INDICE DEGLI ELABORATI
ANAMNESI 1.INQUADRAMENTO
CONSOLIDAMENTO 1.1 Contesto territoriale 1.2 Rilievo Fotografico
6.PROGETTO PRELIMINARE DI CONSOLIDAMENTO
6.1 Analisi dell’intervento in generale 6.1 Analisi dei carichi 6.2 Verifica di stabilità dell’arco
1.3 Indagine storica 1.4 Analisi tecnologica
7.PROGETTO DI CONSOLIDAMENTO
ESAME OBIETTIVO 2.RILIEVO GEOMETRICO
7.1 Analisi Stato di fatto - carichi verticali (SLU) 7.1 Stato di progetto - carichi verticali (SLU) 7.2 Analisi Stato di fatto - carichi orizzontali (sisma) 7.2 Stato di progetto - carichi orizzontali (sisma)
2.1 Rilevamento planimetrico
7.3 Definizione preliminare degli interventi consolidativi 7.3 Analisi geologica / conoscitiva
2.2 Piante
7.4 Fondazioni - Fessure - Copertura
2.3 Sezioni 2.4 Prospetti
3.RILIEVO MATERICO
3.1 Piante 3.2 Prospetti
4.RILIEVO DEGRADO
4.1 Prospetti
DIAGNOSI 5.ANALISI DEI CINEMATISMI
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5.1 Quadro fessurativo
CONSOLIDAMENTO DI STRUTTURE Prof L. Jurina A.A. 2014-2015
RIQUALIFICAZIONE E CONSOLIDAMENTO DEL COMPLESSO RESIDENZIALE in via Pozzoli n°3 a Lecco
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INQUADRAMENTO Contesto territoriale
“Quel ramo del lago di Como, che volge a mezzogiorno, tra due catene non interrotte di monti, tutto a seni e a golfi, a seconda dello sporgere e del rientrare di quelli, vien, quasi a un tratto, a ristringersi, e a prender corso e figura di fiume, tra un promontorio a destra, e un’ampia costiera dall’altra parte; e il ponte, che ivi congiunge le due rive, par che renda ancor più sensibile all’occhio questa trasformazione, e segni il punto in cui il lago cessa, e l’Adda ricomincia, per ripigliar poi nome di lago dove le rive, allontanandosi di nuovo, lascian l’acqua distendersi e rallentarsi in nuovi golfi e in nuovi seni.” (Alessandro Manzoni, I promessi sposi, 1840)
IL TERRITORIO
INQUADRAMENTO TERRITORIALE
Lecco è capoluogo dell’omonima provincia in Lombardia, la città è situata ad oriente sul lago di Como abbracciandone le acque, e sulle sponde del fiume Adda, tra i monti della Grignia, dal Resegone e dal San Martino. Cresciuta rapidamente a partire dal XVIII secolo con la Rivoluzione industriale, diventando uno dei più importanti centri industriali italiani, Lecco è oggi capoluogo di una provincia ricca e operosa. Vertice orientale del Triangolo Lariano, è da sempre città di grande richiamo per pittori, scienziati e letterati come Alessandro Manzoni e Stendhal. Il territorio comunale copre una superficie di circa 45,93 km², di cui 11,75 km² corrispondono all’estensione della porzione urbanizzata che si sviluppa in prevalenza su depositi di conoide alluvionale e nei fondovalle delle incisioni torrentizie. Il territorio cittadino è solcato da tre torrenti principali, il Gerenzone, il Caldone e il Bione. La popolazione lecchese al 31 dicembre 2013 conta 48131 individui (di cui 23196 maschi e 25412 femmine) ed è il 17º comune più popoloso della Lombardia con una densità media di circa 1070 ab./km².
RIFERIMENTO TERRITORIALE da PGT
Il complesso residenziale “Manica Lunga” si trova in Via Umberto Pozzoli n’3 nel rione di Castello, in una posizione riservata rispetto alla viabilità principale di via Milazzo. Nonostante ciò, il complesso è attraversato pubblicamente da mezzi di trasporto privati e la presenza della pizzeria d’asporto “Il Muretto” al piano terra, lo rende un luogo abbastanza frequentato dai locali e dagli studenti del Liceo Artistico che vi confina. Il fiume Gerenzone scorre parallelamente ad esso, a una decina di metri di distanza; il monte San Martino, alle sue spalle, crea una vista panoramica e porta venti raffrescanti. POLITECNICO DI MILANO
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01.1
INQUADRAMENTO Rilievo fotografico
RILIEVO FOTOGRAFICO
Il complesso “Manica Lunga”sorge in Via U. Pozzoli 3, una strada secondaria che collega Via Milazzo e via Seminario. Il nucleo è di edificazione abbastanza recente e collega queste due vie attraverso un passaggio creato attraverso due volte. L’edificio si sviluppa su tre piani ed è adibito a residenze. L’accesso ai diversi appartamenti è diviso per la parte destra e quella sinistra. Al piano terra, nella parte ad est, vi è una Pizzeria d’asporto. Nel suo complesso l’edificio presenta una forma regolare, da cui ne deriva il nome “Manica Lunga”, che presenta due volumi sporgenti in corrispondenza degli ingressi e delle distribuzioni verticali. 1 Le aperture che ritmano la facciata hanno un andamento regolare, che però si perde leggermente nei prospetti secondari. L’arco e le volte, oggetto di studio, si trovano in una posizione leggermente più a Nord rispetto al centro dell’edificio. La volta presenta le caratteristiche di una volta composta quale una volta a botte lunettata. Essa si apre verso l’esterno dell’edificio con due archi a tutto sesto ribassati.
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NAVIGATORE
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01.2
INQUADRAMENTO Indagine storica
IL RIONE DI CASTELLO
Castello , (“Castèll” in dialetto lecchese e “Castello sopra Lecco” dal 1863 al 1923) è un rione della città di Lecco, posto a ridosso del centro. Fra tutti i rioni è quello più vicino al centro comunale, poiché si trova poche centinaia di metri a nord-est di esso. È attraversato dal torrente Gerenzone e da un suo effluente, la Fiumicella. Il suo nome deriva dal fatto che in tempo medievale, nella zona dove oggi sorge il rione, si ergeva un castello, il quale fu distrutto per opera del milanese Matteo Visconti e successivamente ricostruito, in riva al lago, per iniziativa di Azzone Visconti. Per molto tempo, al tempo delle pievi, è stato un comune indipendente inserito nella pieve di Lecco, fino al 1786 parte della Provincia di Milano. Al tempo tra i comuni della conca di Lecco era quello con più abitanti, tanto da ospitare fino al 1584 il prevosto dell’intero vicariato, nel 1771 si registrarono 856 residenti, saliti a 919 nel 1803. Al 1809 risale la prima esperienza d’unione con Lecco su decreto di Napoleone, ma il ritorno degli austriaci comportò la restaurazione dell’autonomia municipale nel 1816Nel 1853 si registrarono 1318 residenti, che aumentarono ulteriormente nel 1869 quando gli venne unito l’ex comune di Olate, anch’esso attuale rione della città, insieme alla sua frazione Bonacina.
pochi anni prima, nel 1863, il suo nome era stato modificato in Castello sopra Lecco per distinguerlo da molti altri comuni italiani. Con lo sviluppo dell’industria e del settore secondario, a Castello sorsero industrie tra le più importanti del territorio lecchese, come l’acciaieria Badoni[6], oltre che alcune ville di signori milanesi come il Palazzo Belgiojoso. Il comune di Castello sopra Lecco venne soppresso ed aggregato a Lecco coi suoi 5175 abitanti nel 1923. Alcune architetture religiose presenti nel rione sono la Chiesa parrocchiale dei Santi Gervasio e Protasio (in stile romanico e risalente al medioevo) con l’antistante Monumento a San Giovanni Nepomuceno, la Chiesa dei Santi Nazzaro e Celso (detta di San Carlo), probabilmente edificata intorno all’anno Mille, e la Chiesa del Seminario, edificata nel XIII secolo, che sorge nella via ononima, collegata alla via Umberto Pozzoli, dove è collocate l’edificio in analisi.
