Intervento di Lisa Rizzato, Milano 10 dicembre 2015
1.doimo carlo
1. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 1
1
Intervenire sugli edifici esistenti:
Riqualificazione, ampliamenti e sopraelevazioni
Le strutture «sopraelevande»
diagnosi, prognosi, interventi
Loano, 13 marzo 2014 – ing. Carlo DOIMO
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
2
Le Norme di Riferimento
Norme Cogenti e interpretative ufficiali
D.M. 14 gennaio 2008 recante "Norme Tecniche per le
Costruzioni", pubblicato sul S. O. n. 30 alla G. U. n. 29 del 4
febbraio 2008.
Circolare Ministero LL.PP. n. 617 del 2 febbraio 2009 recante
“Istruzioni per l’applicazione delle Norme Tecniche per le
Costruzioni di cui al D.M. 14 gennaio 2008” pubblicata sul
S.O. n. 27 alla G.U. n. 47 del 26 febbraio 2009.
2. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 2
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
3
Le Norme di Riferimento
Norme aggiuntive di appoggio e di consultazione
ISO 9223:2012 Corrosion of metals and alloys - Corrosivity of atmospheres -
Classification, determination and estimation.
ISO 9224:2012 Corrosion of metals and alloys - Corrosivity of atmospheres -
Guiding values for the corrosivity categories.
ISO/DIS 16311-2 Maintenance and repair of concrete structures - Part 2:
Assessment of existing concrete structures.
ISO 13822:2010 Bases for design of structures - Assessment of existing
structures.
ISO 16204:2012 Durability - Service life design of concrete structures.
FIB Bulletin n. 34 – Model code for service life design - 2006
Swiss standard series SIA 269:2011 – Maintenance des structures porteuses.
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
4
Contestualizzazione del problema
Il DM 14/01/2008 definisce:
Costruzione esistente quella che ha, alla data della
redazione della valutazione di sicurezza e/o del progetto di
intervento, la struttura completamente realizzata.
Si noti che: non considera aspetti amministrativi (non è «giurisdizione» delle
NTC, ma del DPR 380/01, purtroppo la Circolare fa un po’ di commistione)
Più che nelle altre parti delle NTC, è stato seguito un approccio
prestazionale, con l’adozione di poche regole di carattere generale ed
alcune indicazioni importanti per la correttezza delle diverse fasi di analisi,
progettazione, esecuzione (II° capoverso, punto C8 – Circ. 617/2009)
3. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 3
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
5
Contestualizzazione del problema
Punti saldi
la costruzione riflette lo stato delle conoscenze al tempo della
sua realizzazione;
possono essere insiti e non palesi difetti di impostazione e di
realizzazione;
Esempio dell’Olive view
hospital, San Fernando,
1971
M 6,7 - Spostamento
interpiano misurato 0,81 m
ca. Realizzato utilizzando la
tecnica del «Flexible first
storey concept» di Martel
(1930) rivisto come
«The soft first Storey
method» da Green (1935) e
Jacobsen (1937)
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
6
Contestualizzazione del problema
Punti saldi
la costruzione può essere già stata soggetta ad azioni, anche
eccezionali, i cui effetti non siano completamente manifesti;
le strutture possono presentare degrado e/o modificazioni
significative rispetto alla situazione originaria.
4. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 4
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
7
L’organizzazione delle NTC08 – edifici esistenti
8.1 OGGETTO
8.2 CRITERI GENERALI
8.3 VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA
8.4 CLASSIFICAZIONE DEGLI INTERVENTI
8.5 PROCEDURE PER LA VALUTAZIONE DELLA
SICUREZZA E LA REDAZIONE DEI PROGETTI
8.6 MATERIALI (per gli interventi)
8.7 VALUTAZIONE E PROGETTAZIONE IN PRESENZA DI
AZIONI SISMICHE
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
8
Classificazione degli interventi
Intervento di adeguamento
Intervento locale o di riparazione
Intervento di miglioramento
Sono i risultati della Valutazione della Sicurezza,
non esiste gerarchia tra gli interventi!
È necessario ben inquadrare la tipologia di intervento, per
informare correttamente il cliente degli obblighi previsti dalla
legge.
5. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 5
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
9
Adeguamento
È fatto obbligo di procedere alla valutazione della
sicurezza e, qualora necessario, all’adeguamento della
costruzione, a chiunque intenda:
a) sopraelevare la costruzione;
(cambia il «pendolo equivalente» alla struttura)
b) ampliare la costruzione mediante opere
strutturalmente connesse alla costruzione;
(Cambiano le rigidezze e le masse in gioco)
c) apportare variazioni di classe e/o di destinazione
d’uso che comportino incrementi dei carichi globali in
fondazione superiori al 10%; resta comunque fermo
l’obbligo di procedere alla verifica locale delle singole parti
e/o elementi della struttura, anche se interessano porzioni
limitate della costruzione;
(Cambiano le rigidezze e le masse in gioco)
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
10
Adeguamento
In generale è il 10% che viene considerato «non significativo».
Chi «per primo» lo ha utilizzato afferma in una intervista:
We discussed whether 50 percent probability of exceedance
made sense (‘flip a coin!’) or 33 percent or 25 percent. I pointed
out that statisticians often took a 10 percent significance level
to be meaningful. We decided to use this number as a kind of
working standard.”
(Dave Perkins – 2004)
6. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 6
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
11
Adeguamento
d) effettuare interventi strutturali volti a trasformare la
costruzione mediante un insieme sistematico di opere che
portino ad un organismo edilizio diverso dal precedente.
(cambia tutto, perde significato la «vecchia struttura»)
Quali sono i carichi di confronto per definire il 10%?
sono quelli NOMINALI (VN), nella combinazione CARATTERISTICA!
Infatti le NTC non dichiarano «adeguamento solo per sisma», ma «alle
azioni considerate», ossia allargano il punto di vista (al valore
nominale)! P.S.: Le NTC non sono la 3274!
Casi specifici:
1) Sotto il 10% non «miglioramento», ma dipende dal singolo caso.
2) Segue sempre la valutazione della sicurezza, solo dopo si sceglie se
necessario intervenire.
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
12
Adeguamento
Cosa significa il 10% complessivo in fondazione?
Per strutture in C.A. (rapporto Qk/Gk ≈ 33%), a parità di carico Gk
(rinforzo con FRP) un incremento dei carichi variabili Qk = 40%
(praticamente da civile abitazione ad uffici aperti al pubblico, su tutta la
costruzione).
Per le strutture in muratura, in genere buona parte del peso Gk è dato
dalla muratura stessa, l’incremento di carico del 10% complessivo
potrebbe non essere compatibile con la resistenza della muratura.
Per le strutture in acciaio (rapporto Qk/Gk ≈ 200%), a parità di carico Gk
(rinforzo con FRP) un incremento dei carichi variabili Qk = 15%
7. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 7
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
13
Adeguamento
Esempio di verifica del 10%: apertura al PT di esercizio commerciale
Struttura PT + 2P f.t. = 3 piani complessivi
Ipotesi: tre piani «strutturalmente» uguali (PT+P1+P2), quindi Gk è lo
stesso per i tre piani (piano cantina grava direttamente sul terreno)
Destinazione attuale: civile abitazione o uffici
non aperti al pubblico (2 kN/m2)
Solai in C.A. ► Gk ≈ 600 kg/mq (6,00 kN/m2) attuale ►
Qk/Gk = 2/6 = 0,33
Solai in legno ► Gk ≈ 200 kg/mq (2,00 kN/m2) attuale ► Qk/Gk = 2/2 = 1,00
Solai in putrelle e voltini ► Gk ≈ 300 kg/mq (3,00 kN/m2) attuale ► Qk/Gk = 2/3 = 0,67
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
14
Adeguamento
Solai in C.A. ► Ciascun piano pesa (1 + 0,33) (Gk) (ossia [Gk+Qk]/ Gk)
Il carico totale attuale in fondazione è 3 x (1,33) = 3,99 (Gk)
Limite di incremento di carico (10%) è 1,10 x 3,99 = 4,39 (Gk)
Poiché non cambiano i piani P1 e P2, il carico complessivo variabile
ammesso sul piano PT è 4,39 – (1,33 +1,33+1) = 0,73 (Gk)
con incremento di carico 0,73/0,33 -1 = 121%
Il carico complessivo limite del piano terra è 1+ 0,73 = 1,73 (Gk)
Domanda: Posso effettivamente arrivare a 1,73(Gk)?
