Convegno
Fare Scuola,, fare scuole: rischio sismico,,
educazione, prevenzione, sicurezza
I collassi degli edifici scolastici indotti
dal terremoto dell’Aquila
Domenico Liberatore
Potenza, 25 ottobre 2012
Convitto Nazionale
Posizione
(
(Google
g
Maps)
a
D. Liberatore
I collassi degli edifici scolastici indotti dal terremoto dell’Aquila
Convitto Nazionale
Vista aerea
dell’isolato del
Convitto Nazionale
Oltre al Convitto,
a
nell’isolato trovano
sede: la Biblioteca
Provinciale, il Liceo
Classico e la Chiesa
della Consolazione.
L’isolato è stato
edificato
difi
nell XIX
secolo sull’area di
un convento
f
francescano
e della
d ll
Chiesa di San
Francesco.
D. Liberatore
I collassi degli edifici scolastici indotti dal terremoto dell’Aquila
Convitto Nazionale
Vista aerea dell’isolato del Convitto
Nazionale
Le strutture verticali sono tutte in
muratura, mentre gli orizzontamenti
a
comprendono
d
volte,
l solai
l i iin llegno, solai
l i
in putrelle e voltine di laterizio e solai
con putrelle e tavelloni in laterizio. I tetti
sono in gran parte realizzati in legno.
La quasi totalità dell’isolato è stata
realizzata dopo il terremoto del 1703.
H risentito
Ha
i
tit glili effetti
ff tti d
dell sisma
i
d
dell
1915 (VIII MCS) e del 1958 (VII MCS).
D. Liberatore
I collassi degli edifici scolastici indotti dal terremoto dell’Aquila
Convitto Nazionale
Foto aerea dei danni in copertura
(SIT Abruzzo,
Ab
8 aprile
il 2009)
La muratura generalmente appare di
caratteristiche
scadenti per
a
apparecchiatura e qualità della malta,
realizzata in pietrame irregolare; solo
per alcuni archi e riquadrature dei vani
è stata impiegata muratura in mattoni.
Le volte sono in mattoni o in pietrame,
impostate su archi generalmente in
mattoni con rinfianchi di scarsa qualità
mattoni,
anche per effetto del degrado subito
dalle malte nel tempo. Sono presenti
anche volte in mattoni in foglio
alleggerite con frenelli,
di cui in
f
particolare alcune interessate da crolli.
D. Liberatore
I collassi degli edifici scolastici indotti dal terremoto dell’Aquila
Convitto Nazionale
a
Pianta del livello 2 con la probabile
posizione di una delle vittime
Pianta del livello 3 con la probabile
posizione di due delle vittime
D. Liberatore
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Convitto Nazionale
Volte del portico del chiostro principale
sul lato di Piazza Palazzo-Via Patini.
Gli archi, abbastanza ribassati, sono realizzati
in mattoni, come pure l’intradosso delle volte.
a sono apparecchiate
Q
Queste
hi
iin ffoglio,
li prassii
abbastanza comune all’Aquila, e questo tipo di
apparecchiatura rende l’elemento assai
vulnerabile alle scosse sismiche e fa
maggiormente risentire l’effetto della
componente verticale. Il rinfianco è misto di
pietrame e laterizio, con molti vuoti. Si rileva
l’
l’assenza
di catene
t
all’imposta
ll’i
t d
deglili archi,
hi che
h
certamente ha contribuito alla perdita di
stabilità. Per questa porzione di crolli le cause
si possono ricondurre al tipo costruttiva, alla
incoerenza del rinfianco e delle malte e alla
mancanza di catene idonee a contrastare le
spinte orizzontali.
D. Liberatore
I collassi degli edifici scolastici indotti dal terremoto dell’Aquila
Convitto Nazionale
Crollo di una volta alleggerita con frenelli.
Queste volte sono realizzate con mattoni in
foglio ed alleggerite con frenelli. In luogo del
rinfianco presentano quindi una serie di volte
più
iù piccole,
i a l sempre realizzate
li
t iin mattoni
tt i su
muretti che spiccano dall’intradosso che, con
un piccolo livellamento, consentono di
ottenere un calpestio
p
p
piano. Si tratta di una
struttura leggera, idonea ad essere realizzata
ai piani più alti degli edifici perché esercita
spinte ridotte e non richiede elevati carichi
verticali sui piedritti
piedritti. Si tratta in ogni caso di
volte molto più vulnerabili a carichi anomali
dovuti al sisma o all’impatto di materiali di
crollo di q
quanto non siano q
quelle realizzate
con rinfianco pieno.