EVOLUZIONE STORICA DEI CATASTI
Dalle mappe catastali si può notare come questo rione si sia sviluppato in principio nella parte più a sudovest, confinante con il centro della città di Lecco, e in parte a est, nella parte confinante con i rioni di Rancio e di S. Giovanni alla Castagna.
CATASTO TERESIANO - IL RIONE DI CASTELLO POLITECNICO DI MILANO
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A differenza del catasto Teresiano, il catasto Cessato e quello Veneto mostrano un successivo sviluppo urbano sia andato a crearsi sulle sponde del fiume Gerenzone. Il Catasto teresiano non riporta la presenza di alcun fabbricato in corrispondenza del complesso residenziale “Manica Lunga”, mentre dai catasti Cessato e Veneto, si nota la presenza di un corpo pressoché rettangolare, che tuttavia appare solamente parte dell’ingombro attuale dell’edificio. Dalle ricerche presso gli archivi, a causa di un incendio presso l’archivio del comune di Como, si sono trovate notizie relative all’edificio a partire dal 1955, anno di un atto pubblico di divisione e compravendite tra i signori Amigoni dr. Ing. Giulio e Nava Piera con il signor Barone Erminio. In questo documento si parla di due fabbricati: una casa officina in Via Seminario di 3 piani e 15 vani, e un’area di terreno urbano. Il corpo di fabbricato “Manica Lunga” viene descritto come costituito, al piano terra, da due locali ad uso officina, tra loro separati da un porticato a due luci in corso di passaggio al Comune di Lecco, quale strada pubblica e da adibirsi a transito pubblico, al primo piano da n. 7 locali sovrastanti le due officine e al porticato. In secondo piano vi erano n.6 locali con relativa porzione di solaio a tetto compreso. SI riporta poi l’annessione, a lato ponente, di due strisce di terreno di cui una delle larghezze di 5 metri e a valle della strada privata da rendersi pubblica, e l’altra di 3 metri a monte di questa e un corpetto di fabbrica dove esiste la “gabbia” scala. L’accesso era possibile dalla via Gerenzone e dall’ambito sottopassante lo stabile. In quest’atto, infine, viene dato il permesso al Sig. Barone, di costruire un nuovo corpo di fabbrica della lunghezza di 5 metri sul terreno a ponente del fabbricato “Manica Lunga”.Successivamente, nel 1963, viene presentato un ulteriore atto di convenzione, dove si concede al signor Baropne Erminio, di aprire due piccole finestre nel muro divisorio comune esistente in confine fra le due proprietà.Con molta probabilità il fabbricato è stato successivamente venduto a diversi proprietari. E’ stato recuperato un atto di vendita di due appartamenti al secondo piano, in cui nel 1993, Maria Rosella Barone vende all’avvocato Alba Chiara Airoldi ed a Stefano Angelibusi due appartamenti, che successivamente vengono uniti per formare un’unica abitazione. Attualmente, oltre ai due coniugi, vivono nel fabbricato altre 5 famiglie, due proprietarie dell’appartamento, e 3 in affitto. Al piano terra si trova, oltre a due appartamenti, la pizzeria d’Asporto “Il Muretto”, che ha subito negli anni diversi cambi di gestione. Oltre alla pizzeria e a due appartamenti, al piano terra vi è un box, appartenente a Stefano Angelibusi, e al piano interrato delle cantine. RIQUALIFICAZIONE E CONSOLIDAMENTO DEL COMPLESSO RESIDENZIALE in via Pozzoli n°3 a Lecco
CATASTO TERESIANO
CATASTO CESSATO
CATASTO LOMBARDO - VENETO Francesca Rossi 763071 Gabriele Secchi 762698 Daniela Tagliaferri 760942
01.3
INQUADRAMENTO Analisi Tecnologica
VOLTA A BOTTE LUNETTATA
L’arco è un elemento costruttivo dal profilo curvilineo in grado di sostenere i carichi sovrastanti che a differenza dell’architrave, trasmette un’azione di spinta lateralmente sui piedritti. Nell’arco si distinguono le seguenti parti: ciascun blocco dell’arco -concio: ciascun blocco dell’arco di forma trapezoidale; -intradosso e estradosso: rispettivamente la superficie inferiore e superiore dell’arco e che possono risultare ad andamento parallelo e non; -chiave: il punto più alto della curva dell’intradosso; -imposta: superficie d’appoggio dell’arco sui piedritti; -corda: distanza netta all’imposta tra i piedritti; -freccia: distanza tra punto chiave e la corda.
L’arco veniva posto in opera utilizzando le centine; queste erano realizzate creando una struttura in travi di legno che davano la forma alla curvatura dell’intradosso sulla quale erano quindi poggiati i conci dell’arco. La centina, una volta che l’arco era completato, veniva rimossa. Le Volte sono legate al concetto dell’arco; infatti le volte possono considerarsi come una successione di archi elementari. La geometria delle volte è basata su operazioni di traslazione, rotazione o rivoluzione degli archi. Definiamo alcuni elementi che caratterizzano le volte: - direttrice: curva che determina la forma della volta; - generatrice: retta che con il suo movimento lungo la direttrice genera la superficie della volta.
Gli archi vengono classificati in funzione del rapporto tra la freccia e la semicorda. In particolare, relativamente al nostro caso di studio ci proponiamo di definire l’arco a tutto sesto e l’arco a sesto ribassato. L’arco a tutto sesto è caratterizzato dall’avere la freccia pari alla metà della luce, l’arco a sesto ribassato invece presenta una freccia minore della metà della luce. L’arco si sostiene grazie alle forze di pressione fra i conci. Rispetto dell’architrave l’arco è in grado di sostenere pesi notevolmente superiori e può realizzare varchi molto più ampi. Viene realizzato utilizzando i conci, pietre tagliate a forma trapezoidale o semplici mattoni. Nel nostro caso abbiamo supposto che l’elemento in esame sia costituito da mattoni. L’arco riesce a sorreggersi e a sostenere un peso trasferendo lo sforzo via via dall’elemento centrale, alla fine il peso viene scaricato in parte verticalmente a terra attraverso il piedritto che lo sorregge e in parte orizzontalmente contro la spalletta di sostegno; per questo motivo vi è sempre un’adeguata struttura laterale di sostegno. POLITECNICO DI MILANO
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La causa principale dei dissesti negli archi e nelle volte è lo spostamento relativo tra le imposte, prodotto da movimenti verso l’esterno delle pareti di supporto o da catene insufficienti. Piccole lesioni spesso appaiono alle reni (all’estradosso, generalmente nascoste dal riempimento) e in prossimità della chiave (all’intradosso). Le lesioni possono essere causate anche dal degrado o dal ritiro delle malte, che producono una contrazione del materiale e quindi una riduzione della spinta.
