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PERIZIA LICEO 875 PF ST SL Relazione Illustrativa del Progetto di Fattibil ilovepdf compressed (2) .pdf



Nome del file originale: PERIZIA LICEO 875-PF-ST-SL-Relazione Illustrativa del Progetto di Fattibil-ilovepdf-compressed (2).pdf
Titolo: Microsoft Word - 875-PF-ST-SL-Relazione Illustrativa del Progetto di Fattibilità.doc
Autore: Juan Carlos

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PROVINCIA di PISA
Area Governo del Territorio
Servizio Edilizia

Sez. distaccata: Pisa Via Pietro Nenni, 30

Liceo Scientifico Guglielmo Marconi – San Miniato
Studio di fattibilità dell’adeguamento normativo e ristrutturazione del Liceo
Scientifico “G. Marconi” di San Miniato

ID-SF

www.aiceconsulting.it
info@aiceconsulting.it

Responsabile della Commessa:

Ing. Silvio LEVRERO

Responsabile dell’Attività:

Ing. Juan Carlos MIRANDA SANTOS

Collaboratori:

Ing. Myriam DI COSMO
Ing. Fabio RICCI
Geom. Leonardo FICINI

A.I.C.E. Consulting S.r.l. - Via G. Boccaccio, 20 - 56010 Ghezzano (PI) - Tel. +39 050 8755011 - Fax +39 050 878335 - E-mail: info@aiceconsulting.it
Web: www.aiceconsulting.it - P.I. 01149980508 - Iscr. Trib. n° 14352 - C.C.I.A.A. n° 103626 - Cap. Soc. € 100.000 i.v.

Titolo:

Mod. CDT

RELAZIONE ILLUSTRATIVA
Commessa:

875

Validato da
RC:

Attività:

ID-SF

Verificato da
RA:

Pagine:

169

Redatto da:

File:

875-PF-ST-SL-Relazione Illustrativa del Progetto di Fattibilità.doc

SL
JCM
SL-JCM

Data prima emissione:
Novembre 2007
Ultima revisione:

0

Corpo

-

Categoria

Elaborato

ST RPF

Proprietà intellettuale riservata di A.I.C.E. Consulting S.r.l. - Qualsiasi riproduzione non autorizzata del presente documento è vietata.

Numero

-

A.I.C.E. Consulting S.r.l.

C875-PF

INDICE
0. 

SOMMARIO ..................................................................................................................................... 6 

1. 

NORMATIVA DI RIFERIMENTO ................................................................................................. 6 
1.1.  Normativa attualmente vigente .................................................................................................... 6 
1.2.  Normativa vigente all’epoca di progettazione e costruzione dei corpi di fabbrica del manufatto7 

2. 

SCOPO DEL LAVORO ................................................................................................................... 8 

3. 

DESCRIZIONE DELL’EDIFICIO ................................................................................................... 8 
Generalità .............................................................................................................................. 8 
Piano seminterrato ................................................................................................................ 9 
Piano terra ............................................................................................................................. 9 
Primo piano ........................................................................................................................... 9 
Secondo piano ...................................................................................................................... 10 
Sottotetti e coperture ............................................................................................................ 10 
Volumi tecnici e scale esterne .............................................................................................. 10 
Tipologia costruttiva ............................................................................................................ 10 
Stato di conservazione del manufatto .................................................................................. 12 
Nota sulle norme impiegate per la progettazione del complesso scolastico ........................ 12 

4. 

DOCUMENTAZIONE TECNICA DISPONIBILE........................................................................ 14 

5. 

PIANO DELLE INDAGINI SPERIMENTALI .............................................................................. 15 
5.1.  Corpo in muratura...................................................................................................................... 16 
A) 
Rilievo geometrico .................................................................................................... 16 
B) 
Dettagli costruttivi .................................................................................................... 16 
C)  Proprietà dei materiali.............................................................................................. 17 
5.2.  Corpo in cemento armato .......................................................................................................... 17 
A) 
Geometria ................................................................................................................. 17 
B) 
Dettagli costruttivi .................................................................................................... 17 
C)  Proprietà dei materiali.............................................................................................. 17 
5.3.  Identificazione della categoria del suolo ................................................................................... 17 

6. 

PIANO DELLE INDAGINI NUMERICHE ................................................................................... 18 

7. 

RILIEVO GEOMETRICO, DETTAGLI COSTRUTTIVI E PROPRIETA’ DEI MATERIALI ... 20 
7.1.  Rilievo geometrico dei corpi con struttura portante in muratura ............................................... 20 
7.2.  Dettagli costruttivi dei corpi con struttura portante in muratura ................................................ 21 
Pannelli murari a quota del piano terra .............................................................................. 21 
Pannelli murari della sopraelevazione ................................................................................ 21 
Pilastri, travi, scale e divisori .............................................................................................. 21 
Solai, cordoli e architravi .................................................................................................... 22 
Soffitti (sottotetti) e coperture .............................................................................................. 22 
7.3.  Proprietà dei materiali dei corpi in muratura ............................................................................. 23 
Caratterizione meccanica sulla base della letteratura tecnica ............................................ 23 
Caratterizzazione meccanica delle malte con prove penetrometriche ................................. 24 
Caratterizzazione meccanica delle murature con prove soniche ......................................... 25 
7.4.  Rilievo geometrico del corpo con struttura portante in cemento armato ................................... 27 
7.5.  Dettagli costrittivi del corpo con struttura portante in cemento armato..................................... 28 
Verifica della presenza di barre d’armatura mediante pacometro ...................................... 28 
7.6.  Proprietà dei materiali del corpo con struttura portante in cemento armato .............................. 29 
Proprietà rilevate dalla documentazione di progetto .......................................................... 29 
Prove sclerometriche ........................................................................................................... 30 
Indagini ultrasoniche ........................................................................................................... 31 
Metodo combinato (Elaborazioni SONREB) ....................................................................... 32 
Prelievo di carote di calcestruzzo e misure della profondità di carbonatazione ................. 34 

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Prove di compressione su campioni di calcestruzzo prelevati ............................................. 35 
Prelievo di barre d’armatura............................................................................................... 36 
8. 

PROVE DI IDENTIFICAZIONE DINAMICA SU SOLAI PIANI................................................ 37 
8.1.  Finalità della caratterizzazione dinamica sperimentale ............................................................. 37 
8.2.  Considerazioni teoriche ............................................................................................................. 37 
8.3.  Caratterizzazione dinamica di solai piani .................................................................................. 38 

9. 

INDAGINI NUMERICHE.............................................................................................................. 40 

10.  STRUTTURA IN CEMENTO ARMATO (AMPLIAMENTO ALA EST) ................................... 42 
10.1.  Analisi sismica........................................................................................................................... 42 
10.1.1  Regolarità dell’edificio......................................................................................... 42 
10.1.2  Tipologia di struttura ........................................................................................... 44 
10.1.3  Tipo di analisi sismica.......................................................................................... 45 
10.2.  Analisi dei carichi ...................................................................................................................... 46 
10.2.1  Peso proprio della struttura, carichi permanenti ................................................. 46 
10.2.2  Sovraccarichi ....................................................................................................... 48 
10.2.3  Neve ...................................................................................................................... 48 
10.2.4  Azioni sismiche ..................................................................................................... 49 
10.2.5  Masse strutturali .................................................................................................. 51 
10.2.6  Condizioni di carico elementari ........................................................................... 51 
10.2.7  Combinazioni delle condizioni di carico elementari ............................................ 52 
10.3.  Modellazione numerica ............................................................................................................. 53 
10.3.1  Software e hardware ............................................................................................ 53 
10.3.2  Modalità di input e output .................................................................................... 53 
10.3.3  Unità di misura..................................................................................................... 53 
10.3.4  Sistemi di riferimento ........................................................................................... 53 
10.3.5  Vincoli interni ed esterni ...................................................................................... 53 
10.3.6  Materiali ............................................................................................................... 54 
10.3.7  Elementi finiti ....................................................................................................... 54 
10.3.8  Analisi dinamica: risultati teorici del modello ..................................................... 54 
10.4.  Verifiche di sicurezza ................................................................................................................ 54 
10.4.1  Verifiche agli SLU di rottura per flessione e taglio ............................................. 54 
10.4.2  Verifica degli spostamenti .................................................................................... 69 
10.5.  Riepilogo delle verifiche di sicurezza........................................................................................ 69 
11.  STRUTTURA IN MURATURA .................................................................................................... 71 
11.1.  Generalità della modellazione ................................................................................................... 71 
11.1.1  Software e hardware ............................................................................................ 71 
11.1.2  Modalità di input e output .................................................................................... 71 
11.1.3  Unità di misura..................................................................................................... 71 
11.1.4  Sistemi di riferimento ........................................................................................... 72 
11.1.5  Vincoli interni ed esterni ...................................................................................... 72 
11.1.6  Materiali ............................................................................................................... 72 
11.1.7  Elementi finiti ....................................................................................................... 74 
11.1.8  Nodi ...................................................................................................................... 74 
11.2.  Analisi dei carichi ...................................................................................................................... 74 
11.2.1  Peso proprio della struttura, carichi permanenti ................................................. 74 
11.2.2  Sovraccarichi ....................................................................................................... 76 
11.2.3  Neve ...................................................................................................................... 76 
11.2.4  Azioni sismiche ..................................................................................................... 76 
11.2.5  Masse strutturali .................................................................................................. 77 
11.2.6  Condizioni di carico elementari ........................................................................... 77 
11.2.7  Combinazioni delle condizioni di carico elementari ............................................ 78 
11.3.  Verifica del corpo centrale ........................................................................................................ 78 
11.3.1  Verifica in assenza di sisma: calcolo delle tensioni medie in esercizio per soli
carichi verticali .................................................................................................................... 79 
11.3.2  Verifica delle tensioni sul terreno ........................................................................ 89 
11.3.3  Regolarità dell’edificio......................................................................................... 90 

