Verifiche di vulnerabilità sismica e progetto di consolidamento scuola elementare Cesare Battisti a Fidenza (PR)
Progettista: Ing. Enrico Rombi
Committente: Comune di Fidenza (PR)
Periodo di esecuzione: 2011

DESCRIZIONE DEL SERVIZIO

Oggetto del servizio: verifiche di vulnerabilità sismica e successivo progetto esecutivo di adeguamento

Committente: Comune di Fidenza (PR)

Tecnico responsabile: Ing. Enrico Rombi

Periodo di svolgimento: 2008 - 2009

CONSOLIDAMENTO STRUTTURALE E ADEGUAMENTO SISMICO

Progettazione dell'adeguamento antisismico della scuola materna C. Battisti, nel comune di Fidenza, necessario a seguito della verifica di vulnerabilità sismica completata nel 2006 e di un primo intervento di miglioramento nei mesi di dicembre 2006 e gennaio 2007.

 

CRITICITA' DEL FABBRICATO

Partendo dai risultati della verifica di vulnerabilità sopracitata è possibile riepilogare i punti critici del fabbricato:

1. Carenza nei maschi murari in direzione est-ovest - le simulazioni con sisma in direzione est-ovest (parallela alla facciata di ingresso) hanno evidenziato come i maschi murari siano insufficienti in tale direzione e come siano troppo snelli sulle pareti perimetrali delle ali est ed ovest, dove arrivano al collasso.

2. Debolezza della torretta di ingresso - l'energia del sisma si concentra sulla torretta di ingresso a causa della sua irregolarità in pianta ed in elevazione; infatti la parte alta dell'avamposto vede i suoi maschi murari andare in crisi con sisma in entrambe le direzioni principali X ed Y, nonostante la torretta di per sé abbia una forma in pianta regolare ed una disposizione dei setti che si controventano reciprocamente.

3. Mancanza di controventi nel salone centrale - le verifiche locali effettuate hanno confermato le carenze che a livello qualitativo appaiono anche ad una analisi delle piante della scuola; mancano dei setti in direzione est-ovest a controventare le pareti perimetrali del salone che hanno una lunghezza di 16 metri in direzione nord-sud senza un "rompitratta".

4. Indebolimento murature per cedimenti differenziali terreno fondazione - dall'analisi delle lesioni sulle pareti lato nord delle ali est ed ovest emerge chiaramente un problema di debolezza del terreno di fondazione; l'indagine geologica del Dott. Negri ha infatti confermato che sotto il lato nord della scuola le caratteristiche di resistenza meccanica del terreno subiscono un netto degrado, che è possibile associare a carenze nella rete di drenaggio delle acque, che attualmente tende a riversare le acque meteoriche verso gli spigoli del fabbricato, mentre la rete di scarico delle acque nere, molto vecchia, ha quasi sicuramente delle dispersioni. Sommando a questa situazione l'incremento di carico in fondazione prodotto dalla sostituzione della copertura negli anni '90 (carichi permanenti di copertura passati da 100 a 680 kg/m2), è facile capire il processo che ha determinato i cedimenti in fondazione.

 

DESCRIZIONE INTERVENTI DI ADEGUAMENTO

I seguenti interventi di adeguamento risolvono o comunque sono in grado di attenuare tutte le criticità individuate, verificando poi con un modello di calcolo che nel loro insieme tali interventi consentano al fabbricato di resistere al sisma previsto dal D.P.C.M 3274/2003:

1.a Messa in carico muri di spina ali est ed ovest - nelle ali est ed ovest della scuola erano presenti dei muri di spina che si fermavano 30 cm sotto i pannelli prefabbricati in C.A. della copertura. Il primo intervento previsto e già eseguito, è quello di messa in carico di tali muri al fine di farli partecipare alla resistenza nei confronti della forza sismica in direzione est-ovest (quella più critica) ed al fine di alleggerire le pareti perimetrali sofferenti.

