INDICE

RELAZIONE TECNICO DESCRITTIVA ..............................................................................1

Premessa ...........................................................................................................................1

Descrizione dello stato attuale............................................................................................3

Relazione sulle valutazioni delle caratteristiche dei materiali e sul livello di conoscenza

raggiunto.............................................................................................................................8

Descrizione dello stato di progetto strutturale...................................................................13

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RELAZIONE TECNICO DESCRITTIVA

Premessa

Il Decreto Legge n. 104 del 12/09/2013, convertito dalla Legge n. 128 del 08/11/2013, reca

misure urgenti in materia di istruzione, università e ricerca ed in particolare l’articolo 10

prevede, per le Regioni interessate, l’accesso a finanziamenti al fine di favorire interventi

straordinari di ristrutturazione, miglioramento, messa in sicurezza, adeguamento sismico,

efficientamento energetico di immobili di proprietà pubblica adibiti all’istruzione scolastica

di proprietà degli enti locali.

La Regione Marche, con D.G.R. n.124 del 02/03/2015, approvava i criteri per

l’individuazione degli interventi da inserire nel piano regionale triennale di edilizia

scolastica e per il riparto delle risorse assegnate alla Regione stessa.

La successiva D.G.R. n.50 del 01/02/2016: “D.L. n.104/2013, convertito dalla L.

n.128/2013, D.L. 23/01/2015 recanti misure urgenti in materia di istruzione, università e

ricerca_Disposizione attuative per la formazione del piano annuale 2016 nell’ambito del

piano regionale triennale 2015-2017 di edilizia scolastica” prorogava al 29 febbraio 2016 la

trasmissione alla Regione da parte degli enti proponenti gli interventi la documentazione

integrativa relativa allo sviluppo del livello progettuale e alla cantierabilità dell’intervento.

La seguente relazione di calcolo illustra il progetto esecutivo relativo agli interventi di

adeguamento sismico del corpo B del plesso scolastico “G. Sassaroli” sito nel Comune

di Filottrano (AN).

I corpi A e B che costituiscono il complesso scolastico furono oggetto nel 2006 di “Verifica

sismica e progetto strutturale di adeguamento” secondo la normativa O.P.C.M. n. 3274/03,

avendo il Comune di Filottrano aderito all’ Accordo di Programma Quadro (A.P.Q.)

cofinanziato della Regione Marche (D.G.R. 1616 del 12/12/2005).

La verifica di vulnerabilità sismica ed il relativo progetto vennero esaminati con esito

positivo dalla Regione Marche con attestato di conclusione del procedimento dell’11

Maggio 2009 (prot. n. 252504).

Poiché la suddetta verifica di vulnerabilità sismica fu eseguita in accordo alla vecchia

normativa sismica (O.P.C.M. n. 3274/03 e D.M. 14/09/2005), contestualmente al presente

progetto esecutivo di adeguamento sismico viene proposta nuovamente la verifica di

vulnerabilità sismica del corpo B (elaborato 338-E-R-04-A_Verifica di vulnerabilità

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sismica), aggiornando i calcoli e le analisi alle prescrizioni contenute nella normativa

vigente D.M. 14/01/2008.

Per la redazione del presente progetto esecutivo ci si è basati su tutta la documentazione

precedentemente citata che comprende anche i rilievi geometrici del fabbricato, le prove in

sito per la verifica dei dettagli costruttivi e le proprietà dei materiali e le indagini geofisiche

per la classificazione del terreno di fondazione.

A seguire verranno presentate relazioni descrittive che illustrano prima lo stato attuale

dell’edificio, nonché le valutazioni delle caratteristiche dei materiali e il livello di

conoscenza raggiunto, e poi gli interventi di progetto strutturale e quelli relativi alle finiture

ad essi connesse, finalizzati a conseguire l’adeguamento sismico del corpo B.

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Descrizione dello stato attuale

La scuola “G. Sassaroli” è sita in via Pirandello, nel Comune di Filottrano (AN).