Ammissibilità del carico (con FRP Mlim = 50%) 1,50 x 1,33 = 2,13 ok
(punto 3.3.4.(2) CNR DT200/2012-R1)
8. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 8
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
15
Adeguamento
Locale commerciale chiede un carico di 400 kg/mq (4 kN/m2) in Cat. D1
tab. 3.1.II NTC si avrebbe Qk/Gk = 4/6 =0,67 ossia un carico 1,67 (Gk)
Poiché il limite (10%) è 1,73 > 1,67, l’intervento non supera un
incremento di carico del 10% in fondazione, pur avendo cambio di
destinazione d’uso.
NOTA: poiché è cambiato il carico di PT, non ho variazioni di rigidezza
della struttura, se fosse cambiato il P1 o peggio il P2, allora avrei
variazioni di rigidezza e distribuzione delle masse significativa.
L’intervento è di tipo locale (rinforzo del solaio) poiché agisce su un
singolo elemento della costruzione (il solaio).
Sarebbe Miglioramento se si rinforzassero anche le travi.
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
16
Intervento locale
singole parti e/o elementi della struttura e interesseranno porzioni
limitate della costruzione […] gli interventi devono comportare un
miglioramento delle condizioni di sicurezza preesistenti.
interventi di riparazione, rafforzamento o sostituzione di singoli
elementi strutturali (travi, architravi, porzioni di solaio, pilastri,
pannelli murari) o parti di essi, non adeguati alla funzione strutturale
che debbono svolgere, a condizione che l’intervento non cambi
significativamente il comportamento globale della struttura,
soprattutto ai fini della resistenza alle azioni sismiche, a causa di una
variazione non trascurabile di rigidezza o di peso.
(significativamente ≈ 10% ndr. vedi prima)
9. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 9
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
17
Miglioramento
tutti gli interventi che siano comunque finalizzati ad accrescere
la capacità di resistenza delle strutture esistenti alle azioni
considerate (rinforzo strutturale, consolidamento nrd.).
Accrescimento capacità resistenti (anche capacità portante
a flessione fuori dal piano sulle murature, per carichi statici)
Note:
1. Azioni considerate = tutte le azioni (non solo sisma)
2. Si può migliorare se non si deve adeguare.
3. Il miglioramento potrebbe essere richiesto per molte ragioni.
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
18
VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA…Cos’è?
NTC 2008: è un processo quantitativo volto a:
1. Stabilire se una struttura è in grado o meno di resistere
alle combinazioni delle azioni di progetto (NTC)
oppure
2. Determinare l’entità massima delle azioni che la
struttura è capace di sostenere con i margini di
sicurezza richiesti dalle norme (capacità portante della
struttura).
10. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 10
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
19
Valutazione della sicurezza…Cos’è?
Quantitativo = calcolato, misurato, ossia eseguendo un’analisi
della struttura, nelle condizioni attuali di «consistenza» dei
materiali e dei carichi.
È un processo di 1. verifica ovvero di 2. «collaudo» (come
direbbero i geometri) della struttura esistente.
Il secondo caso è «filosoficamente» più vicino alla concezione di
«stato limite» della struttura, poiché esegue la «radiografia» della
struttura.
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
20
VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA…Quando?
(punto 8.3 NTC)
Interventi di adeguamento, miglioramento, intervento
locale
riduzione evidente della capacità resistente e/o
deformativa della struttura o di alcune sue parti dovuta ad
azioni ambientali (sisma, vento, neve e temperatura),
degrado e decadimento delle caratteristiche meccaniche
dei materiali,
azioni eccezionali (urti, incendi, esplosioni, ecc..),
situazioni di funzionamento ed uso anomalo, deformazioni
significative imposte da cedimenti del terreno di
fondazione;
11. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 11
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
21
VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA…Quando?