1.b Rinforzo delle pareti perimetrali lato sud nelle ali est ed ovest - si tratta delle pareti attualmente più lesionate ed anche più sollecitate in caso di sisma, per cui si ritiene opportuna una massiccia opera di rinforzo con: tamponatura finestra centrale di ogni parete (tamponatura in mattone pieno di due teste ammorsato nelle spalle); cerchiatura delle aperture rimanenti con tubolari metallici tassellati nella luce dell'apertura esternamente ai serramenti; riparazione lesioni con cuciture metalliche ed iniezioni di malta

2.a Rimozione della pesante copertura in C.A. dal salone centrale della scuola - Uno dei principali problemi della torretta è il martellamento della copertura del corpo principale, sfalsata rispetto ai solai dell'avancorpo, e con una inerzia troppo superiore a quella dei solai leggeri della torretta; si ritiene quindi molto importante il ripristino della struttura leggera in capriate lignee che copriva originariamente la scuola.

2.b Consolidamento e rinforzo delle pareti della torretta - sulle pareti perimetrali si interverrà a riparare tutte le lesioni presenti (architravi) con cuciture metalliche ed iniezioni di malta in modo da poter considerare migliorata la resistenza caratteristica della muratura esistente, inoltre è prevista la risarcitura di una nicchia impiantistica che indebolisce lo spigolo nord-est della torretta. Si è poi prevista la cerchiatura delle finestre con tubolare metallico tassellato in luce alle aperture sull'esterno del serramento.

2.c Incatenamento della torretta al corpo principale - è stata individuata una linea di forza nelle pareti perimetrali, tra il secondo solaio della torretta ed il secondo solaio del corpo principale, con inserimento di trefoli tesati che tengano ben unita la torretta al corpo principale.

2.d Incatenamento delle pareti di spina a quelle perimetrali - appena sotto il terzo ed il quarto solaio, dove la torretta supera in altezza il corpo principale, verranno inseriti e tesati dei trefoli in modo da far collaborare tutte le pareti.

2.e Consolidamento quarto solaio con cappa armata in calcestruzzo alleggerito – per tenere legato il secondo piano della torretta si ritiene utile consolidare il quarto solaio (realizzato con travetti in legno e tavelle in laterizio a secco) con una cappa armata da 4 cm in calcestruzzo alleggerito da Leca (da ammorsare ai travetti in legno ed ai muri perimetrali).

3.a Inserimento di nuovi controventi nel salone centrale - Il salone centrale verrà completamente ridisegnato: la parete divisoria presente (in falso sul primo solaio) verrà demolita e ricostruita (con due teste di laterizio comune da ammorsare sul perimetro e da legare con un cordolo in C.A. in sommità) in corrispondenza dell'incrocio dei muri maestri (così i controventi collaborano con i muri perimetrali); inoltre verranno aggiunti due setti in muratura anche come rompitratta dell'estremità sud del salone dove rimaneva una luce libera eccessiva. Ovviamente è necessario che i nuovi controventi nascano a partire dal seminterrato con nuove fondazioni.

4.a Consolidamento terreno fondazione sul lato nord - Come intervento preliminare è stata prevista e già realizzata la iniezione di resine espansive per consolidare il terreno sotto il lato nord del fabbricato. Questo è possibile con la garanzia di efficacia nel tempo grazie alla presenza di un sub-strato rigido in ghiaia che fa da base al letto di argille, ed è necessario per evitare che la riparazione delle lesioni murarie venga resa vana da nuovi cedimenti differenziali.

4.b Rifacimento della rete di drenaggio acque bianche e nere - sempre per evitare che gli interventi strutturali veri e propri vengano resi vani da nuovi cedimenti differenziali è opportuno eliminare le cause di degrado della resistenza nel terreno; quindi le acque di infiltrazione e di scorrimento superficiale devono essere sicuramente allontanate dagli spigoli del fabbricato; contrariamente a quanto avviene attualmente. Questo comporta sia il rifacimento della rete di scarichi e caditoie, ma anche la rimodellazione delle pendenza nella sistemazione esterna.

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