Individuazione planimetrica del complesso scolastico e in particolare del corpo B

La scuola è costituita da due plessi adiacenti: il plesso A edificato alla fine degli anni ’60

ed il plesso B, di più recente edificazione, oggetto del presente progetto di adeguamento

sismico, la cui costruzione risale alla fine degli anni ‘70. All’interno del plesso A sono

individuabili due distinti corpi, A1 ed A2, aventi piani sfalsati e messi in collegamento

esclusivamente tramite il vano scala.

Vista di insieme dei plessi costituenti la Scuola Sassaroli

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Attualmente il plesso B ospita al piano seminterrato il refettorio e la cucina, mentre al

piano terra sono presenti servizi, ripostigli ad alcuni uffici.

Le strutture dei due corpi di fabbrica, come detto adiacenti, sono intelaiate in c.a. con solai

in latero-cemento.

Il progetto dell’opera fu commissionato dal Comune di Filottrano ai professionisti Arch.

Paolo Castelli di Macerata e Ing. Sergio Giorgetti di Ancona nel 1965-66 i quali

elaborarono nel 1966-67 il progetto generale e quello di primo stralcio (relativo al corpo A).

L’inizio lavori per questo primo stralcio risale al 1968, mentre il collaudo è del 1970.

Prospettiva generale progetto originale 1965 e planimetria

Intorno al 1977 fu invece elaborato il progetto dell’ala di completamento della scuola

(secondo stralcio) sempre a firma dei suddetti professionisti, che è l’oggetto del presente

progetto esecutivo di adeguamento sismico.

Il plesso B oggetto di intervento è costituito da una struttura intelaiata in c.a. che si

sviluppa per due elevazioni, più precisamente sono presenti un piano seminterrato (Q.

+1.55 m) e un piano terra (Q. +5.05 m). Un cavedio isola la struttura intelaiata del piano

seminterrato dalla struttura di sostegno-contenimento del terreno a monte.

Planimetricamente il fabbricato presenta una forma molto allungata.

Il sistema di fondazione è realizzato tramite plinti in c.a. collegati quasi esclusivamente in

direzione longitudinale da cordoli di c.a..

Tutti i pilastri della struttura hanno sezione 30x30 cm; tali pilastri sono collegati in senso

longitudinale da travi calate di c.a. e in senso traversale da travi a spessore di c.a. Le travi

calate del piano terra hanno sezione 20x60 cm, 20x65 cm e 30x65 cm; in copertura,

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invece, sono presenti travi calate di sezione 30x50 cm lungo il perimetro dell’edificio;

mentre le travi di colmo e le travi trasversali sono a spessore di solaio, le une con sezione

50x20 cm, le altre 30x20 cm.

Per quanto riguarda gli orizzontamenti, il calpestio del piano seminterrato è stato realizzato

tramite un battuto di cemento armato dello spessore di 20 cm, mentre il solaio del piano

terra (Q. +1.55 m) è costituito da un solaio in latero-cemento avente spessore s=20+4 cm.

La copertura a falde è realizzata tramite un solaio in latero-cemento dello spessore di

16+4 cm.

Si riportano di seguito le principali caratteristiche dimensionali e strutturali.

CORPO B Sistema costruttivo: struttura intelaiata di c.a.

SOLAI Area (mq) Volume (mc) n. travi n. pilastri PIANO SEMINTERRATO 186(*1) 688 22 16

PIANO TERRA 155 681 32(*2) 14 TOTALE 341 1369 54 30

N.B.(1): nel calcolo dell’area del piano seminterrato non è stato considerato il cavedio tra

la struttura e il muro di contenimento.

N.B.(2): il numero delle travi si riferisce al soffitto del piano di riferimento; per quanto

concerne il piano terra sono state considerate sia le travi di copertura sia quelle presenti a

livello di sottotetto.

Stato attuale - Sezione A-A

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Stato attuale - Pianta piano seminterrato Stato attuale - Pianta piano terra

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Per quanto riguarda la storia sismica, nel Comune di Filottrano (AN) si sono registrati i

seguenti eventi simici:

Storia sismica del Comune di Filottrano (AN)

Effetti degli eventi sismici registrati nel Comune di Filottrano (AN)

Il Comune di Filottrano è stato classificato sismico per la prima volta il 10/02/1983 e

collocato in Categoria II (S=9), pertanto il progetto originario dell’intero complesso è stato

realizzato senza seguire alcuna normativa sismica specifica.