MURATURA MISTA
Ci preoccupiamo di descrivere solo la tipologia di volta relativa al nostro caso in esame; la volta presente nell’edificio residenziale è una volta composta e precisamente è una volta a botte lunettata. La volta a botte è il più semplice tipo di copertura derivata dall’arco e ottenuta mediante una sua traslazione secondo una generatrice lineare perpendicolare all’arco. La volte a botte lunettata è una volta composta utilizzata in architettura quando vi è l’esigenza di aprire vani al di sopra del piano di imposta. La lunetta è cilindrica quando è generata dall’intersezione della volta a botte con semicilindri. CONSOLIDAMENTO DI STRUTTURE Prof L. Jurina A.A. 2014-2015
Per muratura mista si intende l’operazione e la tecnica del costruire strutture murarie usando laterizi o pietre e calce, cemento o altri agglomeranti. Si considera per muro l’insieme degli elementi pesanti di varia natura (pietra, laterizio, ecc.), collegati fra loro a regola d’arte mediante un legante in modo da ottenere una struttura monolitica. Il muro in relazione allo scopo per cui viene costruito deve assicurare la funzione portante, la protezione dagli agenti atmosferici e l’isolamento termico e acustico. I sistemi costruttivi in muratura ordinaria, noti anche con il nome di costruzioni tradizionali, in virtù della loro utilizzo per molti secoli, e ad oggi non ancora in disuso, sono basati sullo schema statico “non spingente” del trilite o su quello “spingente” dell’arco o della volta. RIQUALIFICAZIONE E CONSOLIDAMENTO DEL COMPLESSO RESIDENZIALE in via Pozzoli n°3 a Lecco
L’edificio è costruito con della muratura mista; questa ipotesi è confermata dallo spessore della muratura e in corrispondenza di alcuni fenomeni di degrado è possibile osservare la presenza sia di pietre che di mattoni. La muratura in pietra può essere integrata con elementi in laterizio che possono essere impiegati per la costruzione di angoli, spigoli, piattabande, anelli, che rappresenta il ruolo principale svolto, quello cioè di reagire nei punti più sollecitati grazie alla possibilità di costruire robuste parti strutturali dal comportamento omogeneo. I mattoni sono quindi utilizzati per chiudere i vuoti fra gli elementi di pietra o per appianare e rendere regolari i piani della muratura, essendo il laterizio più facile a tagliarsi nella misura voluta. Quando la muratura in pietra è completata da elementi in laterizio si ha una certa economia nell’esecuzione del muro, ma nelle zone molto umide o soggette a venti carichi di vapore acqueo, le murature presentano poi tracce di umidità (essendo il mattone igroscopico), difficilmente eliminabili. Le murature miste sono eseguite con scapoli irregolari o scheggioni di pietra, senza particolare cura dal punto di vista estetico e destinate ad essere intonacate sui due lati. Di spessore non inferiore ai 40 cm. Si deve aver cura di ridurre al minimo degli spazi vuoti fra concio e concio, e quando presenti, i grossi vuoti debbono essere riempiti di scaglie di pietra (zeppe) in modo che la tessitura del muro sia ben serrata. In questo tipo di muratura i mattoni possono essere impiegati per chiudere i vuoti fra gli elementi di pietra o di aggiustaggio dei piani della muratura o per la costruzione dei ricorsi orizzontali, da interporre alla muratura di pietrame.
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01.4
INQUADRAMENTO Analisi Tecnologica
IL LEGNO
Per migliaia di anni il legno è stato il solo materiale in grado di resistere contemporaneamente a trazione e a compressione, e per questa ragione è stato utilizzato sia nella realizzazione di strutture orizzontali, sia come alternativa alla muratura, negli archi e nelle volte. Il legno è utilizzato anche per costruire catene. Inoltre il legno ha notevoli pregi; infatti è un materiale rinnovabile, ha bassa densità, elevato potere coibentante e buone caratteristiche meccaniche. Caratteristiche negative per il legno sono invece la sua igroscopicità e il suo essere caratterizzato da difetti come i nodi; inoltre il legno è un materiale fortemente anisotropo, tutte le proprietà meccaniche variano con la direzione anatomica considerata. I nodi sono parti di ramo incluse nel fusto principale dell’albero. Il ramo laterale è collegato al midollo del fusto principale e al crescere della circonferenza del tronco i successivi anelli di accrescimento ricoprono in modo continuo il fusto e i rami. Un provino sollecitato a compressione in direzione assiale resiste più a lungo, a differenza delle altre due direzioni. Il legno resiste molto bene a trazione, purchè sollecitato in direzione assiale; in generale risulta più grande di quella a compressione. Le caratteristiche meccaniche del legno variano entro limiti molto ampi, in funzione dell’essenza, del peso specifico secco, del grado d’umidità, della direzione delle fibre rispetto alla sollecitazione e della presenza dei difetti. Si noti l’inflenza dei nodi sulla resistenza a compressione assiale.
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Dai grafici si vede l’inflenza dell’andamento delle fibre.
che è 10-15 volte quello assiale. Le fibre circonferenziali di una stessa sezione, accorciandosi più di quelle radiali, generano forti tensioni di trazione che possono produrre lesioni. Quando le lesioni sono numerose si creano vere e proprie separazioni tra le fibre e la resistenza al taglio viene conseguentemente ridotta, così come la capacità portante d’insieme.
trasversali sagomate a timpano. - tetto alla PIEMONTESE: gli elementi portanti orizzontali (TERZERE o ARCARECCI) poggiano su travi inclinate (PUNTONI) a loro volta appoggiate con un estremità sui muri longitudinali esterni e con l’altra sul muro centrale di spina (o di colmo). Nella copertura dell’edificio in esame si è rilevato uno schema strutturale alla lombarda.
ELEMENTI STRUTTURALI IN LEGNO
La normativa in Italia che regola le costruzioni in legno D.M. del 14/01/2008 Nuove Norme Tecniche per le costruzioni.
TRAVI E SOLAI IN LEGNO
Gli elementi trave in legno usualmente presentano un semplice schema appoggio-appoggio, con sollecitazioni massime di flessione in mezzeria e sollecitazioni massime di taglio agli appoggi. Un accorgimento efficace, dove le travi appoggiano sulle murature in pietrame, mattoni o calcestruzzo di interporre tra legno e supporto una pietra o una tavola in legno duro resistente all’umidità (dormiente), la quale ha la funzione di ripartire il carico concentrato e di isolare la testa della trave da un’eventuale risalita di umidità. La trave va vincolata alla struttura con un perno metallico in grado di impedire lo spostamento relativo in direzione orizzontale.
Il modulo elastico E è ricavabile dalle prove di trazione e compressione. Il valore E è influenzato dall’umidità e varia in genere da un minimo di 7500 a un massimo di 15000 N/mmq. Il legno è caratterizzato dall’igroscopicità: l’acqua è sempre presente nel legno, in maggiore o minore misura a seconda della stagionatura e delle condizioni termoigrometriche dell’aria. L’umidità influisce in modo sostanziale sul comportamento meccanico e sulla durabilità. La condensa del vapore acqueo e le sostanze nocive presenti nell’aria facilitano lo sviluppo di muffe che causano la decomposizione del legno. Anche le variazioni periodiche e stagionali di umidità facilitano lo sviluppo dei fenomeni di degrado. I dissesti nella struttura del legno (fessurazione e imbarcamento) sono legati alla forte anisotropia e in particolare alle diverse deformazioni che produrrebbe il ritiro nelle tre dimensioni se fosse libero; in una sezione il ritiro circonferenziale è due volte più grande di quello radiale CONSOLIDAMENTO DI STRUTTURE Prof L. Jurina A.A. 2014-2015
Il solaio di copertura, comunemente indicato anche con il termine tetto, assolve principalmente alle seguenti funzioni: - proteggere l’edificio dalle intemperie - smaltire le acque meteoriche e la neve Le caratteristiche principali delle coperture: - impermeabili - durevoli - leggere.
I solai lignei sono quelli di concezione più antica. La struttura portante è caratterizzata da un’orditura principale costituita da travi lignee a sezione circolare (nell’edilizia più povera) o squadrata (di maggior pregio). A seconda dell’interasse tra la travi, può essere presente o meno un’orditura secondaria costituita dai o da un tavolato (o assito) o da un incannucciato su cui poggia un massetto per l’allettamento della pavimentazione. All’intradosso dei solai possono essere posizionati dei controsoffitti (talvolta costituiti da vere e proprie tele) che mascherano la struttura.