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11.3.4  Tipo di analisi sismica.......................................................................................... 92 
11.3.5  Verifica a presso flessione nel piano .................................................................... 93 
11.3.6  Verifica a taglio per fessurazione....................................................................... 100 
11.3.7  Verifica a presso flessione fuori piano ............................................................... 107 
11.3.8  Verifica degli spostamenti .................................................................................. 111 
11.4.  Verifica Ala Est ....................................................................................................................... 111 
11.4.1  Verifica in assenza di sisma: calcolo delle tensioni medie in esercizio per soli
carichi verticali .................................................................................................................. 111 
11.4.2  Verifica delle tensioni sul terreno ...................................................................... 116 
11.4.3  Regolarità dell’edificio....................................................................................... 116 
11.4.4  Tipo di analisi sismica........................................................................................ 119 
11.4.5  Verifica a presso flessione nel piano .................................................................. 119 
11.4.6  Verifica a taglio per fessurazione diagonale ...................................................... 122 
11.4.7  Verifica a presso flessione fuori piano ............................................................... 124 
11.4.8  Verifica degli spostamenti .................................................................................. 126 
11.5.  Verifica Ala Ovest ................................................................................................................... 126 
11.5.1  Verifica alle tensioni per soli carichi verticali ................................................... 126 
11.5.2  Verifica delle tensioni sul terreno ...................................................................... 131 
11.5.3  Regolarità dell’edificio....................................................................................... 132 
11.5.4  Tipo di analisi sismica........................................................................................ 134 
11.5.5  Verifica a presso flessione nel piano .................................................................. 134 
11.5.6  Verifica a taglio per fessurazione diagonale ...................................................... 136 
11.5.7  Verifica a presso flessione fuori piano ............................................................... 138 
11.5.8  Verifica degli spostamenti secondon l’ OPCM 3274/2003-3431/2005 .............. 140 
12.  ORIZZONTAMENTI IN LATERO-CEMENTO DELL’ALA OVEST....................................... 141 
12.1.  Analisi dei carichi .................................................................................................................... 141 
12.1.1  Peso proprio della struttura, carichi permanenti ............................................... 141 
12.1.2  Sovraccarichi ..................................................................................................... 142 
12.1.3  Condizioni di carico elementari ......................................................................... 142 
12.1.4  Combinazioni delle condizioni elementari ......................................................... 142 
12.2.  Modellazione numerica ........................................................................................................... 144 
12.2.1  Software e hardware .......................................................................................... 144 
12.2.2  Modalità di input e output .................................................................................. 145 
12.2.3  Unità di misura................................................................................................... 145 
12.2.4  Sistemi di riferimento ......................................................................................... 145 
12.2.5  Vincoli interni ed esterni .................................................................................... 145 
12.2.6  Materiali ............................................................................................................. 145 
12.2.7  Elementi finiti ..................................................................................................... 145 
12.2.8  Risultati dell’analisi dinamica ........................................................................... 146 
12.3.  Confronto dei risultati teorici e sperimentali ........................................................................... 146 
12.4.  Verifiche di sicurezza .............................................................................................................. 147 
12.4.1  Verifiche agli SLU di rottura per flessione e taglio ........................................... 147 
12.4.2  Verifiche agli SLE - Tensioni di trazione nell’acciaio ....................................... 148 
12.4.3  Verifiche agli SLE – Deformazioni..................................................................... 148 
12.5.  Riepilogo delle verifiche di sicurezza...................................................................................... 155 
12.6.  Solai in latero-cemento ala-ovest............................................................................................. 156 
13.  CONSIDERAZIONI SUI RISULTATI OTTENUTI DALLE ANALISI NUMERICHE ............ 157 
13.1.  Ampliamento in cemento armato del corpo est ....................................................................... 157 
13.2.  Struttura in muratura................................................................................................................ 157 
13.2.1  Corpo centrale.................................................................................................... 157 
13.2.2  Ala Est ................................................................................................................ 157 
13.2.3  Ala Ovest ............................................................................................................ 158 
14.  PROPOSTE DI INTERVENTO E FATTIBILITA’ ..................................................................... 158 
14.1.  Solai in latero-cemento del corpo ovest................................................................................... 158 
14.2.  Corpo in c.a. ala-est ................................................................................................................. 158 
15. 

STIMA ECONOMICA DI MASSIMA DEGLI INTERVENTI PROPOSTI ............................... 159 

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16. 

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CONCLUSIONI............................................................................................................................ 160 

BIBLIOGRAFIA ...................................................................................................................................... 163 
ALLEGATI
Tomo A1
1. Report fotografico;
2. Verbali ed elaborazioni numeriche delle prove per la determinazione della resistenza a compressione
delle malte;
3. Prove per la determinazione della velocità di propagazione delle onde soniche nelle murature;
4. Elaborazioni “SONREB”;
5. Prelievo di carote di calcestruzzo e prove di carbonatazione in sito;
6. Certificati delle prove di laboratorio su campioni di calcestruzzo ed armature di acciaio;
7. Spettri in frequenza delle prove di caratterizzazione dinamica di solai piani;
Tomo A2
8. Modelli numerici relativi ai solai-ala-ovest;
9. Modelli numerici relativi all'Edificio in c.a.-ala-est;
10. Modelli numerici relativi all'edificio in muratura.
11. Modelli numerici relativi all'Edificio in c.a.- ala-est – progetto di adeguamento;
Tavole:
RL 01 Pianta Piano delle Fondazion1
RL 02 Pianta Piano Seminterrato
RL 03 Pianta Piano Terra
RL 04 Pianta Primo Piano
RL 05 Pianta Piano Secondo
RL 06 Pianta Piano Sottotetto
RL 07 Pianta Piano di Copertura
RL 08 Sezioni 1-2-3-4
RL 09 Sezioni 5-6-7
RL 10 Prospetti
RL 11 Saggi murari zone basse
RL 12 Saggi murari in elevazione
RL 13 Partiicolari solai e cordoli
RL 14 Quadro Lesionativo
RL 15 Localizzazione delle prove

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0.

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SOMMARIO

La presente relazione riferisce dei risultati dei rilievi, delle indagini diagnostiche e delle analisi
numeriche eseguite sulle strutture dell’edificio che ospita il Liceo Scientifico “Guglielmo Marconi” sito
nel territorio comunale di San Miniato (PI) in via Roma (San Miniato Alta).
Lo studio si inquadra nel programma delle OO.PP. della Provincia di Pisa per il triennio 20072009 che prevede la ristrutturazione e l’adeguamento normativo del plesso citato.
A tale scopo, a cura della scrivente, è stato redatto e proposto alla Amministrazione nel marzo
2007 un piano di indagine per l’acquisizione delle informazioni utili alla verifica della fattibilità per
l’intervento di adeguamento sismico in relazione ai disposti della O.P.C.M. del 20 marzo 2003, n. 3274,
così come modificata dalla O.P.C.M. del 3 maggio 2005, n. 3431.
Dai risultati ottenuti ed esposti nei capitoli seguenti, emerge che è possibile eseguire interventi di
rinforzo e consolidamento tali da conseguire l’adeguamento sismico della struttura in esame, con tecniche
fattibili e economicamente sostenibili, solo per la parte con ossatura in cemento armato.
La porzione della struttura in muratura risulta largamente deficitaria nei confronti delle azioni
sismiche previste dalla citata O.P.C.M. Gli interventi di adeguamento sismico sono allo stato attuale delle
tecnologie economicamente non convenienti.

1.