D. Liberatore
I collassi degli edifici scolastici indotti dal terremoto dell’Aquila
Convitto Nazionale
Un primo progetto di intervento, del
1980,, prevedeva,
p
, tra l’altro,, lavori
sulle strutture consistenti nella
sostituzione di alcuni solai in legno
del secondo piano con nuovi solai in
a
travetti prefabbricati in precompresso
e laterizi.
Nel corso dei sopralluoghi effettuati e
dall’esame dei rilievi effettuati dal
Politecnico di Torino non sono stati
rilevati
il
id
dannii o crolli
lli riconducibili
i
d ibili all
solaio oggetto dei lavori.
D. Liberatore
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Convitto Nazionale
Un secondo progetto, del 1982,
concerneva invece lavori di
consolidamento della struttura
muraria e di rifacimento del tetto.
La parte di lavori relativa al
a
consolidamento della struttura
muraria consisteva
nell’inserimento di un sistema di
tiranti nella parte più alta
dell'edificio, per la quasi totalità
del fronte su via Sallustio e il
risvolto
i
l su Vi
Via P
Patini.
i i
Una parte delle coperture oggetto
dell’intervento sono state
danneggiate dal sisma ed una
porzione risulta crollata insieme
alle murature portanti.
Muratura sul cortile SW
D. Liberatore
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Convitto Nazionale
In definitiva il crollo di questa porzione
di edificio appare
pp
dovuto alla
concomitanza sfavorevole di una serie
di fattori, tra i quali:
- la scadente
qualità della muratura
a
con cui era realizzato, elemento
peraltro comune a gran parte del
complesso;
- il fatto di essere una parte aggiunta
rispetto al corpo scala originario, male
o per nulla collegato al resto
dell’edificio;
- l’irregolarità strutturale associata alla
variazione di altezza rispetto alla parte
più bassa ed il comportamento
sfavorevole tipico delle testate di
edifici
edifici.
Muratura sul cortile SE
(foto Politecnico di Torino)
D. Liberatore
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Buona parte dei crolli dell’edificio sono associati a situazioni di marcata
vetustà e p
particolare carenza di q
qualità costruttiva,, talvolta stratificatasi nel
tempo anche per la generale povertà con cui sono state effettuate modifiche
successive.
a
I lavori eseguiti più di recente, tra il 1980 ed il 1984, e di cui si è trovata
documentazione presso gli uffici del Genio Civile non sono direttamente
connessi agli eventi di crollo o, nel caso della disposizione delle catene,
tentavano di prevenirli, sebbene non siano risultati efficaci nella situazione già
compromessa dalla consistenza complessiva delle parti interessate. Peraltro
essi risultano conformi alle scarne previsioni in materia imposte dalla
normativa
i d
dell’epoca
ll’
iin cuii sono statii realizzati.
li
i
D. Liberatore
I collassi degli edifici scolastici indotti dal terremoto dell’Aquila
Convitto Nazionale
Per quanto riguarda il crollo delle volte, che si é verificato con elevata
incidenza,, anche qui
q carenze costruttive e vetustà dei materiali hanno
giocato i ruoli più importanti. Relativamente alle volte del cortile principale é
stata infatti rilevata l’assenza di catene ed una scarsa qualità dei rinfianchi
delle volte stesse.
a
Nelle stanze prossime all’angolo tra via Sallustio e Corso Vittorio Emanuele è
presente invece una tipologia costruttiva diversa, essendo le volte sottostanti
alleggerite con frenelli e voltine. Questa tipologia è intrinsecamente più
vulnerabile alle azioni sismiche ma ancor più all’impatto dei materiali di crollo
dei soffitti che, almeno in uno dei due crolli più importanti, hanno investito la
volta
l iin quantità
i à rilevanti.
il
i L
La causa d
dell crollo
ll è d
da iindividuare
di id
quindi
i di nella
ll
intrinseca inadeguatezza di questo tipo strutturale a resistere alle azioni cui
sono state sottoposte, specialmente se concomitanti con la caduta di
materiale
t i l pesante
t d
daii soffitti.