Negli edifici storici in muratura sono sempre a falde inclinate, con pendenza variabile a seconda della tipologia e della localizzazione dell’edificio. Il materiale comunemente utilizzato per la struttura delle coperture è il legno. Gli schemi strutturali più comuni sono: - tetto alla LOMBARDA: gli elementi portanti orizzontali (TERZERE o ARCARECCI) poggiano su murature RIQUALIFICAZIONE E CONSOLIDAMENTO DEL COMPLESSO RESIDENZIALE in via Pozzoli n°3 a Lecco
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01.5
INQUADRAMENTO Analisi Tecnologica Dopo aver acquisito informazioni sulla tecnologia si sono ipotizzati i diversi abachi basandosi sulle informazioni ottenute dal sopralluogo e dallo studio delle tecniche storiche.
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01.6
RILIEVO GEOMETRICO Inquadramento Territoriale
INQUADRAMENTO
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02.1
RILIEVO GEOMETRICO Prospetto EST - Pianta Piano TERRA
PROSPETTO EST
NAVIGATORE
PIANO TERRA
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02.2
RILIEVO GEOMETRICO Prospetto OVEST - Pianta Piano PRIMO
PROSPETTO OVEST
RELAZIONE DI RILIEVO
PIANO PRIMO
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L’edificio oggetto di studio ha una funzione prevalentemente residenziale (prima casa), cui si associa una piccola attività di ristorazione/pizzeria nella parte nord del piano terra. Il rilevo metrico è stato eseguito tramite raddrizzamenti fotografici e rilevazioni interne con metro elettronico, il tutto confrontato poi con le attuali piante del N.C.E.U. Il piano tipo si compone di due unità abitative residenziali: una di 100 mq e la seconda di 60 mq, con diversi proprietari. In alcune porzioni non è stato possibile effettuarne il rilievo. In generale si possono approssimare carichi interni di esercizio simili, per numero di occupanti e tipologia di funzione per tutta la superficie del fabbricato. La cinematica dell’edificio sta avvenendo creando effetti visibili e fessure in corrispondenza dell’arcata nel porticato di passaggio al piano terra. Dall’anilisi in situ si pùo affermare che per tipologia, forma, posizione delle fondazioni e dimensione dell’edificio , il cedimento sta interessando in modo disomogeneo l’intero corpo, di fabbrica.
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02.3
RILIEVO GEOMETRICO Prospetto SUD - NORD - Pianta Piano SECONDO - Sezione A-A
PROSPETTO SUD
PROSPETTO NORD
PIANO SECONDO
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SEZIONE A-A
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02.4
RILIEVO MATERICO Prospetto EST
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03.1
RILIEVO MATERICO Prospetto OVEST
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03.2
RILIEVO MATERICO Prospetto NORD e SUD
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03.3
RILIEVO DEGRADO Prospetto EST
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04.1
RILIEVO DEGRADO Prospetto OVEST
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RILIEVO DEGRADO Prospetto NORD e SUD
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RIQUALIFICAZIONE E CONSOLIDAMENTO DEL COMPLESSO RESIDENZIALE in via Pozzoli n°3 a Lecco
Francesca Rossi 763071 Gabriele Secchi 762698 Daniela Tagliaferri 760942
04.3
INTERVENTI PRECEDENTI DI CONSOLIDAMENTO E ANALISI DEL QUADRO FESSURATIVO
PROSPETTO EST
PROSPETTO OVEST
INTERVENTI PRECEDENTI DI CONSOLIDAMENTO Il complesso “Manica Lunga” presenta opere di consolidamento precedente su buona parte di tutto l’edificio. Il principale intervento è consistito nell’inserimento di 7 tiranti che attraversano la soletta tra il piano terra ed il pino primo. 5 Capochiave sono visibili lungo il prospetto EST: 3 in mezzeria tra il passaggio centrale voltato e 2 più laterali al centro dell’interasse delle finestre. POLITECNICO DI MILANO
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ANALISI DEL QUADRO FESSURATIVO Altri 2 tiranti sono visibili nel prospetto SUD in posizione esterna rispetto all’asse di simmetria dello stesso. Tutti le chiavi hanno dimensione ø10 e sporgono di altri 10cm rispetto al filo esterno del prospetto. Per quanto riguarda i tiranti nel prospetto corto a SUD si presume che essi siano inseriti solo per una parte nella soletta e non passanti fino al prospetto NORD. L’intervento in questione è dunque da presumersi come un tentativo di “affrancare” e far lavorare parte del solaio in modo più omogeneo e sicuro.
L’edificio presenta un quadro fessurativo piuttosto complesso, comunque in prima diagnosi non strutturalmente pericoloso per il crollo dello stabile. Le fessure si sviluppano in modo verticale su buona parte del prospetto EST, concentrate in particolare nella parte SUD, dove l’edificio è per maggior altezza fuori terra visto l’andamento del terreno. Si riscontrano crepe soprattutto nella parte bassa del volume, in corrispondenza della porzione che va dall’architrave delle finestre al piano terra fino
all’intradosso del piano primo, non mancano comunque anche nella porzione alta sotto allo sporto di gronda. Relativamente all’arcata di passaggio al piano terra, quella più a NORD, in corrispondenza del concio di chiusura si riscontra una fessura piuttosto pronunciata che corre fino alla soglia della portafinestra al piano primo: tale fessura è comunque poco preoccupante e da considerare in modo differente da altre crepe presenti sulla medesima arcata, ma dovute allo sfregemnto per il passaggio di automezzi pesanti.
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05.1
PROGETTO PRELIMINARE DI CONSOLIDAMENTO
ANALISI DEI CARICHI
CONOSCENZA DELL’OGGETTO
ANALISI DEI CARICHI
L’intervento conservativo su di un edificio esistente rispetto ad un nuovo intervento presuppone una conoscenza il più possibile accurata dell’oggetto di studio. La fase di “Conoscenza dell’oggetto” deve essere svolta il più possibile approfondita in riferimento alle possibilità di rilievo e di sopralluogo. Le NTC 2008 (D.M. 14/01 2008) al fine di favorire una corretta progettazione affianca ai comuni coefficienti di sicurezza un’altra catogoria denominata “Fattori di Conoscienza”. Questi sono da intendersi come correttivi aggiuntivi ai primi che completano e colmano possibili lacune non rilevabili durante la fase iniziale e di studio dell’esistente. I livelli di conoscienza tengono conto di quanto la struttura è nota dal punto di vista di: - Evoluzione storica e costruttiva; - Geometria; - Definizione dei dettagli costruttivi, nel quale si possono definire: 1) verifiche in situ limitate. In assenza di rilievo direttto o di dati sufficientementi attendibili si utilizzeranno in fase di modellazione e progettazione le ipotesi più cautelative; 2) verifiche in situ estese ed esaustive. - Caratterizzazione meccanica dei materiali, per la quale si distinguono: 1) indagini in situ limitate; 2) indagini in situ estese; 3) indagini in situ esaustive. In base alla esaustività ed alla precisione delle informazioni desunte dallo studio sono definibili 3 livelli di conoscenza ai quali corrispondono definiti valori medi dei parametri di resistenza ed i relativi fattori di confidenza.