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Relazione sulle valutazioni delle caratteristiche dei materiali e sul livello di conoscenza

raggiunto

La campagna di indagini e rilievi, realizzati contestualmente all’analisi di vulnerabilità

svolta sui plessi A e B (Accordo di Programma Quadro del 2006), è stata impostata al fine

di raggiungere un livello di conoscenza LC2.

Si riportano l’interpretazione dei risultati ottenuti dalla campagna di indagini commissionata

nel 2006 allo “Studio Indagini Diagnostiche – Laboratorio Prove Materiali – Dott. Ing.

Maurizio Scansani” con sede in Osimo.

Per le strutture in c.a. dei plessi A e B sono state effettuate le seguenti prove ed indagini:

- prelievo di 7 provini di calcestruzzo;

- prelievo di 3 barre di acciaio;

- esecuzione di 12 “sonreb” sugli elementi costruttivi;

- rilievo geometria ed armature per 26 pilastri (8 alla I elevazione, 11 alla II

elevazione, 7 alla III elevazione);

- rilievo geometria ed armature per 31 travi (12 alla I elevazione, 10 alla II elevazione,

9 alla III elevazione).

- 1 stratigrafia per individuare la tipologia e lo spessore del piano di calpestio e 6

stratigrafie dei solai di interpiano e del tetto.

Si riporta di seguito uno stralcio della sopra citata relazione a cura dell’Ing. Maurizio

Scansani, con l’individuazione planimetrica delle prove elencate.

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Individuazione indagini piano seminterrato (area evidenziata = corpo B)

Individuazione indagini piano terra (area evidenziata = corpo B)

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Individuazione indagini piano primo

Per quanto riguarda la caratterizzazione del calcestruzzo, sono state eseguite prove con il

metodo SonReb, tarandole con prelievi di carote. La posizione dei carotaggi è stata scelta

in funzione delle velocità misurate.

Dalle prove di compressione effettuate sulle carote, si sono ottenuti i seguenti valori:

RIF. fcar[Mpa] H[mm] φ[mm] C h/d C dia C a C d Rcar[Mpa] MEDIE

1°E-14/1 17.72 104.03 104 0.800 0.998 1.00 1.2 20.46

1°E-14/2 19.48 104.11 104 0.800 0.998 1.00 1.2 22.50 21.48

1°E-18'/1 17.66 104.85 104 0.803 0.998 1.00 1.2 20.46

1°E-18'/2 17.01 105.20 104 0.804 0.998 1.00 1.2 19.73 20.10

2°E-18/1 14.19 104.81 104 0.802 0.998 1.00 1.2 16.44

2°E-18/2 14.71 104.70 104 0.802 0.998 1.00 1.2 17.03 16.73

2°E-28/1 15.13 103.56 104 0.799 0.998 1.00 1.2 17.44

2°E-28/2 13.89 103.70 104 0.799 0.998 1.00 1.2 16.02 16.73

2°E-41b/1 16.66 104.32 104 0.801 0.998 1.00 1.2 19.26

2°E-41b/2 15.60 104.08 104 0.800 0.998 1.00 1.2 18.02 18.64

3°E-11/1 16.57 104.52 104 0.802 0.998 1.00 1.2 19.17

3°E-11/2 15.01 104.53 104 0.802 0.998 1.00 1.2 17.37 18.27

3°E-29/1 10.71 103.35 104 0.798 0.998 1.00 1.2 12.34

3°E-29/2 12.77 103.10 104 0.797 0.998 1.00 1.2 14.70 13.52

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Il valore determinato nella prova, fcar ,viene moltiplicato per i coefficienti correttivi Ch/d, C dia,

C a, C d, che tengono rispettivamente conto:

- del rapporto H/d;

- del diametro della carota;

- dell’eventuale presenza di armature incluse nella carota;

- del disturbo arrecato alla carota nelle operazioni di estrazione.