(punto 8.3 NTC)
provati gravi errori di progetto o di costruzione;
cambio della destinazione d’uso della costruzione o di
parti di essa, con variazione significativa dei carichi
variabili e/o della classe d’uso della costruzione (10%
NDR.);
interventi non dichiaratamente strutturali, qualora essi
interagiscano, anche solo in parte, con elementi aventi
funzione strutturale e, in modo consistente, ne riducano la
capacità o ne modifichino la rigidezza.
Fine della vita nominale della struttura, ossia «tagliando
cinquantennale» della struttura (quelle costruite negli anni
’60 oggi sono alla fine di VN)
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
22
Tra gli altri: significativo degrado e decadimento delle
caratteristiche meccaniche dei materiali.
La verifica è condotta nelle condizioni attuali, con il materiale
degradato (CLS micro-fessurato e riduzione del diametro
«efficace» delle armature, ad esempio).
R(t) – S(t) = g(t) = safety margin
g(t) = limit state function
g(t) < 0 failure domain
VN
12. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 12
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
23
Tra gli altri: significativo degrado e decadimento delle
caratteristiche meccaniche dei materiali.
Regola dei «cinque» De Sitter (1983):
Fib Bulletin no.1:1999
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
24
Come si valuta la sicurezza di una struttura
Approccio delle NTC08 (punti 8.3 e 8.5 NTC)
Analisi storico critica
2. Rilievo
3. Caratterizzazione dei materiali
4. Definizione del livello di conoscenza
5. Valutazione delle azioni sulla struttura
5.1. Valutazione della «situazione» della struttura
5.2. Progettazione degli interventi
13. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 13
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
25
Analisi storico - critica (rif. §8.5.1)
È la relazione di ricerca della documentazione di supporto al progetto, ove
esistente, delle variazioni intervenute nel tempo (varianti, interventi successivi), a partire
dall’età del costruito (utile per individuare gli enti competenti alla conservazione degli
atti)… Tra i commenti della circolare è utile rilevare:
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
26
Analisi storico critica (rif. §8.5.1)
Tra le possibilità di ricerca dei terremoti sofferti dalla costruzione:
CPTI11, dicembre 2011 (dal 1000 al 2006)
(http://emidius.mi.ingv.it/CPTI11/)
con ricerca per località!
La documentazione può prevedere anche la presa in conto delle
«vecchie foto di famiglia», di atti e rogiti notarili ove disponibili, della
testimonianza degli abitanti del luogo, di lettere di litigi, ecc…
Anche lo sviluppo del tessuto urbanistico (PRGC et similia) può
raccontare informazioni utili (ad es: vedasi effetti del terremoto ligure del
1887 nelle vicinanze di Casa Scaccabarozzi - «Fetta di polenta» - in
Torino – «Grazie alle sue profondissime fondamenta riuscì a resiste
all’esplosione del Polverificio di Borgo Dora del 26 aprile 1852 che
lesionò molti edifici della zona, e al terremoto del 23 febbraio 1887 che
rase quasi completamente al suolo il quartiere».)
14. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 14
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
Analisi storico critica (rif. §8.5.1)
27
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
Analisi storico critica (rif. §8.5.1)
Successive modificazioni: esempio - inserimento di impalcati in
calcestruzzo in strutture in muratura, con conseguente separazione dei
flussi di tensione, con rischio di smembramento delle pareti e
danneggiamenti delle finiture.
28
15. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 15
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
Analisi storico critica (rif. §8.5.1)
Sori (GE): paese d’origine dei Picasso
Fortemente bombardato nella IIa Guerra Mondiale:
Presenza di «infrastrutture target» – ponti ferroviari
29
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
Analisi storico critica (rif. §8.5.1)
Esempio:
Valutazione sismica del «palazzo della Fortuna»
di via Arsenale, 21 in Torino.
Costruito per ospitare uffici di
rappresentanza, fu realizzato
su progetto dell'architetto
Luigi Beria nel 1901 per la
Società Anonima Elettricità
Alta Italia, poi divenuto sede RAI
30
16. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 16
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
Analisi storico critica (rif. §8.5.1)
Esempio:
Valutazione sismica del «palazzo della Fortuna» di via
Arsenale, 21 in Torino.