COPERTURA
LC1 - Si intende raggiungto quando siano stati effettuati
§3.1 NTC2008
SOLAIO
Carichi permanenti strutturali [G1]
Carichi permanenti strutturali [G1]
- puntone/trave di colmo ø30 A=706,86cm2 ρ=4,2 kN/m3
0,30 kN/m
- travi ø25
- terzere ø25 A=490,87cm2 - travicelli ø12 A=113,10cm2
ρ=4,2 kN/m 3
ρ=4,2 kN/m3
ρ=4,2 kN/m3
0,26 kN/m
0,21 kN/m
- travetti ø15 A=225cm2
ρ=4,2 kN/m3
0,09 kN/m
0,05 kN/m
- masetto sp.=15cm
ρ=9 kN/m3
1,35 kN/m2
Tot. carichi permanenti strutturali 0,56 kN/m
- listelli portategola - assito sp.=4,0cm
Tot. carichi permanenti strutturali 1,70 kN/m2 Carichi permanenti non strutturali [G2]
Carichi permanenti non strutturali [G2] - coppi
A=625cm2
§Eurocodice 1
0,48 kN/m2
0,01 kN/m2
ρ=6,0 kN/m3
0,24 kN/m2
- intonaco alleggerito sp.=2,0cm ρ=20,0 kN/m3
0,40 kN/m2
- gres sp.=1,5cm
ρ=20 kN/m3
0,30 kN/m2
- assito sp.=2,0cm ρ=6 kN/m3 - intonaco controsoffitto sp.=2,0cm ρ=20,0 kN/m3
0,12 kN/m2 0,40 kN/m2
VISTA DEL PACCHETTO DI COPERTURA
Tot. carichi permanenti non strutturali 0,82 kN/m2
La fotografia sopra riporta l’evidenza di un effettivo strato di Intonaco alleggerito che riveste l’interno. Si tratta di pannellature continue intonacate che fanno da rivestimento interno alla stratigrafia. Nel progetto di intervento, in fase di rilievo, non è stato possibile eseguire prove invasive che verificassero il reale pacchetto; è stato quindi ipotizzato un pacchetto che per tipologia e peso proprio si confrontasse con altri nella medesima zona e periodo di posa. Anche per la supposizione dei solaio si è agito così. Il solaio dovrebbe essere composto da travi in legno massello posate in direzione Ovest-Est direttamente sulla muratura perimetrale e legate alla stessa con piccole colate di calcestruzzo e malta.
Tot. carichi permanenti non strutturali 1,13 kN/m2 Carichi variabili
Carichi variabili
- Neve
(3.4 NTC2008)
1,50 kN/m
- Manutenzione
(3.1 NTC2008)
0,50 kN/m2
il rilievo geometrico, verifiche in situ limitate sui dettagli costruttivi e sulle proprietà dei materili .
2
Tot. carichi variabili 2,00 kN/m2
- Esercizio
(3.1 NTC2008)
2,00 kN/m2
Tot. carichi variabili 2,00 kN/m2
FC = 1,35. LC2 - Si intende raggiungto quando siano stati effettuati il rilievo geometrico, verifiche in situ estese sui dettagli costruttivi e materili e sulle proprietà dei materiali . FC = 1,2
Per l’analisi dei carichi variabili si è fatto riferimento alla NTC 2008. L’edificio oggigiorno è interamente utilizzato come abitazione privata di diversi nuclei famigliari; una piccola area commerciale al piano terra è stata considerata con medesimo carico di Esercizio perchè le minime dimensioni e arredi interni (forno compreso) non differiscono in modo eccessivo da quelli di un’abitazione privata.
LC3 - Si intende raggiungto quando siano stati effettuati il rilievo geometrico, verifiche in situ estese ed esaustive sui dettagli costruttivi e materili e sulle proprietà dei materiali . FC = 1,00 POLITECNICO DI MILANO
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06.1
PROGETTO PRELIMINARE DI CONSOLIDAMENTO
VERIFICA DI STABILITA’ DELL’ARCO SI procede alla verifica e descrizione del comportamento a collasso dell’arco al piano terra. Teorema Statico: “Una struttura è in grado di sopportare determinati carichi se si può dimostrare che può equilibrarli un regime di sforzi ammissibile per il materiale”. IPOTESI: duttilità, assenza di fenomeni di instabilità
Il carico Load interamente sorretto dall’arcata al piano terra si è stimato essere composto da: 1 falda di copertura, 3 porzioni di solaio ordite sulla muratura portante, il peso proprio della muratura al di sopra del clave dell’arco. Di seguito i risultati ottenuti in funzione della geometria e del carico da essi sostenuti.
asimmetrico tra le due, con maggior incidenza di sforzi per sua natura in regime totalmente esterno all’arco in a compressione per le pressioni agenti all’intradosso oggetto. Per la verifica a ribaltamento non si considera quindi alcua spinta di controbilancio che agisce agli dell’arco. estremie del piedritto. Si può dunque procedere ad una controverifica alla Tabella C8A.2.1 - Valori di riferimento dei parametri meccanici (minimi massimi) e peso specifico medio stabilità i dati uscenti dal seguenti software e le malta di caratteristiche scarse, assenza di per diverseutilizzando tipologie di muratura, riferiti alle condizioni: Si esegue per la verifica a ribaltamento un bilancio tabelle(listature), normative di riferimento. ricorsi paramenti semplicemente accostati o mal collegati, muraturaquindi non consolidata, tessitura (nel a compressione delladall’arco muratura,inτ0oggetto, = caso di elementi regolari) a regola d’arte; fm = resistenza media delle forze in gioco rispetto al resistenza media a taglio della muratura, E = valoremeccanici medio del modulo elasticità normale, G = valore propriodiCIR. TAB C8A.2.1. Valori di riferimento dei parametri medio modulo di elasticità tangenziale, w = peso specifico medio muratura Ledella reazioni vincolari sono state calcolate tramite l’ausilio (min edel MAX) per diverse tipologie di muratura. dello stesso software “Arco”, con dati bidimensionali e E fm G τ0 sovraccatico calcolato su tutta wl’altezza della facciata.
Gli archi sono strutture che si comportano strutturalmente come dei pilastri. Sono un’ottima soluzione per resistere ai carichi verticali di compressione. Come i pilastri però non sono in grado di sopportare traslazioni verticali e spinte orizzontali eccessive: sono infatti queste le cause principali dei cinematismi e collassi dell’arco in generale. Immaginiamo che la spinta H (orizzontale) del sovraccarico agente sul clave dell’arco scarichi orizzontalmente una spinta maggiore di uno dei vincoli di reazione orizzontale al piedritto dell’arco. In una tale situazione è molto probabile che lo stesso stia avvenendo anche in corrispondenza dell’altro piedritto; l’arco si sta quindi aprendo creando fessure e collassi in casi più estremi.
Tipologia di muratura
Come evidente nell’analisi del quadro fessurativo dell’edificio denominato “Manica Lunga” è presente una crepa continua in corrispondenza del concio di chiave. Si procede quindi, tramite software (per approssimarne meglio il comportamento), alla verifica di stabilità dell’arco, procedendo poi con una verifica alle traslazioni orizzontali dello stesso. Esistono vari metodi per effettuare tale verifica. - Metodo dell’analisi limite: basato sul teorema statico e cinematico dell’arco, sice che “[...] se è possibile trovare un meccanismo di rottura tale che il lavoro delle forza è positivo, allora l’arco collasserà”.
Muratura in mattoni pieni e malta di calce
-Metodo grafico di Mery: basato su uno schema di arco a 3 cerniere, dimostra che “[...] se per un determinato carico si può trovare una curva delle pressioni completamente interna allo spessore del nocciolo di inerzia di ogni concio, allora l’arco è sicuro ed il carico è minore di quello di collasso”. Data la simmetrica geometria dell’arco e del carico, dell’uniformità dello spessore, della sufficienza di resistere a compressione del materiale con cui è composto l’arco, si procede con il Metodo grafico di Mery basato sul software “ARCO” del prof. Piero Gelfi. POLITECNICO DI MILANO
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(N/cm2) Min-max
Muratura in pietrame disordinata (ciottoli, pietre
100
erratiche e irregolari)
180
Muratura a conci sbozzati, con paramento di limitato
200
spessore e nucleo interno
300
Muratura in pietre a spacco con buona tessitura
Il programma restituisce graficamente l’andamento delle tensioni, sia in pianta che in sezione. Lo spessore in pianta è scalato di 4 volte per consentirne meglio la lettura. La curva BLU è la linea delle pressioni. Sono anche tracciati i diagrammi delle tensioni massime in ciascuna sezione all’estradosso (curva VERDE) e all’intradosso (curva MAGENTA). I valori delle tensioni sono calcolati secondo la teoria elastica classica per materiali non reagenti a trazione: sMAX= 2N / 3u. La linea delle pressioni è per tutti i 2,85 m di apertura, interna allo spessore dell’arco. Significa quindi che non sussistono sforzi di trazione sui conci che lo compongono. E’ utile fare delle considerazioni anche sul profilo delle tensioni massime agenti all’estradosso e all’intradosso dell’arco: confrontando le stesse se ne denota un profilo CONSOLIDAMENTO DI STRUTTURE Prof L. Jurina A.A. 2014-2015
5,1
1440
480
7,4
1980
660
600
9,0
2400
800
12,0
3200
240
6,0
1200
400
400
9,2
1800
600
500
24
3500
875
32
5600
1400
30,0
3600
1080
40,0
5400
1620
260 380
ecc.)