I valori così ottenuti vengono utilizzati per ricavare la relazione di carattere empirico del

tipo:

cb

s VIaR **=

che consente di stimare la resistenza a compressione (resistenza cubica) “locale” del

calcestruzzo Rs a partire dalla misura della velocità “V” di propagazione di una vibrazione

ultrasonora nel calcestruzzo e dell’indice di rimbalzo “I” dello sclerometro (metodo

SonReb); le costanti a,b,c, della relazione di cui sopra, vengono determinate combinando

in una regressione lineare i valori di resistenza Rcar, “V” e “I”.

METODO SONREB SULLE CAROTE Rcar(Mpa) I V(m/s) ln(Rcar) ln(Nm) ln(V) a b c

1°E-14 21.48 41.60 3 428 3.067 3.728 8.140 2.12 E-09 1.3251 2.2178 1°E-18' 20.10 38.10 3 522 3.001 3.640 8.167 2°E-18 16.73 40.10 3 169 2.817 3.691 8.061 2°E-28 16.73 41.40 3 194 2.817 3.723 8.069 2°E-41b 18.64 40.20 3 499 2.925 3.694 8.160 3°E-11 18.27 40.10 3 158 2.905 3.691 8.058 3°E-29 13.52 39.20 3 042 2.604 3.669 8.020

Una volta combinati i valori e determinata la relazione empirica, si ricavano, a partire dalle

12 misure effettuate con il metodo sonreb, i valori di resistenza Rs che vengono quindi

mediati per ottenere il valore di calcolo.

Rs[Mpa] 1°E-14 20.53 1°E-18' 19.41 2°E-18 16.43 2°E-28 17.44 2°E-41b 20.53 3°E-11 16.30 3°E-29 14.56 1°E-22 18.08

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1°E-13-14 17.36 1°E-21-22 16.58

2°E-11 15.27 3°E-17 18.41 MEDIA 17.58

DEV. ST. 1.911 VAR. 10.88%

Ne risulta una resistenza cubica media in sito di 17.58 N/mm2, con una deviazione

standard di 1.911 N/mm2 e coefficiente di variazione pari al 10.88%.

In virtù di quanto sopra esposto si ritiene corretto individuare un’unica classe di resistenza

del calcestruzzo: Rck = 17.58 N/mm2.

Per le barre di acciaio ad aderenza migliorata, che riguardano gli elementi di c.a. del corpo

B in esame, si è rilevata una tensione media allo snervamento pari a 4568.10 kg/cm2.

Per le resistenze dei materiali, quindi, si assumeranno i valori ottenuti dalle prove divisi per

il Fattore di Confidenza pari a 1.20 associato ad un Livello di Conoscenza LC2.

CALCESTRUZZO

Rcm

N/mm2 fcm

N/mm2 F.C. fcdm(duttile)

N/mm2 γm fcdm(fragile)

N/mm2 17.58 14.59 1.20 12.16 1.5 8.11

ACCIAIO

Barre aderenza migliorata fy

N/mm2 F.C. fyd (duttile)

N/mm2 γm fyd (fragile)

N/mm2 456.81 1.20 380.68 1.15 331.03

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Descrizione dello stato di progetto strutturale

Dalle risultanze della verifica di vulnerabilità, nuovamente effettuata in accordo alle

prescrizioni del D.M. 14/01/2008, emerge in primo luogo una elevata vulnerabilità per

sollecitazioni di taglio, cui è associato un collasso di tipo fragile, ed un’elevata vulnerabilità

per meccanismi duttili, non diffusa all’intero sistema strutturale, bensì concentrata su

singoli elementi ben individuabili per i quali è possibile prevedere un intervento mirato.

