Ripristini e rinforzi sismici su complesso residenziale commerciale e direzionale danneggiato dal terremoto del 6 aprile 2009.

Un intervento di riattazione completa con eliminazione di criticità sugli elementi secondari. Roio Piano / Italy / 2010

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L’immobile consta di un complesso a destinazione mista residenziale e commerciale di recentissima costruzione. Dall’esame degli atti amministrativi reperiti e dalle informazioni fornite dalla Committenza, si rileva l’inizio dei lavori avvenuto nel giugno del 2001, mentre il cantiere è terminato nell’anno 2008. L’intero aggregato strutturale può essere suddiviso in 3 corpi principali, la cui divisione è puramente architettonica, che formano in pianta una disposizione a ferro di cavallo, prospicente su una piazza. Tutti gli edifici sono strutturati a quattro livelli fuori terra, mentre un ulteriore livello, completamente interrato, è comune ai tre corpi. La destinazione, desunta da visure ipocatastali, prevede un assortimento di destinazioni residenziali, commerciali e direzionali. La struttura portante dell’edificio è in cemento armato ordinario con telaio e orizzontamenti rigidi. I corpi strutturali, giuntati sismicamente tra loro, sono sei in tutto. Sebbene l’architettura del complesso è improntata alla forte irregolarità, soprattutto sulla forma del sedime a ferro di cavallo, i singoli intelaiamenti sono concepiti dalla forma molto regolare, privi di nuclei irrigidenti e comunque con rigidezze ben distribuite rispetto al centro delle masse. Solo in uno dei sei corpi si ravvisa una irregolarità costituita da due diverse direzioni dei fili fissi dei pilastri con angolo reciproco di circa 45° ed un nucleo ascensore in pareti piene disposto all’estremità del telaio (costituente quindi una massa decentrata). Anche sull’elevazione, tutti i corpi di fabbrica sono sostanzialmente regolari e con campate ben proporzionate. Si segnala, quale piccola criticità, la presenza di alcuni pilastrini poggianti in falso su travi portanti all’ultimo livello. Per quel che riguarda le fondazioni, le stesse sono del tipo a trave rovescia incrociata. Nel piano interrato, fanno parte della maglia strutturale anche le pareti in cemento armato realizzate controterra. Analizzando la struttura, considerando che il livello interrato presenta una sola “bocca” di ingresso e che l’intero interrato ha riportato danni molto limitati rispetto ai livelli emergenti, si può certamente considerare, ai fini di una valutazione della risposta sismica, soltanto la parte di edificio fuori terra. È evidente infatti che le sollecitazioni sismiche, in particolare il taglio, hanno avuto la massima intensità alla base dei corpi strutturali fuori terra, interessando solo marginalmente la parte interrata. La presenza di un piano pilotis, con molti pilastri completamente scevri da tamponature, potrebbe configurare un piano soffice, situazione di fatto scongiurata come descritto in seguito. Passando ad analizzare la parte strutturale non portante, si devono segnalare una serie di punti critici. Anzitutto, il particolare pacchetto delle tamponature perimetrali, realizzato per oltre 2/3 a doppia fodera, con paramento esterno in blocco di pietra sintetica (cosiddetto “splittato”). Alcune di queste tamponature, non sono inscritte nel telaio strutturale, senza neppure un adeguato ancoraggio indiretto. Analogamente, non esiste un ancoraggio adeguato del paramento di splittato su alcuni rivestimenti terra-copertura, vale a dire che l’intera portanza è stata affidata al solo collante chimico e alla gravità. Si segnala poi, come ulteriore elemento di criticità, la presenza di strutture non portanti (tamponature, tramezzi, telai di infissi) a ridosso dei giunti sismici, ovvero posate proprio in corrispondenza degli stessi. Non si riscontrano fenomeni deformativi in atto né sulle portanti verticali né sugli orizzontamenti. Volendo fornire una indicazione di massima con il criterio sintetico EMS-98 in ordine alla vulnerabilità sismica, si può stimare un medio grado di vulnerabilità sismica, giudizio legato non tanto al telaio portante, quanto alle criticità non strutturali descritte sopra. Dall’osservazione del micro territorio di cui fa parte l’immobile, si