento allo stato originario ante‐crolli), ove e per quanto possibile. In merito alla materia, per esempio, la ricostruzione della quinta muraria crollata e della porzione sommitale di una delle pareti perimetrali, avverrà con materiale lapideo analogo a quello preesistente; in particolare si privilegerà il reimpiego di quello derivante dalla demolizione di parapetti di sommità e dalla rimodellazione delle quinte esistenti. Anche per la malta legante si ricorrerà all’impiego della calce idraulica naturale. Per gli impalcati di solaio e di falda si ricorrerà invece al prevalente uso del legno, in analogia alla presunta tipologia originaria di solai e tetto. Così facendo, verrà ripristinato l’originario funzionamento accertato, sotto il profilo strutturale e sismico. Al contempo, si perverrà ad una importante riduzione di masse sulla sommità dell’edificio e ad un efficace controventamento di quest’ultimo grazie alla rigidezza introdotta nei piani di solaio e di falda. L’aggiunta di tiranti metallici, oltre che migliorare connessioni e continuità di pareti, completa i presupposti creati per un effettivo comportamento d’insieme dell’edificio che sia assimilabile al cd comportamento scatolare. L’intervento a livello fondale, poi, è necessario per garantire un adeguato margine di sicurezza a carico limite nei vari stati limite considerati. Per il resto si considera l’intervento, così come proposto col presente progetto, proporzionato agli obiettivi del raggiungimento di un compromesso tra le esigenze di sicurezza e quelle di conservazione, secondo il principio di ridurre al minimo indispensabile l’impatto sul manufatto storico tutelato. La strategia di intervento comprende le seguenti categorie generali o loro combinazioni, fra quelle individuate e previste al punto 6.1 della DIRPCM 2011: rinforzo esteso degli elementi resistenti verticali, al fine di aumentarne selettivamente la resistenza, la rigidezza, la duttilità o una combinazione di esse; 20 RELAZIONE GENERALE TECNICA DESCRITTIVA DELL’INTERVENTO inserimento di nuovi elementi, compatibili con quelli esistenti, al fine di eliminare la vulnerabilità locale di alcune parti della costruzione e migliorare il funzionamento complessivo in termini di resistenza o duttilità; riduzione delle masse. E in ogni caso vale comunque quanto già richiamato sopra (rif. punto C8.4 della CM 2009): «… è opportuno che gli interventi, anche non sismici, siano primariamente finalizzati all’eliminazione o riduzione significativa di carenze gravi legate … a degrado, …, etc. per poi prevedere l’eventuale rafforzamento della struttura esistente, anche in relazione ad un mutato impegno strutturale.»; in particolare ciò vale per il preliminare ripristino della consistenza e della continuità strutturale laddove pareti o loro porzioni risultano crollate, fessurate e/o disconnesse: ivi non si può parlare di “rafforzamento” se la capacità portante ‐ in termini di rigidezza e/o resistenza ‐ è nulla proprio per mancanza della continuità materica! Operazioni tecniche di intervento Gli interventi volti a ridurre le carenze dei collegamenti sono mirati ad assicurare alla costruzione un soddisfacente comportamento d’assieme, mediante la realizzazione di un buon ammorsamento tra le pareti e di efficaci collegamenti dei solai alle pareti… La realizzazione di questi interventi è un prerequisito essenziale per l’applicazione dei metodi di analisi sismica globale dell’edificio, che si basano sul comportamento delle pareti murarie nel proprio piano, presupponendone la stabilità nei riguardi di azioni sismiche fuori dal piano (punto 6.3.2 della DIRPCM 2011). Alla luce di ciò, si provvederà all’esecuzione dei seguenti interventi: Inserimento di tiranti metallici, disposti nelle due direzioni principali del fabbricato, a livello dei solai ed in corrispondenza delle pareti portanti (in controfacciata), ancorati alle murature mediante capochiave (piastre o paletti), per migliorare il grado di connessione tra le murature, fornire un efficace vincolo contro il ribaltamento e, infine, favorire un miglior comportamento d’assieme del fabbricato. Realizzazione dei solai dell’impalcato di piano e loro adeguata connessione alle murature, per evitare lo sfilamento delle travi con conseguente crollo del solaio, e per consentire la distribuzione delle forze orizzontali tra le pareti sottostanti, oltre che il contenimento delle stesse. Realizzazione degli impalcati di falda della copertura e loro adeguata connessione alle murature, per evitare lo sfilamento delle travi e per consentire la distribuzione delle forze orizzontali tra le pareti sottostanti, oltre che il contenimento delle stesse. *** In merito agli interventi in copertura ‐ fermo restando che lo stesso intervento è stato appena analizzato in funzione della riduzione delle carenze dei collegamenti ‐, si considera quanto espresso dalle linee guida, al punto 6.3.2 della