L’adeguamento sismico di una struttura di c.a. progettata e costruita senza tener conto

dell’azione sismica (si ricorda che il Comune di Filottrano è stato classificato sismico per la

prima volta nel 1983 e che la costruzione dell’intero complesso è stata ultimata verso la

fine degli anni ‘70) è un problema piuttosto complesso perché non sempre si hanno a

disposizione gli elaborati originali completi del progetto strutturale e comunque si riscontra

che i quantitativi e la disposizione delle armature, progettate con le norme dell’epoca, sono

tali da non fornire una sufficiente duttilità agli elementi strutturali.

Si è proceduto quindi all’elaborazione di un modello strutturale tridimensionale

rappresentativo dello stato di progetto e all’esecuzione di una serie di analisi dinamiche

lineari con spettro di risposta.

Dalle analisi svolte è emersa la necessità di rinforzare alcuni elementi strutturali.

La tecnica di intervento scelta per il rinforzo di travi, pilastri e nodi prevede l’applicazione di

tessuti in fibra di carbonio unidirezionali. In particolare i pilastri individuati nel progetto

verranno confinati con fasce orizzontali di tessuto unidirezionale per garantire un adeguato

confinamento del calcestruzzo oppure verranno rinforzati con strisce verticali di tessuto

unidirezionale per garantire un rinforzo a flessione; per le travi saranno disposti tessuti

unidirezionali nella zona superiore e/o inferiore (rinforzo per momento negativo e/o

positivo) e tessuti unidirezionali disposti ad “U” nella zona inferiore (rinforzo a taglio).

Sempre mediante tessuti unidirezionali saranno rinforzati tutti i nodi non confinati che non

soddisfano le verifiche. Questo intervento è necessario in modo da scongiurare il collasso

di tipo “fragile” dei nodi.

E’ importante sottolineare che prima dell’applicazione della fibra di carbonio è necessario

preparare la superficie per la corretta posa della stessa. In particolare verrà eseguita una

battitura sugli elementi strutturali al fine di individuare porzioni di copriferro sconnesse,

verranno trattate le barre di armatura con idoneo prodotto passivante, verrà ripristinato il

copriferro e verranno stondati gli spigoli con raggio di curvatura minimo pari a 20 mm.

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Inoltre, per una trave in c.a. posta a livello del calpestio del piano terra il rinforzo a

flessione verrà realizzato mediante l’inserimento di una trave di acciaio IPE220

all’intradosso.

Completano il progetto di adeguamento sismico la creazione di un impalcato rigido a livello

di sottotetto mediante l’inserimento di controventi metallici di piano e l’adeguamento del

giunto esistente a tutte le elevazioni tra il corpo B e il corpo A1 e tra il corpo B e il corpo

A2. Dal punto di vista operativo l’adeguamento dei giunti comporterà, a seconda dei casi

specifici, lo spostamento di pilastri esistenti con conseguente demolizione di travi e

costruzione di nuove travi in c.a., il taglio orizzontale sui solai con creazione di idoneo

cordolo di chiusura e tagli verticali sulle tamponature perimetrali al fine di ricavare un

idoneo giunto sismico che permetta alle strutture contigue di muoversi liberamente.

Poiché in corrispondenza dei locali cucina posti al piano seminterrato si sono riscontrate

infiltrazioni d’acqua provenienti dal solaio in latero-cemento sovrastante, si prevede di

intervenire sia a livello strutturale sia a livello di finitura su tale solaio.

Dal punto di vista strutturale si procederà alla riprofilatura dei travetti di c.a. previa

demolizione del fondello e trattamento dei ferri di armatura con prodotto passivante. Per le

finiture inerenti questo intervento si rimanda al paragrafo successivo.

Progetto finiture strettamente connesse con gli interventi strutturali

Il presente progetto esecutivo di adeguamento sismico del corpo B prevede il ripristino di

tutte le finiture che, per la realizzazione degli interventi strutturali, sarà necessario

rimuovere o demolire.