NORMATIVA DI RIFERIMENTO

Si elencano di seguito i principali riferimenti normativi utilizzati per la redazione
del presente documento.
1.1. Normativa attualmente vigente
-

-

Legge 5 novembre 1971, n. 1086, Norme per la disciplina delle opere in conglomerato cementizio
armato, normale e precompresso ed a struttura metallica.
Legge 2 febbraio 1974, n. 64, Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le
zone sismiche.
D.M. LL.PP 18 dicembre 1975, Norme tecniche aggiornate relative all’edilizia scolastica, ivi
compresi gli indici minimi di funzionalità didattica,edilizia ed urbanistica da osservarsi nella
esecuzione di opere di edilizia scolastica.
D.M. LL. PP. 20 novembre 1987 Norme tecniche per la progettazione, esecuzione, ed il collaudo
degli edifici in muratura e per il loro consolidamento.
D.M. LL.PP. 9 gennaio 1996, Norme tecniche per il calcolo, l’esecuzione ed il collaudo delle
strutture in cemento armato, normale e precompresso e per le strutture metalliche.
Circolare Min. LL.PP. 15 ottobre 1996, n. 252 AA.GG./S.T.C., Istruzioni per l’applicazione delle
«Norme tecniche per l’esecuzione delle opere in cemento armato normale e precompresso e per le
strutture metalliche» di cui al decreto ministeriale 9 gennaio 1996.
O.P.C.M. n. 3274 del 20/03/2003 e successive modifiche, Primi elementi in materia di criteri
generali per la classificazione sismica del territorio nazionale e di normative tecniche per le
costruzioni in zona sismica:
Allegato 1 - Criteri per la zonizzazione e lista dei comuni
Allegato 2 - Norme sugli edifici
Allegato 3 - Norme sui ponti
Allegato 4 - Norme sulle fondazioni
L.R. 3 gennaio 2005, n. 1 Norme per il governo del territorio.
L.R. 21 giugno 2006, n.24, Modifiche alla Legge Regionale 3 gennaio 2005, n.1 (Norme per il
governo del territorio) in materia di costruzioni realizzate in zone sismiche

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Nota: nel testo si richiamano i capitoli ed i paragrafi dell’allegato n. 2 della O.P.C.Mdel 20 marzo 2003, n. 3274 così come modificato dall’O.P.C.M. del 3 maggio 2005, n.
3431 ponendoli tra parentesi quadre ed anteponendo O.P.C.M.
1.2. Normativa vigente all’epoca di progettazione e costruzione dei corpi di
fabbrica del manufatto
-

-

REGIO DECRETO 16 novembre 1939 n. 2229, Norme per la esecuzione delle opere in
conglomerato cementizio semplice od armato
C.N.R. UNI 10012 – 1967 Boll. Uff. C.N.R. 31 maggio 1967 Ipotesi di carico sulle costruzioni
Legge 25 novembre 1962, n. 1684 (allegato) Elenco delle località sismiche di prima e seconda
categoria – Successiva integrazione e modificazione del 14 maggio 1973 n. 629
Legge 5 novembre 1971, n. 1086, Norme per la disciplina delle opere in conglomerato cementizio
armato, normale e precompresso ed a struttura metallica.
Legge 2 febbraio 1974, n. 64, Provvedimenti per le costruzioni con particolari prescrizioni per le
zone sismiche.
D.M. LL.PP 18 dicembre 1975, Norme tecniche aggiornate relative all’edilizia scolastica, ivi
compresi gli indici minimi di funzionalità didattica, edilizia ed urbanistica da osservarsi nella
esecuzione di opere di edilizia scolastica.
D.M. LL.PP. e Int. 3 marzo 1975, Approvazione delle norme tecniche per le costruzioni in zone
sismiche
D.M. LL.PP. 3 marzo 1975, Disposizione concernenti l’applicazione delle norme tecniche per le
costruzioni in zone sismiche
D.M. LL.PP. 16 giugno 1976, Norme tecniche per il calcolo, l’esecuzione ed il collaudo delle
strutture in cemento armato, normale e precompresso e per le strutture metalliche.

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2.

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SCOPO DEL LAVORO

L’edificio scolastico in esame, in base al comma 3 dell’art. 2 della O.P.C.M.
assume “rilevanza in relazione alle conseguenze di un collasso”.
Il presente studio, coerentemente con le finalità dell’incarico, prevede pertanto
quanto segue:
1)
l’esecuzione della valutazione della sicurezza dell’edificio esistente in riferimento
alle combinazioni sismiche di progetto previste dalla O.P.C.M.;
2)
l’individuazione delle porzioni o degli elementi strutturali che risultino inadeguati
nei confronti delle azioni verticali indicati nelle normative tecniche sulle
costruzioni vigenti;
3)
la definizione di proposte di intervento articolate in relazione alla possibilità di
adeguare “in toto” l’ intero complesso od in parte con eventuali cambi di
destinazione di specifici locali e/o con demolizioni e ricostruzioni di porzioni
dello stesso edificio;
4)
la descrizione degli interventi di adeguamento proposti e stima di massima dei
relativi costi.
Per l’esecuzione di quanto sopra sono stati analizzati gli elaborati tecnici
disponibili del manufatto ed è stato predisposto un piano di indagini per il
conseguimento delle informazioni mancanti.

3.

DESCRIZIONE DELL’EDIFICIO

Generalità
Il manufatto ospitante il complesso scolastico è ubicato su un’area posta
all’incrocio di tre crinali su una zona spianata a quota 129-131 m.s.l.m.; l’accesso alla
resede, da via della Catena, è consentito da due rampe a forte pendenza; tra via della
Catena e le suddette rampe è stata edificata una monumentale scalinata in pietra (ora
chiusa a causa di macroscopici dissesti) – vedi foto n. 3 e n. 4.
L’edificio presenta una pianta a forma di C asimmetrica; è composto da un corpo
di fabbrica centrale, (che presenta il prospetto principale verso Sud – vedi foto n. 1 e n.
2) e due corpi di fabbrica laterali posti ad Est e a Ovest (che in seguito saranno indicati
rispettivamente “ala Est” - foto n. 6 e n. 7 - ed “ala Ovest” -foto n. 8, n. 9 e n. 10).
Nel cortile compreso fra il corpo centrale e i due corpi laterali è stata edificata una
modesta costruzione adibita a centrale termica.
L’edificio si sviluppa su tre piani fuori terra, (piano terra, primo e secondo piano),
per un’altezza complessiva al piano di gronda dal suolo pari a 13 m per il corpo centrale
e per il corpo “ala Est”, e pari a 15,10 m per il corpo “ala Ovest”.
In pianta il fronte principale si sviluppa per una lunghezza di circa 41,50 m ed
una larghezza di 10,40 m; l’ala Ovest si sviluppa per una lunghezza pari a 21 m ed una
larghezza di 13,50 m; l’ala Est si sviluppa per una lunghezza di 24 m ed una larghezza
di 18 m circa. La superficie coperta risulta è pari a circa 1.200 m2.
L’edificio, sulla base delle testimonianze raccolte, è stato costruito nella seconda
metà degli anni ’50 del secolo scorso; la tipologia degli elementi architettonici e degli
elementi strutturali costituenti l’edificio stesso conferma suddetta asserzione.

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Nel corso degli anni sessanta del 1900 sono stati eseguiti i lavori di
sopraelevazione dell’ala Ovest con l’edificazione del secondo piano. I nuovi spazi sono
stati utilizzati per la formazione di aule.
Quanto sopra non risulta esplicitamente documentato dagli elaborati tecnici
disponibili; peraltro l’unica tavola a disposizione contenente le sezioni indica come
“rialzamento” la nuova zona aule al secondo piano dell’ala Ovest. Conferma quanto
detto:
1)
la presenza di una scala di collegamento esterna al secondo piano, (vedi foto n. 5);
2)
la presenza, solo al secondo piano, di lesene sul prospetto ad Ovest, (vedi foto n.
9-n. 10 e n. 49);
3)
la presenza al secondo piano di una tipologia muraria differente e la copertura con
capriate metalliche.
Nel 1977 furono eseguiti i lavori di ampliamento dell’ala Est e fu edificata una
struttura in cemento armato di tre piani fuori terra oltre ad un seminterrato, dove fu
realizzato uno spazio per attività ginniche (vedi foto n. 21).
I lavori di ampliamento sono esaustivamente documentati da elaborati tecnici
architettonici e strutturali.
Per completezza si segnala infine la costruzione (nel corso degli anni ‘90) delle
scale metalliche esterne di sicurezza (foto n. 11 e n. 12) e del vano ascensore(foto n.
10).
Piano seminterrato
Il piano seminterrato dei corpi in muratura è stato realizzato solo tra i due setti
murari ad Ovest dell’ingresso principale. I locali ricavati sono stati utilizzati per la
collocazione degli impianti termici di riscaldamento (foto n. 18 e n. 19).
Il seminterrato del corpo di fabbrica in cemento armato (ala Est) è stato destinato
ad attività ginniche (vedi foto n. 21) ed a deposito materiali.
Quanto sopra è documentato nella tavola RL 02 (rilievo del piano seminterrato).
Piano terra
Il corpo centrale, al piano terra, comprende l’ingresso (foto n. 20), l’atrio, la
portineria, la scala di accesso ai piani superiori (foto n. 21), i corridoi, le aule ed i locali
di deposito e di servizio.
L’ala Ovest ospita la palestra (foto n. 22) il cui pavimento è posto ad una quota
inferiore di circa 1,4 m rispetto alla quota dei pavimenti del piano terra delle restanti
porzioni del manufatto.
Nell’ala Est trovano ubicazione, (oltre al corridoio centrale), tre aule, la sala
docenti e la biblioteca. In testata della medesima ala sono situati i servizi igienici.
Il collegamento tra il piano terra ed il suddetto piano seminterrato è consentito da
una scala in cemento armato, posizionata nell’area a forma di trapezio ricavata tra i lati
del corpo esistente e quello di nuova realizzazione, ad Est del vano scala principale.
I corridoi hanno generalmente una larghezza di circa 3 m; la larghezza delle aule
del corpo di fabbrica originario (vedi foto n. 24 e n. 25) risultano pari a 6 m.
Quanto sopra è documentato nella tavola RL 03 (rilievo del piano terra).
Primo piano
Nel corpo di fabbrica centrale sono ubicati, al centro, gli uffici della segreteria: in
corrispondenza dell’ingresso è realizzata una balconata con parapetto in pietra (foto n.