240
Il peso proprio del piedritto, così 19 come per le reazioni 3,2 1050 350 vincolari, è stato valutato considerando tutta l’altezza 3,5 fabbricato 1020 pari a 340 del 11,90 m. 20
3 P5,6 = (0,9 X 1500 11,90 X 0,75) 500X 22 KN/m = 176,71 KN
21
S Fh = (H x bh) = 55,07 x 2,25 = 123,9 KNm S2,8 Fv = (H900 x bh) + (P300 x bp) = 16 = 143,11 KNm (70,66 x 0,90) + (176,71 x 0,45) 4,2 1260 420 780
Fv > Fh Verificato! 22 940
18
300
10,0
2700
810
verticali a secco (perc. foratura < 45%)
400
13,0
3600
1080
9,5
1200
300
12,5
1600
400
18,0
2400
600
24,0
3520
880
Muratura in blocchi di =calcestruzzo o argilla espansa 150 sMAX estradosso 0,356 MPa < 1,75 MPa Verificato! sMAX intradosso = 0,564 MPa < 1,75 MPa Verificato! (perc. foratura tra 45% e 65%) 200 Muratura in blocchi di calcestruzzo semipieni
300
Sia graficamente che analiticamente la verifica risulta (foratura < 45%) soddisfatta. Gli archi sono quindi caricati con un 440 carico inferiore a quello di collasso.
15 12
H
Muratura in blocchi laterizi semipieni, con giunti 2
Fm = 240 N/cm / 1,35 = 1,75 MPa
(kN/m3)
min-max 230
800 (es.: doppio UNI foratura ≤ 40%) Proprio a causa del livello di conoscenza dell’oggetto Muratura blocchidovrà laterizi essere semipienidiviso (perc. foratura 400 di (LC1) il inlimite per il<Fattore Confidenza FC = 1,35. 45%) 600
(N/mm2)
690
140
Muratura in mattoni semipieni con malta cementizia
(N/mm2)
H = 55,07 KN V = 70,66min-max KN min-max 2,0
Muratura a conci di pietra tenera (tufo, calcarenite,
Muratura a blocchi lapidei squadrati
(N/cm2)
V
11 12
P
14
CIR
A questo punto si va a ricercare la causa della fessurazione posta sulla chiave dell’arco: si effettua una verifica a ribaltamento dello stesso attorno al proprio CIR. Essendo l’arco fessurato in questione direttamente affiancato ad un altro spingente in senso opposto, la verifica che si va ad eseguire tratta il caso più sfavorevole: si considera che l’arcata affiancata non controbilanci l’arco fessurato facendone da “contrafforte”, ma lavori
La verifica risulta soddisfatta anche per il ribaltamento dell’arco. L’arco è stabile per prorpria geometria e tipologia di sovraccarico, La ricerca delle cause delle fessure presenti va quindi ricercata in un ulteriore cinematismo esterno a tale struttura.
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06.2
PROGETTO DI CONSOLIDAMENTO ANALISI STATO DI FATTO- CARICHI VERTICALI (SLU)
STATO DI PROGETTO - CARICHI VERTICALI (SLU)
E’ stata eseguita la modellazione ad elementi finiti dell’edificio oggetto di studio utilizzando il programma SAP2000. Sono state fatte delle dovute semplificazioni relativamente al modello da studiare, poichè difficoltoso lo studio dell’intero edificio. Si è quindi approssimato lo studio alla facciata che presenta le fessure, quindi relativa al prospetto Est. Modellata quindi la facciata con un software CAD, la si è discretizzata opportunamente, andando a generare tanti elementi SHELL, cercando di dar loro una forma più regolare possibile, lasciando liberi i vani architettonici. Si è quindi importato il modello in SAP2000, prestando attenzione alle unità di misure assegnate al foglio di calcolo. Alla base della parete si sono posti dei vincoli di incastro, bloccando quindi le eventuali traslazioni e rotazioni della facciata. Dopo aver impostato in tal modo i vincoli, si è andati a caratterizzare gli elementi SHELL, che costituiscono la superficie della parete in muratura, e gli sono state assegnate le proprietà del materiale individuato dal rilievo. In particolare: -peso: 19 KN/m3 -modulo elastico: 1100 N/mm2 -spessore: 60 cm Una volta definita geometria e vincoli, si sono definiti i carici agenti sulla struttura, precedentemente definti, prestando attenzione ai carichi strutturali, non strutturali e variabili, definiti dall’ NTC del 2008. Dopodichè, come da normativa, siamo andati a definire le varie combinazioni di carico SLE e SLU, tenendo conto degli opportuni fattori correttivi (vedi capitolo 2.5.3 dell’NTC 2008). Dai risultati di autput ottenuti dal programma, si riportano i risultati più significativi, analizzando lo sforzo sul piano XZ. Dopo aver analizzato lo stato di sforzo verticale, con soli carichi applicati, dato il cinematismo ipotizzato, abbiamo imposto un cedimento alla base della facciata, verificando che le zone di trazione corrispondessero alle fessure presenti. Abbiamo imposto nella base del modello, degli spostamenti di: -1 cm, per quanto riguarda la parte a sinistra dove si trova una fessura molto rilevante; - 0,5cm nella parte centrale. (Figura 1) Si nota infatti, come lo stato di sforzo legato ai cedimento vada a generare zone di trazione non trascurabili. (Figura 2).
In funzione dell’intervento di consolidamento ipotizzato, inserendo dei micropali e consolidando in modo uniforme le fondazioni, si è potuto eliminare il cedimento. Si può notare dal disegno come lo stato di sforzo migliori rispetto al caso con cedimento. (Figura 3 (Figura 2)) Si vede comunque come rimanga un lieve stato di tensioni in corrispondenza delle aprture. Proprio per questo si pensa ad un intervento di consolidamento delle murature, per alleviare le zone in tensione.
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Figura 1
Figura 2
Approssimazione della facciata
Figura 3
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07.1
PROGETTO DI CONSOLIDAMENTO ANALISI STATO DI FATTO - CARICHI ORIZZONTALI (sisma) Attraverso la modellazione ad elementi finiti, sono state effettuate le analisi e le considerazioni sulla struttura, anche per quanto riguarda i carichi orizzontali, come il sisma. Si è scelto di trascurare il carico orizzontale da vento, in quanto l’edificio è ubicato in una zona poco soggetta a correnti eoliche, data anche la protezione fisica data dagli edifici confinanti che lo proteggono fisicamente. L’analisi è stata svolta lungo la direzione dell’asse X di riferimento. Si è quindi studiato l’effetto del sisma sulla struttura tramite un’analisi di tipo statica linare, quindi sottoponendo la struttura ad una spinta rappresentata da un carico distibuito uniformemente sulla facciata. Per la determinazione di tale valore, innanzitutto, si è utilizzato lo spettro di risposta, determinato attraverso il foglio di calcolo messo a disposizione dal Ministero dei Lavori Pubblici. In seguito alla compilazione di tutti i campi richiesti, il foglio di calcolo restituisce il grafico dello spettro di progetto.
