Provincia di Lucca Dipartimento Infrastrutture Servizio Fabbricati

1. Provincia di Lucca Dipartimento Infrastrutture Servizio Fabbricati ISTITUTO D'ARTE STAGIO STAGI DI PIETRASANTA

2. Lotti di intervento

3. Struttura attuale lotto 1

4. MODELLO STRUTTURALE

5. ZONA UFFICI

6. AULA MAGNA

7. Documentazione disponibile • Tavole di progetto: • dimensioni degli elementi strutturali non sempre corrispondenti • quota di imposta delle fondazioni non corrispondente • no armature • Computi metrici: • Informazioni sulle armature come da progetto; probabilmente non esattamente coincidenti con il realizzato

8. Rilievi • Controllo delle dimensioni generali • Controllo della geometria degli elementi strutturali • Rilievo della tipologia dei solai, degli elementi non strutturali, dei particolari costruttivi (es: pluviali), ecc. • Rilievo della posizione delle armature • Valutazione delle caratteristiche del calcestruzzo

9. Analisi strutturale Normativa di riferimento: • Per il progetto simulato: normativa dell’epoca • Per l’analisi nello stato attuale e negli stati modificati: • D.M. Min. LL.PP. 16.1.1996: Norme tecniche relative ai "Criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi". • O.P.C.M. n. 3274 del 20.3.2003 (G.U. n. 105 del 8.5.2003): Primi elementi in materia di criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le costruzioni in zona sismica. • D.M. Min. LL.PP. 9.1.1996: Norme tecniche per il calcolo, l'esecuzione ed il collaudo delle strutture in cemento armato, normale e precompresso e per le strutture metalliche.

10. Progetto simulato delle armature • Analisi secondo le tensioni ammissibili • Carichi secondo normativa dell’epoca • Alla base delle verifiche si sono considerate barre di armatura di qualità e nei diametri indicati nei computi metrici 1. Analisi della struttura secondo le metodo-logie in uso all'epoca della costruzione

12. Esempio:

13. 3. Confronto dei risultati delle verifiche con il quadro di dissesti:

14. Sezione insufficiente delle travi a sbalzo aula magna Lesioni nei solai del primo piano aula magna

15. Analisi strutturale • Verifiche agli stati limite ultimi • Combinazioni di carico: Combinazione 1: carichi verticali: 1,4 Gk "+" 1,5 Qk "+" 1,5*0,7 Q1 Combinazioni sismiche: carichi verticali + azioni sismiche: gI E “+” Gk "+" 0,6 Qk "+" 0,2 Q1 • Sisma +x: carichi verticali + sisma direzione x • Sisma –x: carichi verticali – sisma direzione x • Sisma –y: carichi verticali – sisma direzione y

16. Analisi dello stato attuale Modello strutturale telai di riferimento per verifica dell'efficacia dell'intervento

17. Combinazione carichi verticali Zona uffici Zona aula magna

18. Combinazioni sismiche Sisma x Sisma y

19. Considerazioni sullo stato attuale e individuazione dei criteri di intervento • A fronte dei carichi verticali, le travi della copertura presentano carenza di armatura a taglio • Le travi e le mensole del primo piano dell'aula magna presentano sezioni inadeguate per sostenere in sicurezza i carichi verticali • Tutti i pilastri presentano sezione ed armatura insufficienti per resistere alle azioni sismiche previste per la zona di costruzione • Le travi, considerate le armature desunte dai computi metrici, risultano fortemente armate e quindi a bassa duttilità

20. Interventi di consolidamento zona uffici • inserimento di colonne in acciaio a sostegno degli elementi a sbalzo nella zona uffici sul lato cortile interno • conseguente rimozione (o semplicemente taglio) dei tiranti di sospensione alle travi di copertura

21. Interventi di consolidamento zona aula magna • inserimento di setti in cemento armato a sostegno degli elementi a sbalzo • conseguente rimozione (o semplicemente taglio) dei tiranti di sospensione alle travi di copertura • consolidamento delle travi a primo piano • eliminazione delle cerniere presenti nei pilastri

22. Finalità degli interventi • riduzione della deformabilità e dello stato di sollecitazione a fronte dei carichi verticali nelle mensole del primo piano • riduzione delle sollecitazioni a fronte dei carichi verticali nelle travi di copertura Zona uffici Zona aula magna

23. Ulteriori vantaggi attuale - carichi verticali modificato – sisma –x modificato – sisma +x nelle travi della copertura le sollecitazioni indotte dal sisma risultano inferiori a quelle indotte dai soli carichi verticali nella configurazione attuale

24. Interventi di consolidamento zona uffici • realizzazione di setti in cemento armato dallo spiccato delle fondazioni fino alla quota del calpestio del piano terra collegamento dei pilastri con travi a livello del piano terra

25. Interventi di consolidamento zona aula magna • realizzazione di setti in cemento armato dallo spiccato delle fondazioni fino alla quota del calpestio del piano terra

26. Finalità dell’intervento • riduzione dell'altezza libera dei pilastri a piano terra, con conseguente riduzione della deformabilità laterale del complesso strutturale, dei periodi propri di vibrazione e delle sollecitazioni nei pilastri a fronte delle azioni sismiche

27. Interventi specifici di adeguamento sismico • realizzazione di un setto in c.a. di spessore 30 cm in testata alla zona archivio, dal piano di fondazione fino alla copertura

28. Interventi specifici di adeguamento sismico • realizzazione di un setto di controvento in c.a. al piano terra e piano primo, zona uffici

29. Interventi specifici di adeguamento sismico • realizzazione di controventi longitudinali a “K” al piano terra e piano primo, zona uffici • placcatura e introduzione di armatura integrativa nei pilastri facenti parte dei controventi a “K”

30. COMPORTAMENTO DINAMICO 1° modo di vibrare attuale T=1.08 s struttura molto deformabile deformabilità concentrata nei pilastri del piano terra (pilotis) modificato T=0.20 s struttura più rigida deformabilità diffusa in altezza

31. 2° modo di vibrare T=0.88 s deformabilità concentrata nella zona dell'aula magna (modo torsionale) attuale uffici aula magna T=0.19 s modificato deformabilità diffusa (modo traslazionale)

32. RISULTATI

40. Mediante gli interventi descritti: • si realizza il consolidamento delle strutture per i carichi verticali • si perviene ad un livello di protezione sismica pari a quello richiesto per le nuove costruzioni

41. PARTICOLARI COSTRUTTIVI

42. Setto di fondo

43. Setto di fondo

44. Setto centrale

45. Travi aula magna

46. Travi aula magna

47. Inserimento controventi

48. Inserimento controventi