1.doimo carlo
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ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 1
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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
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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.
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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.
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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» delleNTC, ma del DPR 380/01, purtroppo la Circolare fa un po’ di commistione)
Più che nelle altre parti delle NTC, è stato seguito un approccioprestazionale, con l’adozione di poche regole di carattere generale edalcune indicazioni importanti per la correttezza delle diverse fasi di analisi,progettazione, esecuzione (II° capoverso, punto C8 – Circ. 617/2009)
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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 direalizzazione;
Esempio dell’Olive view hospital, San Fernando,
1971M 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)
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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 modificazionisignificative rispetto alla situazione originaria.
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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
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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.
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Adeguamento
È fatto obbligo di procedere alla valutazione dellasicurezza e, qualora necessario, all’adeguamento dellacostruzione, a chiunque intenda:
a) sopraelevare la costruzione;(cambia il «pendolo equivalente» alla struttura)
b) ampliare la costruzione mediante operestrutturalmente connesse alla costruzione;
(Cambiano le rigidezze e le masse in gioco)
c) apportare variazioni di classe e/o di destinazioned’uso che comportino incrementi dei carichi globali infondazione superiori al 10%; resta comunque fermol’obbligo di procedere alla verifica locale delle singole partie/o elementi della struttura, anche se interessano porzionilimitate della costruzione;(Cambiano le rigidezze e le masse in gioco)
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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 exceedancemade sense (‘flip a coin!’) or 33 percent or 25 percent. I pointedout that statisticians often took a 10 percent significance levelto be meaningful. We decided to use this number as a kind ofworking standard.”(Dave Perkins – 2004)
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Adeguamento
d) effettuare interventi strutturali volti a trasformare lacostruzione mediante un insieme sistematico di opere cheportino 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 «alleazioni considerate», ossia allargano il punto di vista (al valorenominale)! 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 senecessario intervenire.
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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 lacostruzione).
Per le strutture in muratura, in genere buona parte del peso Gk è datodalla muratura stessa, l’incremento di carico del 10% complessivopotrebbe 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%
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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 lostesso 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
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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 variabileammesso 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)
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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 unincremento di carico del 10% in fondazione, pur avendo cambio didestinazione d’uso.
NOTA: poiché è cambiato il carico di PT, non ho variazioni di rigidezzadella struttura, se fosse cambiato il P1 o peggio il P2, allora avreivariazioni di rigidezza e distribuzione delle masse significativa.
L’intervento è di tipo locale (rinforzo del solaio) poiché agisce su unsingolo elemento della costruzione (il solaio).
Sarebbe Miglioramento se si rinforzassero anche le travi.
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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)
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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.
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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).
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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
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VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA…Quando?
(punto 8.3 NTC)
Interventi di adeguamento, miglioramento, interventolocale
riduzione evidente della capacità resistente e/odeformativa della struttura o di alcune sue parti dovuta adazioni ambientali (sisma, vento, neve e temperatura),
degrado e decadimento delle caratteristiche meccanichedei materiali,
azioni eccezionali (urti, incendi, esplosioni, ecc..),
situazioni di funzionamento ed uso anomalo, deformazionisignificative imposte da cedimenti del terreno difondazione;
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VALUTAZIONE DELLA SICUREZZA…Quando?
(punto 8.3 NTC)
provati gravi errori di progetto o di costruzione;
cambio della destinazione d’uso della costruzione o diparti di essa, con variazione significativa dei carichivariabili e/o della classe d’uso della costruzione (10%NDR.);
interventi non dichiaratamente strutturali, qualora essiinteragiscano, anche solo in parte, con elementi aventifunzione strutturale e, in modo consistente, ne riducano lacapacità o ne modifichino la rigidezza.
Fine della vita nominale della struttura, ossia «tagliandocinquantennale» della struttura (quelle costruite negli anni’60 oggi sono alla fine di VN)
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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Tra gli altri: significativo degrado e decadimento dellecaratteristiche meccaniche dei materiali.
La verifica è condotta nelle condizioni attuali, con il materialedegradato (CLS micro-fessurato e riduzione del diametro«efficace» delle armature, ad esempio).
R(t) – S(t) = g(t) = safety marging(t) = limit state functiong(t) < 0 failure domain
VN
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Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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Tra gli altri: significativo degrado e decadimento dellecaratteristiche meccaniche dei materiali.