ffitti
D. Liberatore
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Casa dello Studente
Posizione
(
(Google
g
Maps)
a
D. Liberatore
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Casa dello Studente
Vista prima del sisma
((Virtual Disaster
Viewer)
a
D. Liberatore
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Casa dello Studente
Vista prima del
sisma
(Visual Pagine
Gialle)
a
D. Liberatore
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Casa dello Studente
Vista da via XX
settembre: crollo di
una piccola
porzione del
complesso edilizio
a
(7 aprile 2009)
D. Liberatore
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Casa dello Studente
Vista da via XX
settembre prima
p
del sisma
a
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Casa dello Studente
Vista da via XX
settembre: collasso
del piano soffice
a
D. Liberatore
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Casa dello Studente
Vista laterale della
porzione crollata sul
p
lato posteriore
rispetto a via XX
settembre
a
(Panorama)
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Casa dello Studente
Demolizione
dell’ala crollata
a
D. Liberatore
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Casa dello Studente
Dopo la
demolizione
dell’ala crollata
(16 aprile 2009)
a
D. Liberatore
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Casa dello Studente
Progetto originale:
p
pianta
architettonica del
piano tipo.
L edificio
L’edificio
fu
a
costruito per
ospitare
appartamenti per
abitazione ai
quattro piani
superiori, ed un
deposito di
medicinali al piano
terra ed al primo
p
piano interrato.
D. Liberatore
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Casa dello Studente
Progetto originale:
p
pianta
architettonica del
piano terra.
E interessante
E’
a
notare come i
carichi accidentali
previsti (2
(2.50
50
kN/m2 per il piano
appartamenti, e
4.00 kN/m2 per il
piano deposito)
non siano
sostanzialmente
inferiori a quelli
delle successive
destinazioni d’uso.
D. Liberatore
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Casa dello Studente
Nell’anno 1979 l’edificio venne acquistato dall’Opera Universitaria
dell’Università degli
g Studi dell’Aquila.
q
La delibera prevedeva anche l’esecuzione di accertamenti di natura tecnica,
dei quali però non è stato possibile trovare traccia.
a
Nel 1980 viene presentata una relazione sulla ristrutturazione del piano terra,
al fine di dotare la Casa dello Studente di una biblioteca, e di trovare una
sistemazione definitiva per gli uffici dell’Opera Universitaria. Si prevede di di
posizionare la biblioteca al centro dell’edificio e gli uffici nelle zone esterne.
Nell 1999 vengono assegnatii llavorii di restauro e risanamento
N
i
conservativo
i
dell’edificio, sulla base di un progetto redatto l’anno precedente. Questo
progetto rappresenta il primo sostanziale cambiamento nella distribuzione
i t
interna
d
deii piani
i i residenziali
id
i li d
dell’edificio,
ll’ difi i iin cuii glili appartamenti
t
ti originari
i i i
vengono trasformati in camere da letto con bagni.
D. Liberatore
I collassi degli edifici scolastici indotti dal terremoto dell’Aquila
Casa dello Studente
Nel 2001 viene stipulato un atto aggiuntivo per l’appalto dei lavori di restauro
e risanamento conservativo della Casa dello Studente e degli
g uffici
dell’Azienda per il Diritto agli Studi Universitari. L’atto aggiuntivo è stato
redatto per la sopraggiunta necessità di eseguire maggiori lavori rispetto a
quanto previsto nel progetto
g
principale del 1998.
a
Nessuna traccia di interventi sulle strutture dell’edificio si ha nei due progetti
citati, ma solo lavori di carattere architettonico e impiantistico.
Nel progetto originario del 1965, il piano terra, nella sezione crollata, era
comunque caratterizzato dalla presenza, nella zona di affaccio su via
XX Settembre,
S
b di tamponatura esterna che,
h con il progetto d
dell 1998
1998,
scompariva completamente per la sostituzione di essa con pareti vetrate. In
questo modo, il piano terra veniva trasformato in piano soffice.