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13, n. 14 e n. 15). Al lato Ovest l’ufficio del preside e due locali ad uso amministrativo;
al lato Est un’aula ed i servizi igienici.
L’ala Est è occupata da cinque aule di cui una specializzata per l’informatica;
nell’ala Ovest, sopra la palestra, è ubicata l’aula magna e la sala proiezione (foto n. 26),
un locale deposito, un locale ad uso archivio (foto n. 27 e n. 28), la stanza del
vicepreside, un ripostiglio, il locale per la proiezione ed i servizi.
Quanto sopra è documentato nella tavola RL 04 (rilievo del piano primo).
Secondo piano
Tutti i locali del secondo piano sono adibiti ad aule, fatto salvo per le due stanze
del corpo centrale al lato Ovest (laboratorio di fisica – foto n. 29 e deposito
strumentazione scientifica), il laboratorio di scienze (foto n. 30) ed il laboratorio
linguistico ubicati in due locali dell’ala Est.
L’accesso alle aule (foto n. 33) dell’ala Ovest è consentito da una scala ricavata da
un volume aggiunto (spazio 2-23 – foto n. 31 e n. 32) in fregio alla muratura tra il vano
scale centrale e la stessa ala Ovest.
Quanto sopra è illustrato nella tavola RL 05 (rilievo del secondo piano).
Sottotetti e coperture
I sottotetti non sono praticabili: è possibile accedere a quelli relativi al corpo
dell’ampliamento da una botola munita di scala retrattile posta nel ripostiglio maggiore
del secondo piano (locale 2-5); l’accesso ai sottotetti dei corpi a struttura in muratura è
possibile da una botola posizionata sul soffitto del ripostiglio minore del secondo piano
(locale 2-11).
I manti delle coperture sono con lastre ondulate di cemento amianto (foto n. 13 e
n. 14); l’accessibilità è consentita da un lucernario posto sulla falda ad Ovest del corpo
ampliato ad Est e da una finestra ubicata sul timpano Sud del corpo Ovest (vi si accede
dal locale 2-24).
Quanto sopra è illustrato nelle tavole RL 06 (pianta piano sottotetto) e RL 07
(pianta piano copertura).
Volumi tecnici e scale esterne
Completa la descrizione architettonica del complesso la presenza di due scale di
sicurezza di acciaio zincato poste sulla testata Nord dell’ala Est e sulla facciata Est
dell’ala Ovest, il locale centrale termica all’interno del cortile e il vano ascensore posto
sulla testata Ovest del corpo centrale.
Tipologia costruttiva
Come detto in precedenza, il complesso scolastico è stato edificato negli anni
cinquanta del secolo scorso; l’ala Ovest è stata successivamente oggetto di
sopraelevazione.
Nel corso degli anni settanta l’ala Est è stata ampliata verso il lato interno del
cortile.
La struttura in elevato della costruzione originaria è in muratura di pietra listata
(vedi ad esempio foto n. 37 e la tavola RL n. 11); la sopraelevazione è stata eseguita in
muratura di mattoni con giunti di malta cementizia (vedi foto n. 44).
Le fondazioni, (ovviamente nastriformi), risultano essere eseguite in calcestruzzo
(probabilmente del tipo a sacco) e poste ad una profondità media del piano di campagna

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tra 1,5 e 2,5 m (vedi foto n. 34 e n. 35).
I muri portanti di ambito del corpo centrale hanno uno spessore al piano terra di
48-50 cm (compreso l’intonaco): al primo e secondo piano risultano avere uno spessore
di 42 cm; i muri di spina hanno uno spessore costante di 42 cm.
La scala del tipo a tenaglia con rampa centrale che si dirama in due rampe laterali
(vedi foto n. 21) è realizzata in cemento armato; l’accessibilità alla scala è permessa
dall’ampia apertura del muro di ambito e del muro di spina risolta strutturalmente con
l’esecuzione di travi in c.a. ricalate sostenute da quattro pilastri in muratura di mattoni,
rivestiti al piano terra con lastre di marmo (vedi foto n. 20).
I muri portanti dell’ala Ovest, (palestra e sala proiezione), hanno spessore di 52
cm al piano terra, di 48 cm al primo piano e di 30 cm nel volume sopraelevato (in
muratura di mattoni).
La fondazione dell’ampliamento dell’ala Est consta di una platea di cemento
armato con nervature ai bordi.
L’ossatura dell’elevato è realizzata con telai in c.a. unidirezionali nella direzione
Nordest-Sudovest collegati trasversalmente dai solai in laterocemento; l’area della
superficie dell’ampliamento misura di circa 180 m2.
I muri di tamponamento della struttura in c.a. sono realizzati con muratura di
mattoni tipo “doppio uni” (vedi foto n. 39).
Gli orizzontamenti che sostengono gli ambienti del primo e del secondo piano
dell’intero complesso scolastico sono realizzate con solai di latero cemento.
I soffitti (sottotetti) del corpo centrale e dell’ala Est, (per la parte originaria
costruita negli anni cinquanta), non sono “praticabili”; sono stati realizzati con tavelloni
in laterizio appoggiati a travetti di laterizio armato. Questi ultimi sono appesi in
mezzeria, da pendini in acciaio collegati alla trave di colmo delle falde di copertura
sovrastanti (vedi foto n. 46).
I solai di sottotetto dell’ampliamento dell’ala Est sono in latero cemento; risultano
praticabili ed hanno le medesime caratteristiche dei solai di piano sottostanti (vedi foto
n. 47 e 48).
Nell’ala Ovest è presente unicamente un controsoffitto realizzato con quadrotti di
materiale isolante sostenuti da un’orditura metallica bidirezionale appesa tramite
pendini di acciaio agli arcarecci del tetto.
Questo ultimo, realizzato in occasione della sopraelevazione, è costituito da una
struttura metallica a capriate poste ad interasse di 3,2 m che copre una luce netta pari a
12,5 m (vedi foto n. 45). Sugli arcarecci (realizzati con IPE 120) è direttamente fissato il
manto di copertura in lastre ondulate di cemento amianto.
Il tetto del corpo centrale e del corpo originario dell’ala Est è realizzato a falde
inclinate con schema a “capanna”; le falde, che risultano avere una modesta
inclinazione, sono costituite da elementi di solaio in latero cemento di altezza pari
a12+4 cm: il sovrastante manto è costituito da lastre ondulate di cemento amianto
(Eternit).
Il tetto dell’ampliamento dell’ala Est è realizzato con tavelloni di spessore 5-6 cm
con sovrastante massetto di malta cementizia (spessore circa 3 cm): detti tavelloni sono
sostenuti nelle zone di testata e in quelle prospicienti il cortile da muretti di altezza
variabile di mattoni forati; sono appoggiati a profili NP 80 passo 100 cm nella porzione
più ad Est. Il sovrastante manto è costituito anche in questo caso da Eternit.
Sulla base di quanto sopra esposto l’edificio in esame è da considerarsi di tipo
misto della O.P.C.M. [11.5.4.3.3].