Regola dei «cinque» De Sitter (1983):
Fib Bulletin no.1:1999
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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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
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Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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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:
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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, dellatestimonianza degli abitanti del luogo, di lettere di litigi, ecc…
Anche lo sviluppo del tessuto urbanistico (PRGC et similia) puòraccontare informazioni utili (ad es: vedasi effetti del terremoto ligure del1887 nelle vicinanze di Casa Scaccabarozzi - «Fetta di polenta» - inTorino – «Grazie alle sue profondissime fondamenta riuscì a resisteall’esplosione del Polverificio di Borgo Dora del 26 aprile 1852 chelesionò molti edifici della zona, e al terremoto del 23 febbraio 1887 cherase quasi completamente al suolo il quartiere».)
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Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
Analisi storico critica (rif. §8.5.1)
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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.
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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
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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.
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Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
Esempio: Pianta di Torino, 1817
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Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
Esempio: Pianta di Torino, 1841
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Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
Esempio: Pianta di Torino, 1872
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Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
Esempio: Palazzo della Fortuna
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Valutazione della cronistoria sismica della località: qualiterremoti sono già stati sopportati dalla struttura?
Quali riparazioni sono state eseguite?
Che evoluzioni si sono avute dall’ultimo terremoto?
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Costruzione Palazzo della
Fortuna
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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
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Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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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
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Rilievo (rif. §8.5.1)
Thanks to: Ing. PAOLO CONSONNI - Venegono Inferiore (Va)
Villa Comunale di via Magenta in Busto Garolfo (MI)"
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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
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Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
Rilievo (rif. §8.5.1)
Il caso di documentazione presente e disponibile
Art. 4 RD 2229/1939:
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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 quellodi 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
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Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
Rilievo (rif. §8.5.1)
Il caso di documentazione presente e disponibile
1999: dettagli costruttivi «pessimi» per l’epoca45
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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Rilievo (rif. §8.5.1)
Le problematiche presenti
Particolare della differente classe diesposizione ambientale, derivantedalla posizione del palo:Nella zona lato marciapiede,evidente stato di degrado derivantedallo stillicidio della minzione dianimali da compagnia (classe diattacco acido XA1Sul lato opposto (scomodo alpassaggio) non vi sono tracce di talefenomeno, classe XC3
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Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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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
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Rilievo (rif. §8.5.1)
Le problematiche presenti
Nelle strutture comuni in calcestruzzo con solai in laterocementoil fenomeno da verificare è lo SFONDELLAMENTOche cambia la rigidezza degli impalcati e risulta essere motivo di pericolo all’uso della struttura
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Rilievo (rif. §8.5.1)
Le problematiche presenti
Nelle strutture comuni in calcestruzzo con solai in laterocementoIl fenomeno da verificare è lo SFONDELLAMENTOche cambia la rigidezza degli impalcati e risulta essere motivo di pericolo all’uso della struttura
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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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)
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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
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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.
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Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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Lo specifico degli edifici in aggregato
Definire l’unità strutturale (US) – Prassi operativa
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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6 finestre
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Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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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
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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
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Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
e la circolare commenta:
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
Norme dell’epoca
GazzetteUfficiali1884
e 1909
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Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
Pubblicazioni dell’epoca
P.S.: il «Santarella» è stato pubblicato nel 1926!
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Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
Normative utili per altri materiali:
Legno
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Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
Normative utili per altri materiali:
Muratura
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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)
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Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
Prove distruttive:
Carote sulle strutture in cls Prove su muratura
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Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
Prove debolmente distruttive:
Prove su martinetto piatto e doppio Prove di scorrimento
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Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
Prove non distruttive:
Sclerometrie e ultrasuoni sulle strutture in cls
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Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
Cosa aspettarsi?
Verifica della profondità di carbonatazione:
salubrità dei ferri di armatura
stima della vita residua
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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
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
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ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 36
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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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
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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
ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 37
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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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
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Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
UNI EN ISO 18265 –Conversione dei valori
di durezza –Stima della resistenza
degli acciai in sito
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Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
LegnoEN 335-1:2006
Durability of wood and wood- based products -
Definition of useclasses - Part 1: General
ISO 21887:2007Durability of wood and
wood-based products —Use classes
Classi d’uso – Classi di durabilità
▼Durabilità del Legno
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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Caratterizzazione meccanica dei materiali (§8.5.3)
Legno (UNI EN 350-2:1996)
Classe di durabilità
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Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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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
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Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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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
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 sononormalmente affetti da un grado di incertezza diverso, nonnecessariamente maggiore, da quello degli edifici di nuovaprogettazione.
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.)
ing. Carlo Doimo - Corso Sassari 43
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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Definizione dei Livelli di Conoscenza LC (§8.5.4)
Murature
Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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Definizione dei Livelli di Conoscenza LC (§8.5.4)
Calcestruzzo - Acciaio
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Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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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
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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).
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Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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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
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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:
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Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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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
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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
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Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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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
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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).
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Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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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
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L’evoluzione storica
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Le strutture esistenti - Diagnosi, prognosi, interventi
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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
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Grazie per l’attenzione!