spetto alla situazione di soli carichi verticali con cedimento. (figura1) Poichè in quest’analisi non è stato tenuto in conto la presenza dei solai utili per la risposta sismica, si è valuta una situazione in cui a tutti i nodi a livello del solaio è stato applicato un vincolo in grado di bloccare la traslazione in direzione perpendicolare al piano della facciata. Questa sicuramente, si è dimostrata una situazione troppo vincolante, in quanto le superfici SHELL sono più vincolate e quindi risentono meno degli sforzi sismici. Si considera quindi che la situazione reale sia un’interpolazione tra le due. (figura2) Per chiarezza, mostriamo anche il comportamento che riporta la facciata sollecitandola semplicemente con il carico sismico, osservandolo sia da una prospettiva che dall’altra. (figura3 e 4) Figura 1
Figura 2 Approssimazione della facciata con vincoli in corrispondenza dei solai A questo punto, come già detto, è stato assegnato ad ogni elemento area un’accelerazione (carico distibuito gravità) specificando nella direzione X un valore di moltiplicatore di gravità pari a 0,165, corrispondente al valore massimo ottenuto dal grafico. E’ stata successivamente definita la massa sorgente, costituita dai carichi permanenti e accidentali. Come ultimo passaggio è stata definita una nuova combinazione di carico che tiene conto di peso proprio, permanente, accidentali e accelerazione. E’ evidente come negli output restituiti dall’analisi, la situazione legata alle zone di trazione sia aggravata riPOLITECNICO DI MILANO
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STATO DI PROGETTO - CARICHI ORIZZONTALI (sisma) Andando a eliminare, anche in questo caso, il cedimento, si nota come la situazione sia migliorativa anche dal punto di vista del comportamento sismico. (figura 5)
Figura 5
Figura 3 e 4 CONSOLIDAMENTO DI STRUTTURE Prof L. Jurina A.A. 2014-2015
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07.2
PROGETTO DI CONSOLIDAMENTO
DEFINIZIONE PRELIMINARE INTERVENTI CONSOLIDATIVI
DEGLI
In seguito alle fasi di conoscenza dell’edificio sulla quale si deve intervenire, dopo aver definito il probabile cinematismo in atto sullo stesso risulta fondamentale comprendere in maniera preliminare la strategia e possibili interventi per poter riportarlo in stato ottimale. Per fare ciò, è indispensabile capire l’andamento delle forze tramite uno schema, per poter poi identificare le cause. Il fine ultimo dell’intervento sarà quello di intervenire annullando i fattori negativi che generano dissesti e problemi alla struttura seguendo, per quanto possibile, delle linee guida per rispettare le preesistenze.
anche migliorare le prestazioni della costruzione, con una miglior aspettativa di durabilità nel tempo; -intervenire reversibilmente permettendo la manutenzione, la sostituzione in caso necessario e il mantenimento delle prestazioni nel tempo; -progettare un intervento attento alle modalità operative ed ergotecniche, al fine di operare in sicurezza, mantenendo, per quanto possibile, la fruibilità dello stabile e il passaggio pubblico attraverso di esso; -fare scelte, anche se non approfondite da successivi studi e calcoli, volte a minimizzare la spesa economica dei committenti.
Si è inizialmente fatta un’analisi qualitativa e conoscitiva delle caratteristiche geotecniche e d’uso del suolo su cui sorge l’edificio.
Si è quindi passati ad analizzare la destinazione d’uso del suolo dal punto di vista di impianti a supporto del paese.
La carta di fattibilità geologica delle azioni di PIano redatta in data 15/06/2010 collocale tale area in CLASSE DI FATTIBILITA’ 2 :
Di seguito l’estratto dell’attulae PGT, “VINCOLI DI SALVAGUARDIA E AREE DI RISPETTO”
“Si tratta di aree nelle quali sono state riscontrate modeste limitazioni all’utilizzo a scopi edificatori e/o alla modifica della destinazione d’uso, che possono essere superate mediante approfondimenti di indagine e accorgimenti tecnico-costruttivi, senza l’esecuzione di opere di difesa. [...] Le problematiche riscontrate sono legate a: - pericolosità idraulica per la presenza di “aree potenzialmente interessate da flussi di detrito” in corrispondenza delle conoidi di deiezione dei torrenti principali (Caldone, Gerenzone, Bione e Culigo) che attraversano l’area urbanavdi Lecco; - pericolosità geotecnica per la presenza di terreni con caratteristiche scadentivche comprendono le “aree con riporti di materiale (aree colmate)”, le “aree prevalentemente limoso-argillose con limitata capacità portante” e le “aree convconsistenti disomogeneità tessiturali verticali e laterali”. “
Nella zona si rilevano un metanodotto (ROSSO) ed una condotta di gas naturale (VERDE) passanti nell’incrocio tra le Vie Milazzo e Via Seminario, ad una distanza comunque non pericolosa per l’intervento di consolidamento delle fondazioni.
In base alle considerazioni fatte, si è ritenuto opportuno operare sia sul passaggio voltato, oggetto diretto d’esame, sia sul resto dell’edificio, in quanto ritenuto soggetto anch’esso al cedimento che interessa l’arco. Vengono proposti pertanto i seguenti interventi strutturali di consolidamento: 1- Intervento sulla fondazione dell’edificio, in particolare nella parte riguardante il cedimento, operando dall’interno e dall’esterno, cercando di fermare il cedimento in atto e di aumentare il livello di stabilità e resistenza; 2- Intervento sull’arco e sulla lunetta della volta a botte lunettata che costituiscono il passaggio pubblico, al fine di aumentarne la stabilità, la resistenza ai carichi orizzontali e la sicurezza per i pedoni e residenti;
Vista EST Complesso “Manica Lunga” Si è ritenuto opportuno andare ad intervenire cercando di: -operare in modo meno invasivo possibile, al fine di mantenere inalterate le caratteristiche peculiari e distintive dell’architettura dell’edificio; -minimizzare l’aggiunta di massa all’edificio, col fine di non aggravare ulteriormente il sovraccarico di sollecitazione, in particolare sulle fondazioni dove è presente già un cedimento differenziale; -utilizzare materiali coerenti con quelli esistenti, poco impattanti alla vista e non aggressivi con i materiali esistenti; -non solo migliorare le problematiche esistenti, ma POLITECNICO DI MILANO
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3- Ripristino della continuità della muratura in corrispondenza delle fessure tramite iniezioni di malta a base idraulica; 4- Intervento sulla copertura, per ripristinarne la continuità e garantirne l’impermeabilità agli agenti atmosferici; ANALISI GEOLOGICA / CONOSCITIVA Si procede quindi all’approccio per l’intervento di consolidamento per i cedimenti gravanti sulla facciata EST. I cedimenti sono presenti in limitate porzioni perimetrali del fabbricato: in 3 significativi punti del Prospetto. Tale premessa risulta fondamentale per l’approccio all’intervento, che andrà progettato insistentemente su tali parti, ma che sia da supporto per la conservazione del buon grado di resistenza presente nelle altre parti del perimetro. CONSOLIDAMENTO DI STRUTTURE Prof L. Jurina A.A. 2014-2015
Durante la fase di rilievo si è però riscontrato un pozzo di scolo delle acque metoriche proprio in corrispondenza del piedritto dell’arcata che risulta fessurata.
La relazione geologica non presenta per il territorio indicato, particolari limitazioni: sia in ambito di intervento (vincoli...) sia come analisi qualitativa delle caratteristiche meccaniche del terreno. Si può concludere quindi che, dal punto di vista geotecnico, è fattibile un intervento di qualsiasi tipo che possa consolidare le fondazione e la parte interrata dell’edificio. RIQUALIFICAZIONE E CONSOLIDAMENTO DEL COMPLESSO RESIDENZIALE in via Pozzoli n°3 a Lecco
Pozzetto di scolo acque meteoriche Francesca Rossi 763071 Gabriele Secchi 762698 Daniela Tagliaferri 760942
07.3
PROGETTO DI CONSOLIDAMENTO Preso atto dell’assenza di vincoli geologico-comunili insistenti nella zona vengono ora proposte delle soluzioni consolidative ritenute le più adeguati.