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Stato di conservazione del manufatto
Dall’ispezione condotta parallelamente al rilievo geometrico emerge quanto
segue:
1 non si rilevano sulle superfici esterne quadri lesionativi che manifestino la
presenza di assestamenti o cedimenti fondali;
2 quadri lesionativi poco significativi sono presenti peraltro sulle superfici esterne
in corrispondenza dell’innesto della scala esterna con la sopraelevazione;
3 gli intonaci esterni appaiono in discrete condizioni di manutenzione, fatto salvo le
porzioni all’angolo Nord Ovest dell’ampliamento, dove l’ossidazione delle
armature del cordolo a prodotto distacchi dei copriferri e dei sovrastanti intonaci;
4 i canali di gronda ed i discendenti sono generalmente vetusti e degradati;
5 sono presenti importanti lesioni sui muri divisori del primo piano dell’ala Ovest
(vedi tavola RL n. 15) sopra il locale adibito a palestra.
La causa che ha provocato le lesioni sopra descritte al punto 5 è manifestamente
l’inflessione del solaio del primo piano, (soffitto della palestra), su cui sono stati
costruiti detti muri divisori.
Il rilievo del solaio del primo piano (che fa, come detto, da copertura alla palestra)
è consegnato nella tavola RL 12.
Nel capitolo 8 sono consegnati i risultati delle analisi dinamiche sperimentali
eseguite sui solai del primo e secondo piano dell’ala Ovest.
Nel capitolo 12 sono sviluppati e consegnati i calcoli della verifica statica di detti
elementi; sono altresì riportati i calcoli per la valutazione delle frecce sono i carichi
permanenti e sotto i carichi accidentali verticali.
Nota sulle norme impiegate per la progettazione del complesso scolastico
Dall’elenco della normativa riportata nel paragrafo 1.2 emerge che, quando fu
progettato il nucleo originario e la successiva sopraelevazione dell’ala Ovest, la
normativa vigente, (Regio Decreto del 1939), non prendeva in considerazione le opere
in muratura.
Il territorio comunale di San Miniato non era classificato zona sismica (la
classificazione avvenne con il D.M. del 19 marzo 1982 in seconda categoria con S=9).
Per i carichi (oltre al permanente) venivano considerati i carichi “suggeriti” dalle
Istruzioni (vedi Letterio Filippo Donato – Lezioni di costruzioni – Editore Colombo
Cursi Pisa 1956), nel caso specifico riconducibili ai seguenti sovraccarichi:
1 300 kg/m2 per le aule scolastiche
2 400 kg/m2 per le scale
3 200 kg/m2 per tetti piani e sottotetti accessibili (nel primo caso se sfavorevole
rispetto al carico neve)
4 70 kg/m2 carico neve maggiorato del 25% per coperture con inclinazione α<10°.
Nel corso del progetto dell’ampliamento in c.a. dell’ala Est la norma in vigore per
le strutture in cemento armato era il D.M. 16 giugno 1976 che fra l’altro prevedeva
l’utilizzo di calcestruzzi e “a prestazione” (cioè individuati dalla resistenza
caratteristica). Il territorio comunale di San Miniato non risultava classificato in zona
sismica.

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Per i carichi si faceva riferimento alle “Ipostesi di carico sulle costruzioni” del
CNR UNI: per i sovraccarichi delle aule scolastiche era peraltro in vigore il DM 18
dicembre 1975 che prevedeva sovraccarichi pari a 350 kg/m2.
Il quadro di riferimento dei sovraccarichi per il caso specifico risultava:
1 350 kg/m2 per le aule scolastiche
2 400 kg/m2 per le scale
3 100 kg/m2 sottotetti accessibili
4 60 kg/m2 carico neve a terra.

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4.

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DOCUMENTAZIONE TECNICA DISPONIBILE

I documenti del progetto originario disponibili riguardano solo l’ampliamento del
corpo laterale al lato Est.
Di seguito si elencano gli elaborati rinvenuti ed utilizzati per la verifica sismica.
Disegni architettonici redatti prima dell’ampliamento eseguito nel 1977












Pianta delle fondazioni e locali seminterrati: data 9.10.1973 in scala 1:100
Documenta la presenza di fondazioni superficiali e nastriformi; riporta una
sezione in corrispondenza della vecchia centrale termica.
Pianta piano terra: data 5.10.1973 in scala 1:100
Documenta la presenza di murature d’ambito di spessore totale pari a 50 cm sia
sul corpo centrale sia sui corpi laterali.
Pianta piano primo: data 9.10.1973 in scala 1:100
Pianta piano secondo: data 11.10.1973 in scala 1:100
Documenta la presenza, già all’epoca, della scala in c.a. per l’accesso alle aule del
secondo piano sopra la palestra e le lesene della parete ad Ovest.
Pianta piano secondo-stato attuale: data 6.2.1976 in scala 1:100
Valgono le stesse considerazioni fatte sopra: sulla tavola sono indicate le porzioni
interessate a lavori di rimaneggiamento sul vecchio tetto.
Progetto lavori di ampliamento-stato modificato: data 5.2.1976 in scala 1:2001:100
Documenta l’ampliamento eseguito in fregio all’ala Est e la realizzazione della
nuova centrale termica nel cortile interno tra l’ala Ovest ed il corpo centrale.
Pianta piano secondo-stato modificato: data 4.2.1976 in scala 1:100
E’ consegnata la planimetria dell’intervento di ampliamento dell’ala Est
Sezioni-stato modificato: data 5.2.1976 in scala 1:100
Sono consegnate le sezioni del fronte principale (sez. AA), del corpo Ovest (sez.
BB e sez CC) e del corpo Est (sez. DD); dalla sezione BB si evince che il corpo
Ovest è stato oggetto di una sopraelevazione, essendo indicato con la dicitura
“rialzamento” il volume del secondo piano che attualmente ospita quattro aule:
dalla sezione CC si evince che la copertura dell’ala in oggetto è stata realizzata
con capriate a struttura metallica ad interasse di 2 m
Prospetti-stato modificato: data 4.2.1976 in scala 1:100

Disegni utilizzati per la contabilità dell’intervento di ampliamento del 1977




Tav. 1: platea di fondazione, travi e pilastri del seminterrato, armatura platea e
orditura primo solaio: scala 1:50 e 1:25
La tavola riporta anche le caratteristiche degli acciai (FeB 44k) e il dosaggio e
titolo dei cementi usati per il confezionamento dei calcestruzzi; sono consegnati i
dettagli costruttivi dai quali emerge la quota del piano di posa e la geometria delle
fondazioni del corpo in muratura preesistente.
Tav. 2: pilastri del piano terra e travi che lo coprono: scala 1:50 – data
10.9.1976
La tavola riporta anche le caratteristiche degli acciai (FeB 44k) e il dosaggio e

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titolo dei cementi usati per il calcestruzzo.
Tav. 3: pilastri del piano primo e travi che lo coprono: scala 1:50 – data
10.9.1976
La tavola riporta anche le caratteristiche degli acciai (FeB 44k) e il dosaggio e
titolo dei cementi usati per il calcestruzzo.
Tav. 4: pilastri del piano secondo e travi di copertura: scala 1:50
La tavola riporta anche le caratteristiche degli acciai (FeB 44k) e il dosaggio e
titolo dei cementi usati per il calcestruzzo.
Tav. 5: armatura travi di fondazione, muri di appoggio solai e cordoli: scala 1:50
La tavola riporta anche le caratteristiche degli acciai (FeB 44k) e il dosaggio e
titolo dei cementi usati per il calcestruzzo; sono altresì consegnati i dettagli
costruttivi dai quali emerge la quota del piano di posa e la geometria delle
fondazioni del corpo in muratura preesistente.
Tav. 6: armatura travi ai piani: scala 1:50
Allegato alla tavola un disegno con il particolare della gronda in c.a.
Tavole dei solai – scala 1:50 – data: 8.10.1976 e 12.10.1976
Sono disponibili due tavole della ditta Serredi & Figli dove sono indicati i dettagli
delle tipologie dei solai utilizzati ed i relativi schemi di montaggio.

Da ultimo si segnala l’acquisizione del certificato di collaudo statico delle
strutture dell’ampliamento in cemento armato redatto in data 20 febbraio 1978.
Dalla documentazione disponibile sopra descritta si evince che l’edificio ha subito
due interventi importanti ai fini della presente analisi: il primo è consistito nella
sopraelevazione di un piano dell’ala Ovest e del quale non sono rinvenuti gli elaborati di
progetto; il secondo, (di cui si ha una esaustiva documentazione), di un ampliamento
dell’ala Est con la realizzazione di una struttura affiancata in c.a.
La realizzazione del vano ascensore e delle scale di sicurezza esterne in acciaio
non modificano significativamente il comportamento strutturale per azioni sismiche.
In appendice, nelle tabelle dal n. 104 al n.107, sono riassunte le informazioni
desunte dalle tavole di progetto dell’ampliamento Ala Est in c.a.

5.