31
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
Esempio: Pianta di Torino, 1817
32
17. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 17
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
Esempio: Pianta di Torino, 1841
33
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
Esempio: Pianta di Torino, 1872
34
18. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 18
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
Esempio: Palazzo della Fortuna
35
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
36
Valutazione della cronistoria sismica della località: quali
terremoti sono già stati sopportati dalla struttura?
Quali riparazioni sono state eseguite?
Che evoluzioni si sono avute dall’ultimo terremoto?
19. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 19
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
37
Costruzione
Palazzo della
Fortuna
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
38
Come si valuta la sicurezza di una struttura
Approccio delle NTC08 (punti 8.3 e 8.5 NTC)
1. Analisi storico critica
Rilievo
3. Caratterizzazione dei materiali
4. Definizione del livello di conoscenza
5. Valutazione delle azioni sulla struttura
5.1. Valutazione della «situazione» della struttura
5.2. Progettazione degli interventi
20. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 20
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
39
Rilievo (rif. §8.5.1)
E la circolare commenta
Risulta poi utile individuare le problematiche, i punti caratteristici, i
difetti, con materiale fotografico (non quello della SCIA/PdC!)
Rilievo strutturale ≠ Rilievo architettonico
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
40
Rilievo (rif. §8.5.1)
Thanks to: Ing. PAOLO CONSONNI - Venegono Inferiore (Va)
Villa Comunale di via Magenta in Busto Garolfo (MI)"
21. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 21
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
41
Rilievo (rif. §8.5.1)
Thanks to: Ing. PAOLO CONSONNI - Venegono Inferiore (Va)
Villa Comunale di via Magenta in Busto Garolfo (MI)"
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
Rilievo (rif. §8.5.1)
Il caso di documentazione
presente e disponibile
42
22. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 22
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
Rilievo (rif. §8.5.1)
Il caso di documentazione presente e disponibile
Art. 4 RD 2229/1939:
43
Ai costruttori, prima di iniziare la
costruzione delle opere,
al cui all'art. 1, è fatto obbligo di
presentarne alla prefettura
della provincia denunzia, corredata
di una copia del progetto di
massima
Nei cantieri, dal giorno dell'inizio a quello
di ultimazione dei lavori, deve essere
conservata una copia dei particolari
esecutivi di tutte le parti delle opere in
costruzione, datati e firmati dal progettista,
dal direttore del lavori e dal costruttore.
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
Rilievo (rif. §8.5.1)
Il caso di documentazione presente e disponibile
1954: dettagli costruttivi «buoni» per l’epoca
44
23. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 23
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
Rilievo (rif. §8.5.1)
Il caso di documentazione presente e disponibile
1999: dettagli costruttivi «pessimi» per l’epoca
45
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
46
Rilievo (rif. §8.5.1)
Le problematiche presenti
Particolare della differente classe di
esposizione ambientale, derivante
dalla posizione del palo:
Nella zona lato marciapiede,
evidente stato di degrado derivante
dallo stillicidio della minzione di
animali da compagnia (classe di
attacco acido XA1
Sul lato opposto (scomodo al
passaggio) non vi sono tracce di tale
fenomeno, classe XC3
24. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 24
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
47
Rilievo (rif. §8.5.1)
Le problematiche presenti
Particolare della
differente
apparecchiatura
muraria derivante da
interventi successivi
NOTA: la facciata non
presenta elementi in
aggetto
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
48
Rilievo (rif. §8.5.1)
Le problematiche presenti
Nelle strutture comuni in
calcestruzzo con solai
in laterocemento
il fenomeno da
verificare è lo
SFONDELLAMENTO
che cambia la rigidezza
degli impalcati e risulta
essere motivo di
pericolo all’uso della
struttura
25. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 25
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
49
Rilievo (rif. §8.5.1)
Le problematiche presenti
Nelle strutture comuni
in calcestruzzo con
solai in laterocemento
Il fenomeno da
verificare è lo
SFONDELLAMENTO
che cambia la
rigidezza degli
impalcati e risulta
essere motivo di
pericolo all’uso della
struttura
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
50
Rilievo (rif. §8.5.1)
Le problematiche presenti
Il problema della
impossibile
manutenzione nei
profili accoppiati.