FONDAZIONI CAUSA. I cedimenti esistenti e verificati tramite la modellazzione ad elementi finiti, sembrano essere causati da due componenti principali. La presenza del pozzetto di scolo delle acuque in corrispondenza del piedrittto sembra indebolisca, inzuppandolo di acqua, il terreno su cui poggiano le fondazioni (presumibilmente puntiforme) degli stessi piedritti. Ad esso dovrebbe aggiungersi una spinta alla facciata lugo la verticale e la normale della stessa dovuta alla copertura ed ai due corpi ad OVEST che sembrerebbero essere stati aggiunti in seguito alla costruzione originale del fabbricato (Catasto Cessato e Veneto). Il cinematismo in atto è ancora di lieve entità e non sembra compromettere in modo irreversibile e pericoloso l’impiano strutturale dell’edificio. Non dovrebbe insistere alcuno pericolo per i residenti che abitano all’interno. Tale cinematismo è presente solamente nella parte EST del fabbricato, dove la morfologia del territorio segue la naturale pendenza della collina che scende proprio in questa direzione. Le fessure rilevate concorrono ad individuare 3 punti critici per il consolidamento delle fondazioni e la soluzione ai cedimenti in atto. 2 in corrispondenza del passaggio pubblico al piano terra ed un’altro nella zona più a sud del prospetto.
consolidativi di massima, frutto dei rilievi fatti e delle trattazioni teoriche affrontate durante le lezioni in aula. INTERVENTO. Per una tale configurazione (cedimenti, geometria..) potrebbero essere progettatti diversi interventi di consolidamento: sottofondazioni con getto in opera, micropali, opere complesse di drenaggio e recupero dell’esistente struttura... Data la probabile presenza di acqua nel suolo immediatamente a contatto con le fondazione, si è optato per un intervento bi-fase che elimini la presenza della stessa nei punti critici e un intervento che consolidi l’esistente. Si suggerisci di effettuare micro-scavi geognostici in più parti del terreno limitrofo per verificarne la consistenza ed il grado di impermeabilità delle varie zone. Di creare quindi una mappa del sottosuolo che ne determini l’effetiva linea di massima pendenza soprattutto in funzione delle forti precipitazioni annuali e dei cicli di gelo e disgelo. Di effettuare quindi uno scavo a cielo aperto (conferme alla CLASSE di FATTIBILITA’ 2, attuale PGT) nelle zone dove vi è maggior presenza di acqua ed effettuare un’opera di impermeabilizzazione atta a portar via o eliminare a monte il problema dell’acqua presente.
Per quanti riguarda i “Tiranti” in profondita, va precisato che gli stessi avranno cadenza maggiore in corrispondenza delle porzioni di facciata interessati dai cedimenti. Il posizionamento dei micropali dovrebbe avvenire con maggiore intensità dove ci sono i cedimenti, ma comunque garantito lungo tutto il perimetro EST del fabbricato. (in modo da non creare disomogeneità di spinte). Saranno le indagini geognostiche in situ che confermeranno se tale intervento dovrà essere introdotto anche sul lato nord (ad ora non sembra necessario intervenire, se non per il sistema di impermeabilizzazione).
Si procede quindi allo scavo per la posa di micropali attivi con duplice funzione. Una tipologia di supporto alle sollecitazioni della fondazione esistente ed un’altra che lavori a “tiraggio” dell’intero sistema lungo la direzione Ovest - Est.
Fessure nella lunetta e nella facciata rivolta ad EST Tutto l’intervento è da intendersi come una bozza di soluzione: a partire dalle opere di drenaggio fino ai tiranti sottosuperficie, tutto sarà da dimensionarsi tramite una relazione esecutiva di intervento. Lo scopo della relazione di intervento e da intendersi come una valida e realistica proposta di soluzione da dettagliare e specificare nella fattibilità dell’intervento.
IPOTESI DI CONSOLIDAMENTO. Per proporre una soluzione congrua con quanto ipotizzato sopra andrebbe indagato e periziato con provini in situ l’effettiva consistenza del terreno e la presenza di un carico di acqua maggiore di quello necessario per rispondere alle solleccitazioni delle fondazioni. In questa sede vengono proposti degli interventi POLITECNICO DI MILANO
Polo territoriale di Lecco Facoltà Ingegneria Edile-Architettura F
CONSOLIDAMENTO DI STRUTTURE Prof L. Jurina A.A. 2014-2015
COPERTURA
Per quanto riguarda le fessure insistenti sull’arco e sulla volta lunettata, si propone un intervento di tipo attivo che consenta il ripristino e lo scarico dei sovraccarichi in modo omogeneo per tutta la volta e che il carico insistente sul prospetto est venga in parte retto dalla parte OVEST del fabbricato. Si propone di rafforzare i tiranti eisstenti tra i piedritti in modo che aumentino la loro incidenza sulla globalità
Dal sopralluogo effettuato risulta in avanzato stato di degrado anche la copertura. Il sistema costruttivo a travi e arcarecci esistenti, nella parte interna presenta un grado di umidità molto elevato, è inoltre attaccato da muffe in più parti. Dato il livello di conoscenza del pacchetto di copertura, è ipotizzabile uno strato di impermeabilizzazione piuttosto degradato e con presenza di buchi di grossa dimensione. Si propone in sede di consolidamento, un rispristino dell’intera copertura all’idea progettuale iniziale. L’orditura primaria si presenta comunque con buone caratteristiche strutturali: l’intervento dovrebbe rispristinare solamente lo strato di impermeabilizzazione che risulta inadeguato nonostante il sottotetto non sia abitabile.
RIQUALIFICAZIONE E CONSOLIDAMENTO DEL COMPLESSO RESIDENZIALE in via Pozzoli n°3 a Lecco
Francesca Rossi 763071 Gabriele Secchi 762698 Daniela Tagliaferri 760942
FESSURE Sistema “TUBIFIX” di supporto a fondazioni esistenti Tale sistema è da intendersi come un intervento passivo che aiuta le fondazioni puntiformi esistenti a sostenersi contro i sovraccarichi agenti sulle stesse lungo la direzione verticale.
degli sforzi. Analizzado il fabbricato nella sua interezza si nota subito come il cinematismo stia avvenendo solo nella parte EST dello stabile, lasciando la parte OVEST completamente libera di scaricare sulla facciata opposta. Si conclude quindi proponendo un sistema di tiranti, posizionati nella medesima posizione di quelli esistenti, con maggior % di carico a trazione e con maggior area di influenza del capochiave. Si propone quindi un’iniezione di miscela legante tipo “RESIFLOW TX” per quanto riguarda le fessure maggiori in cui è possibile iniettarla. Tale boiacca infatti, data la sua consistenza fluida a base di calce idraulica, non solo riempie le fessure esistenti e visibili, ma si propaga nei vuoti della muratura fino a riempire un’area attorno alla crepa soddisfaciente per il consolidamento della stessa. Non si ritiene, in questa fase, necessario prevedere un intervento di consolidamento simile per le micro fessure insistenti in porzioni lontane dai cedimenti
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PROGETTO DI CONSOLIDAMENTO
Francesca Rossi POLITECNICO DI MILANO
Polo territoriale di Lecco Facoltà Ingegneria Edile-Architettura F
CONSOLIDAMENTO DI STRUTTURE Prof L. Jurina A.A. 2014-2015
Gabriele Secchi
RIQUALIFICAZIONE E CONSOLIDAMENTO DEL COMPLESSO RESIDENZIALE in via Pozzoli n°3 a Lecco
Daniela Tagliaferri Francesca Rossi 763071 Gabriele Secchi 762698 Daniela Tagliaferri 760942