DIRPCM 2011. Poiché è, in linea generale, opportuno il mantenimento (nel nostro caso trattasi di ripristino) dei tetti in legno, in quanto capaci di limitare le masse nella parte più alta dellʹedificio e di garantire un’elasticità simile a 21 RELAZIONE GENERALE TECNICA DESCRITTIVA DELL’INTERVENTO quella della compagine muraria sottostante, la scelta di ripristinare la preesistente tipologia di copertura lignea appare quanto mai opportuna. Per quanto attiene le problematiche di collegamento e connessione tra i sottosistemi strutturali coinvolti, vanno il più possibile sviluppati i collegamenti e le connessioni reciproche tra la parte terminale della muratura e le orditure e gli impalcati del tetto, ricercando le configurazioni e le tecniche compatibili con le diverse culture costruttive locali… Vanno in generale evitati i cordoli in cemento armato di elevato spessore, per la diversa rigidezza che essi introducono nel sistema e per l’impatto che producono. Essi possono essere utilizzati solo quando non alterino la situazione statica della muratura e ne sia dimostrata chiaramente l’efficacia, coerentemente con quanto già indicato al punto 6.2.1. Nell’ottica di ottenere una adeguata rigidezza nel piano di falda, queste risulteranno composte sa orditure multiple (doppio tavolato) maschiate ed incrociate, opportunamente fissate tra di esse ed alle travi sottostanti (viti metalliche), ben collegate (“chiuse”) ai bordi (colmi, quinte e linee di gronda). Dunque si perverrà a impalcati di falda che possono ritenersi ed assumersi come “rigidi nel proprio piano”. *** Gli interventi volti ad incrementare la resistenza degli elementi murari, usando le parole delle linee guida (punto 6.3.6 della DIRPCM 2011), sono mirati sia al risanamento ed alla riparazione di murature deteriorate e danneggiate, sia al miglioramento delle proprietà meccaniche della muratura. Ovviamente si utilizzeranno materiali con caratteristiche fisico‐chimiche e meccaniche analoghe e, comunque, il più possibile compatibili con quelle dei materiali in opera. La resistenza muraria delle pareti murarie in pietrame verrà incrementata grazie ad un intervento diffuso di iniezione di miscela legante. Nella scelta del materiale da iniettare (boiacca o malta) particolare cura dovrà essere posta nel curare la compatibilità chimica, fisica e meccanica del materiale di apporto con quello dell’apparecchiatura muraria in sede; si privilegeranno prodotti a base di calce idraulica naturale (NHL). Preliminare all’intervento di tipo diffuso testé esaminato, sono gli intervento localizzati di scuci e cuci; essi sono necessari innanzitutto al ripristino della compagine muraria (nelle locali ricostruzioni o chiusure di nicchie) e poi all’ottenimento della continuità/connessione strutturale, ove carente. Le fessure dovute ai dissesti statici e le disconnessioni in corrispondenza di martelli e cantonali verranno così ricucite, come già detto, con tecniche e materiali analoghi a quelli in sede. *** Gli interventi in fondazione, volti a creare un sistema fondale vero e proprio, tenderanno a mantenere la preesistente distribuzione della pressione di contatto, “scalandone” per quanto possibile i valori quantitativi. In tal modo potranno garantirsi cedimenti ridotti a seguito del “ri‐caricamento” della struttura per effetto delle operazioni di ricostruzione da attuarsi in elevazione. Sono stati così privilegiati interventi distribuiti su aree estese; mentre sono state evitate le sottofondazione profonde localizzate e le operazioni di trattamenti di iniezione del suolo, poichè il manufatto ricade all’interno di un’area archeologica. L’intervento previsto è dunque di tipo superficiale, ovvero corrisponde all’allargamento dell’impronta di fondazione mediante l’esecuzione di cordoli e/o travi (a nastro) cementizi armati. In 22 RELAZIONE GENERALE TECNICA DESCRITTIVA DELL’INTERVENTO ossequio alle indicazione delle linee guida (DIRPCM 2011), l’intervento sarà tale da realizzare e garantire il collegamento fra la vecchia sottostruttura fondale – che, come visto, consiste nel mero approfondimento della muratura in elevazione al di sotto del piano di campagna – e quella di nuova esecuzione; in tal modo si addiverrà ad una struttura sufficientemente rigida che, tra gli altri vantaggi, presenta il beneficio di ottenere un efficace collegamento orizzontale (al piede) fra le pareti murarie a livello di fondazione. L’esecuzione delle travi di sottofondazione avverrà in più riprese a tratti alterni (realizzazione per cantieri) per quanto attiene alle pareti perimetrali; mentre per la parete di spina (di maggiori dimensioni) si provvederà all’affiancamento di cordoli adiacenti collegati trasversalmente (in maniera discreta) tra loro ed ancorati alle estremità nelle travi di sottofondazione delle pareti longitudinali. In tal modo si perverrà ad un sistema di elementi di fondazione plurimagliato. 23