In particolare si segnala:

- smontaggio e rimontaggio infissi (soltanto in corrispondenza dell’atrio al piano terra

non saranno rimontati gli infissi esistenti ma si procederà alla posa in opera di nuovi

infissi);

- riprese delle porzioni di intonaco;

- demolizione e ripristino dell’intonaco all’intradosso del solaio di piano terra

interessato dalla riprofilatura dei travetti di c.a.;

- tagli locali sulle tamponature esterne e sulle tramezzature interne per la corretta

posa delle fibre di carbonio; le tamponature verranno successivamente ripristinate

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mantenendo l’attuale stratigrafia e l’attuale finitura superficiale (intonaco o mattone

faccia vista);

- taglio e ripresa dei rivestimenti interni;

- taglio e rispresa dei listoncini esterni;

- nelle porzioni di solaio interessate dalla creazione del giunto sismico, verrà

ripristinata la stratigrafia esistente composta da intonaco all’intradosso e massetto

più pavimentazione all’estradosso;

- demolizione di pavimento e massetto e successivo ripristino, previa posa in opera

di nuova guaina impermeabilizzante, all’estradosso del solaio di piano terra

interessato dall’intervento di riprofilatura dei travetti;

- demolizione e ripresa pavimento per tratti;

- demolizione del controsoffitto esistente e ricostruzione di nuovo controsoffitto a

quadrotti 60x60 cm al piano terra;

- nuove plafoniere ad incasso poste sul nuovo controsoffittto del piano terra;

- tinteggiatura di tutti i locali interni;

- tinteggiatura di tutte le porzioni esterne non interessate dal mattoncino a faccia

vista;

- rimozione e rimontaggio dei discendenti e dei canali di gronda;

- in corrispondenza dei giunti verranno posti in opera opportuni coprigiunti in

lamierino pressopiegato in grado di consentire i movimenti reciproci tra le strutture

durante l’azione sismica;

- nelle porzioni di copertura interessate dalla creazione del giunto sismico verrà

ripristinata la stratigrafia esistente composta da massetto, guaina

impermeabilizzante e manto di copertura;

- tutte le componenti impiantistiche nelle zone interessate dagli interventi strutturali

verranno localmente riprese mantenendo comunque la rete impiantistica esistente

inalterata ed in particolare si procederà:

- allo smontaggio e rimontaggio dell'impianto elettrico speciale per l'antincendio

costituito da plafoniere di emergenza, sirene di segnalazione, rilevatori

antincendio, tubazioni, cartellonistica di emergenza, cavi e di tutti i componenti

presenti;

- allo smontaggio e rimontaggio dell'impianto elettrico a vista costituito da

canalette, punti presa, punti di comando e di tutti i componenti, compresi i cavi

presenti;

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- allo smontaggio e rimontaggio delle tubazioni dell'impianto idrico-termico-

sanitario e antincendio costituito da tubazioni a vista, cassette e naspi

antincendio;

- allo smontaggio e rimontaggio dei termosifoni.

Per qualsiasi miglior dettaglio si rimanda ai seguenti elaborati:

Relazione generale 338-E-S-01-A Rilievo ARCHITETTONICO: Piante e Prospetti 338-E-R-02-A Progetto ARCHITETTONICO: Piante 338-E-A-03-A Verifica di Vulnerabilità sismica 338-E-R-04-A Rilievo STRUTTURE: Piante e Sezione 338-E-R-05-A Progetto STRUTTURE: Relazione di calcolo specialistica 338-E-S-06-A Progetto STRUTTURE: Piano di Manutenzione delle Opere Strutturali 338-E-S-07-A Progetto STRUTTURE: Piante Seminterrato e Terra 338-E-S-08-A Progetto STRUTTURE: Piante Sottotetto, Copertura e Sezione 338-E-S-09-A Progetto STRUTTURE: Particolari Costruttivi 338-E-S-10-A Piano di Manutenzione dell'Opera 338-E-V-11-A Elenco Prezzi Unitari 338-E-C-12-A Analisi Nuovi Prezzi 338-E-C-13-A Computo Metrico Estimativo 338-E-C-14-A Quadro di incidenza della Manodopera 338-E-C-15-A Quadro Tecnico Economico 338-E-C-16-A Capitolato Speciale di Appalto - Schema Contratto 338-E-C-17-A Cronoprogramma 338-E-C-18-A Piano di Sicurezza e Coordinamento - Fascicolo 338-E-Z-19-A