rileva che lo stesso si è dimostrato abbastanza sensibile alle azioni sismiche, probabilmente a causa di amplificazioni di sito. Il regime di pronto intervento non consente di operare approfondite indagini per cui il giudizio dato è prodotto sulla base di osservazioni di effetto sulle costruzioni limitrofe e sui dati consultabili dalle rilevazioni sismiche locali. La sollecitazione dinamica quindi, di entità considerevole, non ha portato il cemento armato fuori del campo elastico. Dall’osservazione dei danni ci si può anche sbilanciare nel ritenere che il contributo in dissipazione energetica fornito dagli elementi non portanti è stato discreto. Gli elementi strutturali secondari (tramezzi e tamponature) riportano quadri fessurativi molto gravi, che producono localmente alcune condizioni di scarsissima resistenza residua ad azioni orizzontali. In molti punti dell’edificio infatti si segnalano collassi completi di elementi non portanti. Questa condizione, pur se non pregiudizievole per la portanza della struttura, si rileva fortemente compromettente ai fini dell’incolumità in caso di sollecitazioni diverse dalla gravità pura. Stesso discorso può essere ripetuto per gli elementi non strutturale secondari, stavolta con entità ancora più grave e marcata. Per più di 2/3 dell’edificio, sono completamente compromessi gli intonaci. Con estensione tra 2/3 e 1/3 le finiture dei pavimenti delle parti comuni. Con estensione tra 2/3 e 1/3, i rivestimenti murari (oltre quelli già descritti con funzione di tamponatura). Il danneggiamento descritto è localizzato in modo più forte nei piani bassi e nel vano scale, condizione tipica di concentrazione di forzanti a taglio sulla base della struttura. Si nota poi che la diffusione dei danneggiamenti in pianta, evidenzia gli elementi critici rilevati nella descrizione della struttura, in particolare si osservano danni gravissimi sugli elementi secondari posizionati a cavallo dei giunti sismici. Per quanto riguarda il telaio con in nucleo ascensore, non si riscontrano invece particolari effetti negativi. C’è da segnalare un’evidenza molto marcata dei danni secondari in alcuni punti localizzati ai piani alti (e quindi meno sollecitati), la cui origine, oltre che per motivi statici, è probabilmente dovuta ad irregolarità di posa e a ridondanze di spessore. Infine, è da segnalare la presenza di alcuni danni sulla copertura, limitati comunque al manto che, in modo pressoché diffuso è dislocato. Visto lo scuotimento sofferto, è vivamente consigliabile una revisione completa. Non si rilevano tracce visibili di danni importanti agli impianti, sebbene sia indispensabile, soprattutto in ragione dei danni sofferti dalle parti murarie che ne ospitano le schermature, una revisione di collaudo e piccole riparazioni, soprattutto nelle giunzioni più deboli. Discorso analogo è esteso agli infissi, sia interni che esterni, dove in modo diffuso si riscontrano difficoltà di meccanismo in gran parte dovute alle dislocazioni di tramezzi e tamponature. Si prescrivono gli interventi da eseguire in una duplice intenzione. In primis la rimozione dello stato di inagibilità, eseguendo quindi riparazioni più o meno diffuse, in secondo luogo per migliorare, laddove possibile con interventi minori, il grado di vulnerabilità sismica riscontrato nell’analisi eseguita in precedenza. Si preferisce destinare gli interventi di rinforzo alle strutture non portanti, in particolare le tamponature esterne e le tramezzature del vano scala. Il telaio infatti ha risposto bene alle sollecitazioni orizzontale, mentre si notano i maggiori rischi per l’incolumità legati alle dislocazioni proprio sugli elementi non portanti. Per i lavori più particolari, in particolare per le riparazioni di lesioni e per le opere di rinforzo, vengono riassunti, in forma schematica, la tipologia degli interventi da eseguire, con l’inclusione di grafici esecutivi laddove necessario. Tale modalità si ritiene possa semplificare, per via dell’immediata lettura degli interventi prescritti, sia le operazioni di istruttoria, sia le operazioni di preventivazione ed esecuzione lavori da parte dell’impresa assegnataria. Per quanto riguarda le tamponature, marcatamente il problema da risolvere, si è operato mediante una sarcitura