PIANO DELLE INDAGINI SPERIMENTALI

Il piano delle indagini di seguito illustrato è stato concordato, analizzata la
documentazione disponile del manufatto, con l’Amministrazione Provinciale ed ha lo
scopo di conseguire le necessarie informazioni per effettuare l’analisi sismica con
fattore di confidenza (FC) pari a 1,35.
Murature
L’utilizzo di un fattore di confidenza pari ad 1,35 comporta l’ottenimento di un
livello di conoscenza sulle murature di livello LC1 che prevede l’esecuzione di indagini
in-situ limitate; dette indagini servono a completare le informazioni sulle proprietà dei
materiali ottenute dalla letteratura o dalle regole in vigore all’epoca della costruzione e
per individuare la tipologia consegnata nella tabella 11.D.1 della O.P.C.M.
E’ stato proposto l’utilizzo di indagini con espletamento di misure per la
determinazione della velocità di propagazione delle onde soniche e prove per la
determinazione della resistenza a compressione delle malte (mediante penetrometro

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PNT-G).
Cementi armati
L’utilizzo del fattore di confidenza suddetto comporta l’ottenimento di un livello
di conoscenza sui c.a. di livello LC1 che prevede l’esecuzione di prove in-situ limitate;
dette prove servono a completare le informazioni sulle proprietà dei materiali ottenute o
dalle normative in vigore all’epoca della costruzione e/o dalle caratteristiche nominali
riportate sui disegni costruttivi.
Di seguito si riporta il piano delle indagini con la suddivisione, per semplicità di
esposizione, tra indagini sul corpo in muratura e corpo con struttura in c.a.
5.1. Corpo in muratura
A)
Rilievo geometrico
Tale operazione ha compreso il rilievo piano per piano di tutti gli elementi in
muratura e di eventuali nicchie, cavità, canne fumarie, dei solai e delle coperture; ha
consentito con successive elaborazioni di individuare i carichi gravanti su ogni elemento
di parete e sulle fondazioni. Sono state eseguite le seguenti operazioni:
I)
verifica ed integrazione delle dimensioni geometriche in pianta esterne ed interne
per ciascuno dei livelli a completamento dei dati disponibili dai disegni;
II) misura dello spessore dei solai e direzione della orditura degli orizzontamenti;
III) rilievi dei quadri lesionativi esistenti;
IV) restituzione su file DWG della documentazione e delle misure e dei quadri
lesionativi rilevati.
V)
VI)

VII)

VIII)
IX)
X)

B)
Dettagli costruttivi
rilievo della tipologia della muratura, sue caratteristiche costruttive e qualità del
collegamento tra le pareti verticali, eseguite dall’esterno a circa 1,5 m dal piano di
campagna in 7 zone previa rimozioni dell’intonaco esterno di circa 1m x 1m;
rilievo del collegamento tra orizzontamenti e pareti con verifica della presenza di
cordoli di piano; verifica della presenza di architravi strutturali sulle aperture.
Eseguiti saggi dall’esterno su 12 zone in corrispondenza dei tre corpi del
fabbricato (centrale, Est ed Ovest) a quota degli orizzontamenti e dell’estradosso
delle finestre con utilizzo di cestello aereo o ponteggi e rimozione dell’intonaco;
rilievo della orditura dei solai con indagine pacometrica ed individuazione
dell’interasse dei travetti; completamento dell’indagine previa esecuzione di
piccoli saggi all’intradosso dei soffitti per determinare la tipologia
dell’orizzontamento, il diametro e numero delle barre di armatura; sono stati
eseguiti due saggi per ciascun orizzontamento del corpo Ovest (palestra e sala
proiezioni) in mezzeria in prossimità degli appoggi (vedi tavola RL 12) oltre al
rilievo di uno dei solai che sostengono le aule del blocco centrale;
rilievo della struttura metallica di copertura del corpo Ovest;
rilievi della tipologia dei manti di copertura e dei relativi sostegni previa ispezione
diretta all’interno dei sottotetti;
restituzione su file DWG dei rilievi di cui dai punti dal V al IX.

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C)
Proprietà dei materiali
XI) misurazione della consistenza delle malte con prove penetrometriche (sono state
previste ed effettuate n. 6 prove di 10 letture ciascuna);
XII) prove soniche per la determinazione della velocità di propagazione delle onde
elastiche al fine di determinare omogeneità e compattezza della muratura; sono
state previste ed effettuate n. 30 prove.
5.2. Corpo in cemento armato
Nei disegni costruttivi elencati nel capitolo 4 è riportata l’intera geometria
strutturale, i dettagli strutturali e le proprietà dei materiali impiegati (calcestruzzi, acciai
ed orizzontamenti). Al fine di conseguire il livello di conoscenza LC1 è necessario
eseguire le indagini sotto descritte (vedi anche tabella 11.1 O.P.C.M.).
I)

II)

A)
Geometria
previsto ed effettuato un rilievo visivo a campione (verifica delle dimensioni
principali – lunghezza e larghezza - e delle altezze d’interpiano, numero dei
pilastri, loro effettiva localizzazione e dimensioni).
B)
Dettagli costruttivi
“verifica limitata” della armatura tramite prove pacometriche sul 15% degli
elementi per la determinazione della posizione delle armature (staffe e barre
longitudinali) oltre al rilievo dell’effettivo spessore degli orizzontamenti e della
loro stratigrafia.

C)
Proprietà dei materiali
III) la determinazione delle proprietà meccaniche dei calcestruzzi e stata condotta
mediante prelievo di n. 2 carote e successive prove di compressione in
Laboratorio; sono state eseguite inoltre 10 prove non distruttive col metodo
combinato sclerometria (determinazione dell’indice di rimbalzo) e ultrasuoni
(determinazione della velocità di propagazione delle onde elastiche).
IV) la determinazione delle proprietà meccaniche delle armature è stata effettuata
mediante il prelievo di n. 4 barre di armatura (in zone di scarso impegno statico) e
la esecuzione delle relative prove di trazione presso un laboratorio ufficiale.
5.3. Identificazione della categoria del suolo
La “identificazione della categoria del suolo”, secondo quanto richiesto dalla
O.P.C.M. [3.1], è stata effettuata sulla base dei risultati consegnati nella relazione
“INDAGINI GEOLOGICHE, GEOGNOSTICHE, GEOTECNICHE E GEOFICIHE PRELIMINARI DI
FATTIBILITÀ DI SUPPORTO AL PROGETTO DI RISTRUTTURAZIONE ED ADEGUAMENTO
SISMICO DEL LICEO SCIENTIFICO MARCONI IN COMUNE DI SAN MINIATO - PI” dello
“Studio di Geologia Barsanti, Sani & Associati” redatto nel mese di agosto 2007 e
trasmesso dalla Amministrazione alla scrivente.
Si rimanda a detta relazione per gli opportuni approfondimenti. Si consegna di
seguito unicamente quanto riportato nel capitolo 4 delle conclusioni della relazione in
riferimento alla categoria del suolo individuata:

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“Le indagini geognostiche e geofisiche eseguite permettono di affermare che il
sito di imposta del Liceo G. Marconi non è direttamente interessato da movimenti di
massa profondi e che le caratteristiche geomeccaniche dei terreni di fondazione sono
complessivamente buone, trattandosi di sedimenti di granulometria prevalentemente
limoso-sabbiosa dotati di medio-elevata resistenza al taglio e bassa compressibilità.
L’attuale assenza di dissesti nel terreno di fondazione è in effetti comprovata
dalla sostanziale integrità del fabbricato che ospita il liceo: questo infatti, pur se
realizzato da lungo tempo, con ampliamenti e sopraelevazioni che si sono succeduti
negli anni e con diverse tipologie strutturali, muratura e cemento armato, non soffre di
lesioni significative riconducibili a cedimenti o rotazioni dell’apparato fondazionale. Le
uniche degne di una certa attenzione si rilevano a livello del piano aggiunto in
sopraelevazione nella zona impegnata - al piano terra ed al piano primo rispettivamente dalla palestra e dalla sala conferenze, che in virtù delle ampie luci dei
solai, certamente sono quelle di maggiore impegno strutturale e che trasmettono al
suolo le maggiori sollecitazioni.
Per quanto concerne l’aspetto sismico, i terreni di fondazione sono ascrivibili alla
categoria “B”, ovvero ai depositi sismicamente meno impegnativi, fatta eccezione per il
bedrock caratterizzato da velocità delle onde di taglio Vs≥800 m/sec.”

6.