Corrosione tra i profili
chiodati e formazione
dei «pancini».
Ponte Richard Ginori
Milano – TNX to ing.
Filiberto Finzi (MI)
26. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 26
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
51
Lo specifico degli edifici in aggregato
Riferimenti Utili: NTC, Punto 8.7.1
Circolare, punto C8A.3
ReLUIS, Linee guida per il rilievo, l'analisi ed il progetto di
intervento di riparazione e consolidamento sismico di edifici in
muratura in aggregato.
Cos’è un aggregato:
Per aggregato strutturale può intendersi un insieme non
omogeneo di edifici (unità edilizio strutturali), interconnessi tra
loro con un collegamento più o meno strutturalmente efficace
determinato dalla loro storia evolutiva, che possono interagire
sotto un'azione sismica o dinamica in genere. (ReLUIS)
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
52
Lo specifico degli edifici in aggregato
Definire l’unità strutturale (US) - Regole di base
1. L’Unità Strutturale deve essere continua da cielo a terra così da
contenere al suo interno il flusso dei carichi verticali;
2. Di norma è delimitata da spazi aperti, giunti strutturali, edifici
contigui costruiti con tipologie costruttive e/o strutturali
diverse;
3. Comprende cellule tra loro legate in elevazione e in pianta da
un comune processo costruttivo;
4. La presenza di elementi quali archi o volte di contrasto posti a
collegamento tra aggregati contigui non inficia la possibilità di
perimetrazione e individuazione degli aggregati.
27. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 27
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
53
Lo specifico degli edifici in aggregato
Definire l’unità strutturale (US) – Prassi operativa
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
54
6 finestre
28. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 28
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
55
6 finestre
Aggiunta di saturazione della via
interna ora passo carraio: finiture
differenti (ultimo pilastro di facciata),
mancanza dei decori, asimmetria
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
56
Come si valuta la sicurezza di una struttura
Approccio delle NTC08 (punti 8.3 e 8.5 NTC)
1. Analisi storico critica
2. Rilievo
Caratterizzazione dei materiali
4. Definizione del livello di conoscenza
5. Valutazione delle azioni sulla struttura
5.1. Valutazione della «situazione» della struttura
5.2. Progettazione degli interventi
29. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 29
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
57
Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
e la circolare commenta:
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
58
Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
Norme dell’epoca
Gazzette
Ufficiali
1884
e 1909
30. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 30
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
59
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
60
Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
Pubblicazioni dell’epoca
P.S.: il «Santarella» è stato pubblicato nel 1926!
31. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 31
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
61
Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
Normative utili per altri materiali:
Legno
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
62
Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
Normative utili per altri materiali:
Muratura
32. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 32
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
63
Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
Alcune indicazioni operative possono ritrovarsi in:
UNI EN 13791:2008 - Valutazione della resistenza a
compressione in sito nelle strutture e nei componenti
prefabbricati di calcestruzzo
CSLP. Linee guida per la messa in opera del calcestruzzo
strutturale e per la valutazione delle caratteristiche meccaniche
del calcestruzzo indurito mediante prove non distruttive.
RELUIS. Linee Guida. Modalità di indagine sulle strutture e sui
terreni per i progetti di riparazione/miglioramento/ricostruzione
di edifici inagibili (per muratura e calcestruzzo)
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
64
Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
Prove distruttive:
Carote sulle strutture in cls Prove su muratura
33. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 33
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
65
Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
Prove debolmente distruttive:
Prove su martinetto piatto e doppio Prove di scorrimento
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
66
Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
Prove non distruttive:
Sclerometrie e ultrasuoni sulle strutture in cls
34. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 34
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
67
Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
Cosa aspettarsi?