con funzione di antiribaltamento. Questo tipo di intervento è applicabile quindi alle tamponature di facciata, di divisione, ai tramezzi e agli elementi separatori costruiti con tecniche murarie classiche (laterizio, argilla, conci di pietra, materiale sintetico ecc.) ed è efficacie a ridurre fortemente le possibilità di innesco di fenomeni dislocativi sia a seguito di ulteriori sollecitazioni sismiche, sia, nei casi più gravi, alla sola azione gravitazionale. La lavorazione è quindi applicata a casi di frattura passante dell’elemento, o a casistiche di scollamenti importanti dell’elemento rispetto ad altri attigui (come nel caso di distacco importante della tamponatura rispetto al telaio strutturale che la circoscrive). Tale soluzione è preferita, anche in caso di forti rotture, alla demolizione e rifacimento dell’intero corpo (anche se tramezzo) in quanto è stimata molto più economica (si evita ad esempio il rifacimento degli impianti ed oneri di sgombero del mobilio fuori dall’unità) e veloce. Operando in regime di sciame sismico in atto, con fenomeni di assestamento delle strutture lesionate non escludibili, si è prescritto l’utilizzo di una malta a base polimerica con caratteristiche antiritiro con sufficiente resistenza meccanica (almeno 25 Mpa a compressione uni assiale) e modulo elastico non eccessivo (inferiore a quello di un calcestruzzo ordinario). Queste ultime caratteristiche sono fondamentali per garantire la flessibilità della sarcitura se sottoposta a sollecitazioni di assestamento o a nuove azioni dinamiche senza che si ripresentino fenomeni di fessurazione. Si è prescritta inoltre la rispondenza della malta per la sarcitura alle disposizioni del nuovo Testo Unico delle Strutture 2008, ovvero conforme alla Norma Europea EN 1504. Per il tipo di posa localizzata, è utile l’utilizzo di una miscela con caratteristiche tixotropiche. In alcuni casi è prescritto questo intervento anche quando l’entità del danno è minore o addirittura nullo, se si giudica importante per prevenire probabili meccanismi di danno a seguito di future azioni orizzontali, come nel caso dell’ancoraggio delle fodere al telaio strutturale (o ai solai con rete ad L nel caso la tamponatura sia posizionata fuori dalle campate del telaio) con funzione di antiribaltamento. In questo caso, diviene ancora più importante l’utilizzo di una malta a basso modulo elastico per non apportare rigidezze incontrollate al telaio. Nel caso di utilizzo di tale lavorazione come ancoraggio a travi e pilastrate, è talvolta prescritto, come ulteriore accorgimento di rinforzo, l’utilizzo di connessioni mediante filiformi d’acciaio inghisati con resina chimica (cosiddetti fiocchi), a fascio all’interno della parte muraria, a sfiocco in corrispondenza del telaio strutturale. Un altro importante intervente è finalizzato all’eliminazione delle criticità riscontrate sui blocchi di mattone splittato. Tra le soluzioni possibili, si configurava l’eliminazione completa dei blocchi, con demolizione integrale e rifacimento con materiali e tecniche assicuranti minore vulnerabilità al sisma. Tale soluzione però, oltre che costosa per aggravio enorme in termini di smaltimento macerie, è condizionante per la valente sezione architettonica del complesso, che si è scelto di preservare il più possibile. Si è prescritto un rinforzo mediante incatenamento reciproco di tale paramento, sia alla fodera interna di laterizi forati, sia al telaio strutturale. La tecnica, da realizzarsi con barre filettate conferisce monoliticità al pacchetto tamponante. Operativamente si procede alla esecuzione di fori, dalla fodera esterna fino ad intercettare per almeno 1/2 la fodera interna, pulizia, inserimento di tubicini drenanti e iniezione a bassa pressione di resina polimerica, inserimento delle barre filettate e finiture.
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    Project details
    • Year 2010
    • Work started in 2009
    • Work finished in 2010
    • Main structure Reinforced concrete
    • Client Nuova Domus Cooperativa S.p.A.
    • Contractor Appalti Lavori s.r.l.
    • Status Completed works
    • Type Apartments / Lofts/Penthouses / Structural Consolidation / Building Recovery and Renewal
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