PIANO DELLE INDAGINI NUMERICHE

Il piano delle indagini sperimentali sopra descritto ha permesso di ottenere i dati
richiesti al punto 11.2.3.2. della O.P.C.M. e precisamente:
- identificazione dell’organismo strutturale;
- identificazione delle strutture di fondazione;
- informazioni sulle dimensioni geometriche degli elementi strutturali, dei
quantitativi delle armature, delle proprietà meccaniche dei materiali e dei
collegamenti;
- informazioni su possibili difetti locali dei collegamenti;
- informazioni su possibili difetti nei particolari costruttivi;
- informazioni sulle norme impiegate nel progetto originale;
- informazioni sugli interventi effettuati.
L’individuazione della destinazione d’uso futura ed attuale dell’edificio con
identificazione della categoria di importanza e conseguente definizione del livello di
protezione sono state eseguite secondo i punti 2.5 e 4.7 della O.P.C.M.
Il piano delle indagini numeriche ha previsto la modellazione della struttura
applicando i criteri e le indicazioni fornite al punto 4.4 della O.P.C.M. con l’utilizzo
dell’analisi dinamica modale (punto 4.5.3. della O.P.C.M.).
Le azioni sismiche considerate sono quelle della zona sismica 2 con utilizzo dello
spetto di risposta come indicato al punto 3.2. della O.P.C.M.
La categoria del suolo di fondazione è stata considerata come individuata dalla
relazione geologica di cui al capitolo precedente.
L’analisi è stata eseguita mediante modellazione numerica con codice di calcolo

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agli elementi finiti.
I risultati conseguiti, oltre alle verifiche di sicurezza dei pannelli murari e delle
strutture in c.a., contengono altresì le valutazione della portata attuale degli
orizzontamenti maggiori in laterocemento esistenti (orizzontamenti dell’ala Ovest).

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7.

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RILIEVO GEOMETRICO, DETTAGLI COSTRUTTIVI E PROPRIETA’
DEI MATERIALI

Come più volte accennato nel capitolo relativo alla descrizione del complesso
scolastico, i corpi originari e la sopraelevazione sopra il blocco Ovest sono stati
realizzati con strutture portanti in muratura; l’ampliamento dell’ala Est è invece stata
realizzata con struttura in cemento armato.
Si consegnano di seguito i risultati conseguiti distinguendo tra le porzioni con
struttura portante in muratura e quella con struttura portante in c.a.
7.1. Rilievo geometrico dei corpi con struttura portante in muratura
La verifica dei disegni disponibili (piante, sezioni e prospetti) è stata condotta
mediante un accurato rilievo geometrico di tutti i locali del plesso i cui risultati sono
stati consegnati nelle tavole di rilievo geometrico RL di seguito elencate:
RL 01 Pianta Piano delle Fondazion1
RL 02 Pianta Piano Seminterrato
RL 03 Pianta Piano Terra
RL 04 Pianta Primo Piano
RL 05 Pianta Piano Secondo
RL 06 Pianta Piano Sottotetto
RL 07 Pianta Piano di Copertura
RL 08 Sezioni 1-2-3-4
RL 09 Sezioni 5-6-7
RL 10 Prospetti
RL 11 Saggi murari zone basse
RL 12 Saggi murari zone alte
RL 13 Partcicolari strutturali
RL 14 Quadro Lesionativo
RL 15 Localizzazione delle prove
Dal rilievo geometrico emerge una sostanziale congruità dei disegni disponibili
con quanto realizzato, anche se molte misure parziali rilevate sono difformi a quanto
consegnato nella suddetta documentazione disponibile.
I risultati più significativi, ai fini della verifica sismica, sono di seguito esposti:
1)
le fondazioni, (ovviamente nastriformi), sono in calcestruzzo e sono
probabilmente state realizzate a sacco (getto di calcestruzzo direttamente entro la
trincea bassa dello scavo) ad una quota di circa 2,3 m sotto il piano di campagna
del piazzale frontale;
2)
lo spessore delle murature d’ambito risulta pari a 50 cm al piano terra e di 42 cm
al piano superiore: i muri portanti interni hanno spessore di 42 cm;
3)
i solai dei corridoi e delle aule sono orditi nella direzione della luce minima,
(rispettivamente 3 e 6 m), i solai dell’ala Ovest hanno invece una luce netta di
12,50 m;
4)
la sopraelevazione dell’ala Ovest è stata eseguita con muri di mattoni ed ha uno
spessore pari a 30 cm;
5)
le altezze di piano nette risultano pari a 3,5 m nel corpo centrale e nel corpo Est;
la palestra ha un’altezza di 5 m, la sala proiezioni/aula magna di 4,5 m e le aule
realizzate a seguito della sopraelevazione un’altezza pari a 3,5 m.

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6)
7)
8)

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Complessivamente i maschi murari dell’alla Ovest spiccano per circa 14,80 m dal
piano di campagna alla quota di sottogronda; i maschi murari del corpo centrale e
dell’ala Est hanno una altezza dal piano di campagna al filo del sottogronda pari a
13 m.
le coperture a falda non risultano spingenti poiché il triangolo delle forze è chiuso
dalla catena realizzata dalle armature delle nervature dei soffitti;
la copertura dell’ala Ovest è realizzata con capriate metalliche che sostengono gli
arcarecci su cui è posato il manto di lastre di cemento amianto;
i muri divisori del secondo piano dell’ala ovest sono liberi in testata.

7.2. Dettagli costruttivi dei corpi con struttura portante in muratura
Pannelli murari a quota del piano terra
La tipologia delle murature, le sue caratteristiche costruttive e la qualità degli
innesti (collegamento) tra i pannelli verticali è stata individuata mediante rimozione
dell’intonaco esterno in 7 zone ciascuna di area pari a circa 1 m2.
I saggi SGM1, SGM2, SGM3, e SM6 eseguiti alla quota del piano terra (vedi
quanto consegnato in tav. RL 11 e foto n. 36, n. 37, n. 38, n. 41 e n. 42) documentano la
presenza della tipologia muraria detta “a muro misto o listato o con presenza di ricorsi
di mattoni”.
Suddetta tipologia, descritta dal Prof. Luigi Pera nel testo di “Tecnica
dell’Architettura” ed. Goliardica Pisa capitolo III, risultava diffusa in Toscana nelle
costruzioni murarie degli anni seguenti al secondo conflitto mondiale.
Trattasi di compagine muraria in cui si associava il pietrame con il laterizio con il
quale (il laterizio) si realizzavano anche altre parti dei corpi di fabbrica quali pilastri,
lesene, parapetti delle finestre, ossatura delle cornici ecc.
Nel caso specifico la muratura è costituita da elementi lapidei naturali di tipo
calcareo scabri rozzamente squadrati, (pietra “forte” probabilmente proveniente da cave
di Pietrasanta senza subire altra lavorazione se non una grossolana aggiustatura), senza
nucleo interno e doppio corso di mattoni pieni per tutto lo spessore del muro ogni metro.
Il legante utilizzato è costituito da malta comune (calce spenta e sabbia).
La soluzione costruttiva per rafforzare gli innesti (angoli) è realizzata con
l’impiego di mattoni pieni che ammorsano la pietra (vedi particolari nella tavola citata e
relative foto).
La muratura non risulta lesionata e con legante di buona qualità.
Pannelli murari della sopraelevazione
La sopraelevazione dell’ala Ovest, sopra la palestra e la sala proiezioni, realizzata
probabilmente negli anni sessanta del 1900, risulta eseguita in parte in muratura di
mattoni pieni e in parte in muratura di mattoni del tipo multiforo “doppiouni” (mattone
semipieno 12x12x25 UNI 5629) con disposizione a blocco per lo spessore di due teste
(vedi foto n. 44, n. 49, n. 50 e tavola RL 13).
Pilastri, travi, scale e divisori
Risultano realizzati in mattoni i 4 pilastri posti nell’atrio e negli angoli esterni del
vano scala (foto n. 40); i setti che realizzano le campiture dell’ingresso principale sono
realizzati in muratura listata (vedi particolare in tavola RL 11 SGM 7 – foto n. 43).