D. Liberatore
I collassi degli edifici scolastici indotti dal terremoto dell’Aquila
Casa dello Studente
Nella documentazione tecnica, ed in particolare nei vari progetti di
ristrutturazione dell’edificio,, dopo
p il p
progetto
g
originario
g
del 1965,, non vi è
traccia alcuna della valutazione di adeguatezza statica e sismica delle
strutture dell’edificio, né di verifica degli elaborati del progetto originario di
dimensionamento strutturale, circostanza che si ripete anche in occasione dei
a
vari passaggi di proprietà che ha subito l’edificio anche quando l’edificio da
provato è divenuto pubblico ed in particolare residenza per studenti.
D. Liberatore
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Casa dello Studente
Progetto originale:
schema della
posizione dei
pilastri e dei telai
principali
a
D. Liberatore
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Casa dello Studente
Progetto originale:
carpenteria
p
e
schema armature
telaio principale
a
D. Liberatore
I collassi degli edifici scolastici indotti dal terremoto dell’Aquila
Casa dello Studente
Armature dei
pilastri rilevate in
p
situ, che
confermano il
funzionamento
a
unidirezionale dei
telai resistenti
(26 agosto 2009)
D. Liberatore
I collassi degli edifici scolastici indotti dal terremoto dell’Aquila
Casa dello Studente
Piano seminterrato
dell’ala crollata con la
struttura di fondazione
(9 settembre 2009)
a
I pilastri del piano
seminterrato sono tutti
presenti e nella loro
posizione originaria,
senza collassi o
cedimenti. Il crollo non
ha quindi interessato il
piano seminterrato,
ma è avvenuto al di
sopra di esso.
D. Liberatore
I collassi degli edifici scolastici indotti dal terremoto dell’Aquila
Casa dello Studente
Planimetria della carpenteria
dei p
pilastri dell’edificio: in rosso
il pilastro non inserito dal
progettista.
a
Il pilastro avrebbe dovuto
trovarsi laddove si incontrano
due travi, una in falso sull’altra.
Mentre le altre due ali
presentano, con la dovuta
simmetria, un pilastro su tale
allineamento,
lli
l’l’ala
l collassata
ll
non presenta tale pilastro e ciò
costituisce una delle probabili
cause dell’innesco
d ll’i
d
dell
cinematismo di collasso.
D. Liberatore
I collassi degli edifici scolastici indotti dal terremoto dell’Aquila
Casa dello Studente
Rottura a taglio di uno pilastri del
piano terra dell’ala NW sopravvissuta
p
p
(26 agosto 2009)
a
D. Liberatore
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Casa dello Studente
Danni alle strutture in c.a. causati dal passaggio degli impianti
(26 agosto,
t 9 settembre
tt b 2009)
a
D. Liberatore
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Casa dello Studente
Cattiva disposizione delle
armature trasversali sulle travi
e su un pilastro dell’ala NW
sopravvissuta. Corrosione
dell’armatura.
a
(22 agosto 2009)
D. Liberatore
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Casa dello Studente
Caratteristiche del calcestruzzo in situ
Rcm = 15.8 MPa
Resistenza cubica media
Rck = 8.52 MPa
Resistenza cubica caratteristica
a
Rmin = 9.15 MPa
Resistenza cubica minima
C.O.V. = 0.30
Coefficiente di variazione
D. Liberatore
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Casa dello Studente
Le cause del crollo possono identificarsi in:
Errata
E
t concezione
i
strutturale
t tt
l (irregolarità
(i
l ità iin pianta,
i t sistema
i t
resistente
i t t
unidirezionale per ciascuna ala dell’edificio);
Carenze in fase di realizzazione ((calcestruzzo scadente e disomogeneo,
g
a
copriferro insufficiente);
Carenze della manutenzione e delle ristrutturazioni successive (assenza
di controlli sulla resistenza sismica dell’edificio
dell edificio nei passaggi di proprietà
proprietà,
interferenze impianti-struttura, demolizione delle tamponature a piano terra e
conseguente trasformazione in piano soffice).
D. Liberatore
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Gruppo di lavoro
Francesco Benedettini
Luis D.
D Decanini
Domenico Liberatore
Laura Liberatore
Danilo
Ranalli
a
Antonello Salvatori
Luigi Sorrentino
D. Liberatore
I collassi degli edifici scolastici indotti dal terremoto dell’Aquila
Grazie per l’attenzione!
l attenzione!
[email protected]
@