Verifica della profondità di carbonatazione:
salubrità dei ferri di armatura
stima della vita residua
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
68
Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
Le strutture di calcestruzzo accusano una serie di problemi:
Lato calcestruzzo:
Disgregazione del calcestruzzo per spalling e cracking
Riduzione della resistenza
Variazione della massima deformazione
Variazione della curva sigma-eps
Lato acciaio:
Riduzione della sezione resistente
Riduzione della duttilità
Piccola riduzione della resistenza
Riduzione delle tensioni di aderenza
Sono problematiche generali, non specificamente sismiche
35. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 35
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
69
Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
Calcestruzzo armato – lato acciaio, perdita di area resistente
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
70
36. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 36
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
71
Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
Calcestruzzo armato – lato acciaio, perdita di aderenza
Valutare le lunghezze di ancoraggio!
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
72
Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
Calcestruzzo armato – lato calcestruzzo, perdita di resistenza
Deriva dalla formazione dei prodotti di corrosione delle barre d’armatura, che
aumentano di dimensione. Ciò può comportare distacchi localizzati
(scagliature) oppure complessivi dei copriferri
37. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 37
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
73
Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
Calcestruzzo armato – lato calcestruzzo, perdita di resistenza
La riduzione della resistenza comporta la riduzione della sezione efficace della
struttura con riduzione della capacità portante - Flessione
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
74
Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
Acciaio da carpenteria
ISO 9223:2012-
Corrosion of metals
and alloys —
Corrosivity of
atmospheres —
Classification,
determination and
estimation
Definizione dei «tassi
di consumo» del
materiale acciaio.
In alcuni casi,
specializzata dalla
ISO 11844-1:2006
38. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 38
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
75
Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
76
Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
UNI EN ISO 18265 –
Conversione dei valori
di durezza –
Stima della resistenza
degli acciai in sito
39. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 39
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
77
Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
Legno
EN 335-1:2006
Durability of wood and
wood- based products -
Definition of use
classes - Part 1: General
ISO 21887:2007
Durability of wood and
wood-based products —
Use classes
Classi d’uso – Classi di
durabilità
▼
Durabilità del Legno
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
78
Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
Legno (UNI EN 350-2:1996)
Classe di
durabilità
40. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 40
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
79
Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
Legno (UNI EN 460:1996)
Classe d’uso
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
80
Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
Muratura
(EN 1996-2:2006)
Varie tipologie murarie
Differenti metodi
costruttivi
Si valuta la
REGOLA DELL’ARTE
Si possono usare
metodi speditivi come
l’IQM
41. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 41
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
81
Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3 )
Murature – proprietà dei materiali
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
82
Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3 )
Murature – proprietà dei materiali
42. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 42
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
83
Come si valuta la sicurezza di una struttura
Approccio delle NTC08 (punti 8.3 e 8.5 NTC)
1. Analisi storico critica
2. Rilievo
3. Caratterizzazione dei materiali
Definizione del livello di conoscenza
5. Valutazione delle azioni sulla struttura
5.1. Valutazione della «situazione» della struttura
5.2. Progettazione degli interventi
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
84
Definizione dei Livelli di Conoscenza LC (§8.5.4)
Livello di conoscenza:
La valutazione della sicurezza ed il progetto degli interventi sono
normalmente affetti da un grado di incertezza diverso, non
necessariamente maggiore, da quello degli edifici di nuova
progettazione.
Una guida alla stima dei fattori di confidenza da utilizzare, in relazione
ai livelli di conoscenza raggiunti, è riportata in Appendice C8A: la
circolare fornisce l’indicazione di massima…
Attenzione: la circolare non è OBBLIGATORIA!
(Cons. Stato sentenza 2471 del 17/05/05.)
43. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 43
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
85
Definizione dei Livelli di Conoscenza LC (§8.5.4)
Murature
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
86
Definizione dei Livelli di Conoscenza LC (§8.5.4)
Calcestruzzo - Acciaio
44. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 44
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
87
Come si valuta la sicurezza di una struttura
Approccio delle NTC08 (punti 8.3 e 8.5 NTC)
1. Analisi storico critica
2. Rilievo
3. Caratterizzazione dei materiali
4. Definizione del livello di conoscenza
Valutazione delle azioni sulla struttura
5.1. Valutazione della «situazione» della struttura
5.2. Progettazione degli interventi
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
88
Valutazione della situazione in presenza di sisma (§8.7)
Valutazione delle azioni sulla struttura
Azioni «antropiche» e ambientali sono i carichi di esercizio, vento,
neve, sisma, riportate nelle NTC; sarebbero obbligatorie anche
- Azioni «dell’ambiente» ossia la durabilità residua
- Azioni dell’incendio
(Si mutuano i metodi del DM 16/02/2007 e delle parti 1-2 EC).
45. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 45
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
89
Valutazione della situazione in presenza di sisma (§8.7)
Valutazione delle azioni sulla struttura
Carico permanente è quello realmente presente sulla struttura
(conviene trattare come «progettuali» i carichi di pavimentazione e tramezze)
NTC §8.5.5 permette di ridurre per i carichi permanenti il valore G
perché il carico è già noto (può cambiare solo la densità, lo spessore è un dato)
Non cambiano i coefficienti sui carichi variabili Q
Bisogna identificare VN per definire le azioni ambientali
(compresa la durabilità)
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
90
Valutazione della situazione in presenza di sisma (§8.7)
Vita nominale (2.4.1 NTC)
Le NTC trattano le strutture «usate» come quelle nuove.
È Corretto per l’adeguamento, può non esserlo per altre situazioni.
La Bozza NTC 201X (probabilm. 2015?) cambia (forse) le richieste:
46. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 46
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
91
Valutazione della situazione in presenza di sisma (§8.7)
Vita nominale (2.4.1 NTC)
Le NTC trattano le strutture «usate» come quelle nuove.
Il problema è garantire VN anche dal lato durabilità
Alcune indicazioni sono contenute in alcune norme che
«gravitano» attorno al sistema Eurocodes (serie EN 1504 et Al.)
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
92
Come si valuta la sicurezza di una struttura
Approccio delle NTC08 (punti 8.3 e 8.5 NTC)
1. Analisi storico critica
2. Rilievo
3. Caratterizzazione dei materiali
4. Definizione del livello di conoscenza
Valutazione delle azioni sulla struttura
5.1. Valutazione della «situazione» della struttura
5.2. Progettazione degli interventi
47. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 47
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
93
Gli interventi
Se risulta necessario, si interviene sulla struttura.
Informazioni e linee guida:
NTC08, cap. C8A.5 (Consolidamento edifici in muratura)
cap. C8A.7(Consolidamento edifici in calcestruzzo)
cap. C8A.8 (Consolidamento ponti)
cap. C8A.9 (Impianti).
Regione Molise - Analisi delle principali tecniche di intervento e
limiti della loro applicabilità - 3B2 - Ottobre 2008
Regione Molise - Analisi delle principali tecniche di intervento e
limiti della loro applicabilità - 3B3 - Ottobre 2008
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
94
Gli interventi
Se risulta necessario, si interviene sulla struttura.
ReLUIS – DPC:
«linee guida per la riparazione ed il rafforzamento di elementi
strutturali, tamponature e partizioni»
«linee guida per la riduzione della vulnerabilità sismica di elementi
non strutturali arredi e impianti»
«linee guida per il rilievo, l'analisi ed il progetto di interventi di
riparazione e rafforzamento/miglioramento di edifici in aggregato»
Tutti i documenti riportano un’antologia di interventi, con i dettagli
costruttivi (no NTC08) e le verifiche che devono essere fatte, i vantaggi
e i disciplinari di messa in opera (sono tutti pubblici).
48. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 48
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
95
Dichiarazione del livello di protezione raggiunto
sarebbe utile adottare lo schema della Circolare 25 agosto 2009
Indirizzi per l’esecuzione degli interventi di cui all’ordinanza del
Presidente del Consiglio dei Ministri n. 3790 del 17 luglio 2009.
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
96
L’evoluzione storica
49. ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 49
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
97
L’evoluzione storica
Dove la terra ha tremato, ancora tremerà
(Plinio il Vecchio in Naturalis Historia, 77 d.C.)
Earthquake will occur –
whether they are catastrophes or not depends on our action
(George Housner in Competing against time, report on 1989 Loma Prieta earthquake)
Race to seismic safety
(Titolo del report di Joseph Penzien, 2003)
Elenco INGV… ad oggi!
Corsi e ricorsi storici?
(Giambattista Vico, 1668 – 1744)
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
98
Grazie per l’attenzione!