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2014 002 – Verifica, miglioramento e nuova costruzione di scuola per l’infanzia – Comune di Molinella

Quando: 2012 – 2015
Committente: Comune di Molinella
Cosa: Miglioramento sismico, demolizione e ricostruzione della scuola “Cip&Ciop”
Prestazione: Valutazione di sicurezza, Progettazione strutturale, Direzione lavori strutturale
Dove: Molinella (BO)
Professionisti/Collaboratori: Andrea Barocci Ing.
Descrizione

La scuola per l’infanzia “Cip&Ciop” è stata dichiarato INAGIBILE a seguito degli eventi sismici in Emilia del 20 e 29 Maggio 2012; terminata nel 1975, si trova a Molinella (BO). Il primo intento dell’Amministrazione Comunale è stato procedere tramite un “ripristino con miglioramento sismico” dell’immobile, avvalendosi dell’Ordinanza per la ricostruzione della Regione Emilia Romagna n° 42 del 20/09/2012.

La valutazione di sicurezza/vulnerabilità (primo documento necessario) è stata svolta ai sensi delle NTC2008.

Le modellazioni sono state svolte mediante SISMICAD, uno dei software di calcolo maggiormente affidabile e utilizzato in Italia. Le verifiche sono state svolte in parte mediante lo stesso software, in parte attraverso fogli di calcolo EXCEL creati dal professionista e correntemente utilizzati nella propria pratica professionale.

La maggiore vulnerabilità geometrica deriva dall’intersezione dei diversi volumi che compongono spazialmente l’edificio. Risulta infatti evidente il flusso dei carichi verticali dalla copertura fino alle fondazioni ma, per quanto riguarda le azioni orizzontali, ci sono molte discontinuità che inevitabilmente diventano punti deboli per la struttura. La stessa distribuzione in pianta non consente un buon comportamento in caso di evento sismico; tale caratteristica è stata in effetti riscontrata “sul campo” a seguito del terremoto che ha reso inagibile l’edificio. Quest’ultimo, dal punto di vista delle azioni orizzontali, può essere suddiviso in due macroblocchi; tale divisione risulta comunque essere “a ritroso” in quanto non sono presenti nè giunti nè soluzione di continuità tra le parti strutturali.

Per quanto riguarda le vulnerabilità strutturali si evidenzia quanto segue:

– Tutte le murature sono portanti sia ai carichi verticali che alle azioni orizzontali nonostante abbiano altezze libere d’inflessione elevate e spessori di 28 o 14 cm, in mattone semipieno. A sostegno di tutte le falde di copertura vi sono inoltre colonnine in mattoni, estremamente suscettibili alle azioni taglianti.

– Su tutto il perimetro esterno, per non avere soluzione di continuità nei prospetti finestrati, sono presenti colonne tubolari in acciaio 100x100x3mm.

– All’interno, al fine di creare spazi ampi, si è fatto uso di travi in acciaio (singole o accoppiate); nella maggior parte dei casi, sopra di esse si trovano dei veri e propri setti in muratura che, oltre ad avere funzione portante per i carichi verticali, si trovano necessariamente ad agire come “maschi” per le azioni orizzontali.

– Le travi in c.a. sono state largamente usate, con funzioni varie: dal cornicione al sostegno di murature sfalsate.

Unendo la diagnostica al materiale cartaceo reperito e al rilievo geometrico si è ottenuto un livello di conoscenza LC2.

Proposte progettuali

La prima volontà dell’Amministrazione è stata quella di procedere con un Miglioramento Sismico (controllato al 60% come da Ordinanze per la ricostruzione); la soluzione progettuale ha cercato di utilizzare il potenziale strutturale e la distribuzione architettonica esistenti.

Sono state inserite nuove pareti in muratura (utilizzando blocco antisismico) sfruttando anche il posizionamento originario degli elementi divisori, in modo da incrementare la resistenza in entrambe le direzioni e migliorare la collocazione relativa tra baricentro delle masse e delle rigidezze; per ottenere questo risultato sono stati inserite alcuni maschi anche sul perimetro dello stabile. Le fondazioni sono state solo integrate con travi rovesce (stessa tipologia delle esistenti) solo in corrispondenza dei nuovi setti in muratura. Si è poi proceduto con un intervento mirato sulle pareti ad una testa accoppiate senza connessioni; infine alla copertura è stato conferito un migliore comportamento membranale mediante la creazione di una soletta in calcestruzzo armato alleggerito e solidarizzato con gli elementi portanti sottostanti.

Dopo aver fatto alcune valutazioni economiche, intenzione dell’Amministrazione è stato procedere tramite una nuova edificazione in acciaio previa demolizione dell’esistente.

Per motivi di regolarità strutturale, velocità di esecuzione, economicità e semplicità di realizzazione, la struttura è in acciaio ed è stata suddivisa in n° 2 corpi distinti e separati da adeguati giunti tecnici di isolamento; anche le coperture metalliche esterne sono state modellate, calcolate e verificate in maniera indipendente e sui due corpi principali sono state trasmesse le sollecitazioni necessarie per tenere conto delle stesse.

Le prerogative che hanno guidato la scelta del tipo di intervento sono state:

• Sicurezza: il fabbricato è C.O.M. (quindi classe d’uso IV) in quanto strategico ai fini della Protezione Civile.

• Velocità di esecuzione: a seguito dell’inagibilità dell’attuale Asilo “Cip&Ciop”, l’Amministrazione ha dovuto delocalizzare i bambini in altri stabili, con conseguente aggravio di spese e di logistica.

• Versatilità: nella previsione di costruire uno stabile durevole nel tempo, ma non potendo prevedere gli sviluppi demografici e le capacità di utilizzo degli altri plessi scolastici sparsi sul territorio, l’Amministrazione ha preferito una soluzione flessibile dal punto di vista delle compartimentazioni interne e degli impianti.

• Efficienza: oltre all’elevato grado di sicurezza strutturale, l’edificio è stato progettato seguendo i più elevati criteri di efficienza energetica e di benessere per i futuri utilizzatori.

Principalmente si è scelto di sfruttare quanto più possibile lo stato di fatto; il sedime dei corpi A e B, per la maggior parte, coincide con il sedime di quest’ultimo. Il vantaggio della scelta è di operare sul nuovo sistema fondale senza ulteriori opere di scavo in quanto sono impostate alla stessa quota delle esistenti (le nuove travi di fondazione saranno appoggiate sull’estradosso delle esistenti).

In conclusione, il costo per le opere strutturali è risultato inferiore rispetto a quello necessario per un miglioramento al 60%, con l’ovvio vantaggio ulteriore di avere un edificio nuovo.

Anche la demolizione e ricostruzione è una valida proposta progettuale.

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