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Le travi sopra i pilastri e i setti murari suddetti sono realizzate in cemento armato.
La scala principale è stata realizzata mediante rampe e pianerottoli in c.a.
appoggiati sulle murature perimetrali del vano e di una trave, anche essa in c.a. a livello
di ogni piano. La scala che consente il collegamento del corpo centrale con la
sopraelevazione dell’ala Ovest è realizzata con profili metallici e scalini di calcestruzzo.
Le scale di sicurezza esterne sono realizzate con profili e gradini con lastre grigliate in
acciaio zincato.
I muri di divisione interna sono realizzati con doppiouni forati o con foratoni posti
di foglio: con i primi sono realizzati i divisori di spessore pari a 15 cm; con i secondi
sono stati realizzati i divisori di spessore 10 cm.
Solai, cordoli e architravi
I solai che sostengono le aule ed i corridoi (di luce netta rispettivamente pari a 6 e
3 m) al piano primo e secondo, sono stati prodotti dalla società “S. Serredi e Figli” di
Livorno. I solai risultano del tipo SSS-L con interasse tra i travetti pari a 50 cm: quelli
di sostegno dei corridoi hanno lo spessore della pignatta pari a 16 cm; quelli di sostegno
delle aule hanno lo spessore della pignatta pari a 20 cm. Per entrambe le tipologie è
stata riscontrata una soletta in calcestruzzo di 4 cm di spessore medio.
Tali orizzontamenti si innestano su cordoli di piano in c.a. aventi quest’ultimi lo
spessore della muratura sottostante e l’altezza pari a quella del solaio adiacente (vedi
foto n. 52 e n. 53).
Le aperture sui muri sono superiormente chiuse con architravi in cemento armato
(vedi foto n. 50 e 51); sulle finestre gli architravi sono raccordate internamente a
guancia obliqua con veletta di modeste dimensioni in altezza (circa 5 cm). Spesso dette
architravi risultano continue tra le finestre contigue.
Lo spessore complessivo dei solai di sostegno dei corridoi e di sostegno delle aule
(tra intradosso intonaco ed estradosso pavimento) risulta rispettivamente pari a 2425 cm e 30 cm.
Gli orizzontamenti che sostengono il primo e secondo piano dell’ala Ovest (che
coprono la palestra e la zona con la sala proiezioni), di luce nella pari a 12,5 m, sono
realizzati in latero cemento della stessa ditta sopra citata, ma con utilizzo di solaio
“Gabbro – P” (si veda come già detto la tavola RL 13).
Detto solaio del tipo “a camera d’aria”, è realizzato da nervature con passo pari a
1 m, di altezza pari a 60 cm, larghezza di 16 cm nella zona centrale e sagomate a coda
di rondine sugli appoggi.
La camera d’aria è realizzata con delle tavelle di laterizio dello spessore di 5 cm
poste all’intradosso con funzione di fondelli e con tavelle di 8 cm di spessore
estradossali e laterali (che fanno di cassero ai travetti in c.a.): in questo caso, per
raggiungere l’intera altezza del travetto sono stati interposti dei mattoni forati da 8 cm,
poggianti sopra i fondelli.
Da notare che i pesi permanenti riscontrati dai saggi effettuati sono leggermente
maggiori sul solaio che sostiene il secondo piano, essendo stato una volta questo piano
adibito a terrazza, e quindi provvisto di massetto e di guaina impermeabilizzante.
Soffitti (sottotetti) e coperture
La copertura dei locali del secondo piano del corpo centrale e dell’ala Est è stata
realizzata con soffitti non praticabili: essi sono realizzati con tavelle di laterizio
incastrate a nervature in laterocemento estradossate poste ad interasse di 110 cm e

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sostenute in mezzeria da pendini in acciaio ancorati all’intradosso della trave di colmo
in c.a. delle falde di copertura sovrastanti.
Queste ultime sono parimenti realizzate con orizzontamenti di laterocemento con
nervature a passo 50 cm di altezza complessiva pari a 16 cm (12 + 4 cm); il manto
sovrastante è realizzato con lastre ondulate di cemento-amianto.
La copertura dell’ala Ovest (sopraelevazione) è stata realizzata con capriate
metalliche disposte a interasse di 3,2 m opportunamente controventate, sulle quali si
appoggiano gli arcarecci, costituiti da profilati IPE 120 con passo di circa 110 cm, e che
sostengono il manto di copertura realizzato con lastre di cemento amianto.
Completa la descrizione di detta copertura la presenza di un controssoffito in
lastre quadrate metalliche sostenute da un’orditura in alluminio ancorata tramite pendini
ai sovrastanti arcarecci metallici.
7.3. Proprietà dei materiali dei corpi in muratura
Caratterizione meccanica sulla base della letteratura tecnica
Murature listate
Per il calcolo della resistenza a taglio e della resistenza a compressione di un
singolo pannello murario (vedi tab. 1 ed appendice della circolare 30 Luglio 1981
n. 21745 del Ministero dei Lavori Pubblici – Muratura in pietra con pietrame
grossolanamente squadrato e ben organizzato, in presenza di ricorsi di mattoni estesi a
tutto lo spessore del muro) si possono ragionevolmente proporre i seguenti valori:
σk = 2 MPa
τk = 0,07 x 1,3 = 0,091 MPa.
Utilizzano le tabelle 11.D.1 e 11.D.2 della O.P.C.M. (allegato 11.D) si possono proporre
i seguenti valori (Muratura in pietra a spacco con buona tessitura) avendo utilizzato i
coefficienti correttivi per la presenza di una buona malta (1,3), la listatura (1,1) e la
connessione trasversale (1,5):
fm = 1,5 x 1,3 x 1,1 x 1,3 = 2,78 MPa
τ0 = 0,056 x 1,3 x 1,1 x 1,3 = 0,104 MPa
E = 1500 x 1,3= 1950 MPa.
Da notare che il valore sperimentale ricavato dalle prove soniche vale: per l’ala
Ovest: E=3152 MPa; per l’ala Est E=1832 MPa.
G= 250 x 1,3= 325 MPa
Per il peso specifico si può ragionevolmente adottare il valore pari a w=21 kN/m3.
Murature in mattoni pieni
Questa muratura si riscontra, secondo quanto precedentemente detto, in
corrispondenza dei pilastri dell’atrio e negli spigoli del vano scala principale. Non
presenta lesioni e la malta è di buona qualità.
Per il calcolo della resistenza a taglio e della resistenza a compressione di un
singolo pannello murario (vedi tab. 1 ed appendice della circolare 30 Luglio 1981 n.
21745 del Ministero dei Lavori Pubblici – Muratura di mattoni pieni e malta bastarda)
si possono ragionevolmente proporre i seguenti valori:
σk = 3 MPa

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τk = 0,12 MPa.
Utilizzano le tabelle 11.D.1 e 11.D.2 della O.P.C.M. si possono proporre i seguenti
valori:
fm = 1,8 x 1,5 = 2,7 MPa
τ0 = 0,06 x 1,5 = 0,09 MPa
E = 1800 x1,5 = 2700 MPa
G= 300 x1,5 = 450 MPa
Per il peso specifico si può ragionevolmente adottare il valore paria w=18 kN/m3.
Murature in mattoni tipo “doppio UNI”
La muratura appare non lesionata e con legante di buona qualità.
Per il calcolo della resistenza a taglio e della resistenza a compressione di un
singolo pannello murario (vedi tab. 1 ed appendice della circolare 30 Luglio 1981 n.
21745 del Ministero dei Lavori Pubblici - Forati doppio UNI rapp. vuoto/pieno 40% e
malta cementizia) si possono ragionevolmente proporre i seguenti valori:
σk = 5 MPa
τk = 0,24 MPa.
Utilizzano le tabelle 11.D.1 e 11.D.2 della O.P.C.M. si possono proporre i seguenti
valori:
fm = 3,8 MPa
τ0 = 0,24 MPa
E = 2800 MPa
G= 560 MPa
Per il peso specifico si può ragionevolmente adottare il valore paria w=15 kN/m3.
Caratterizzazione meccanica delle malte con prove penetrometriche
E’ utile verificare la resistenza meccanica del materiale utilizzato come legante, in
quanto nelle murature coeve a quelle analizzate, la malta di calce e sabbia, costituisce
l’elemento debole, con valori della resistenza meccanica notevolmente più bassi rispetto
agli scapoli di pietra.
Queste prove permettono la valutazione in sito della capacità resistente delle malte
con inerte costituito da sabbia mediante una tecnica basata sulla misura dell’energia
spesa per l’esecuzione di un foro cieco in un giunto della muratura.
La strumentazione consiste in un trapano portatile connesso ad una centralina a 12
V capace di misurare l’energia dissipata per eseguire una piccola cavità di assegnate
dimensioni nella malta (vedi foto n. 36 e 38). La centralina opera una taratura
automatica prima di ogni prova e dispone di avvisatore acustico per segnalare l’inizio e
la fine del test. Il penetrometro è tarato per punte di diametro pari a 4 mm e profondità
della cava di 5 mm. La risposta del penetrometro è lineare nel caso di malte a bassa
resistenza (R < 4 MPa) e pressoché indipendente dal tipo di granulometria.
Sono state eseguite complessivamente n. 6 prove le cui posizioni vengono
consegnate nella tavola RL n 15 allegata. I risultati in MPa sono riassunti nella
sottostante tabella (i verbali di misura corrispondenti sono consegnati in Allegato 2):

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Tab. 1. – Resistenza meccanica delle malte
PNT-G n.

Lp-medio

Resistenza
[MPa]

Posizione

1

237,40

1,83

Saggio SGM 1

2

241,80

1,86

saggio SGM 2

3

212,40

1,63

saggio SGM 3

4

275,90

2,12

saggio SGM 5

5

282,40

2,17

saggio SGM 6

6

242,40

1,86

saggio SGM 7

Media

1,91

dev. St.

0,20

% dev. St.

10,50

Il valore medio calcolato risulta inferiore, ma dello stesso ordine di grandezza dei
valori corrispondenti alle tensioni di rottura delle murature nel loro complesso, così
come determinate nel paragrafo precedente. Tale fenomeno dimostra che a limitare
l’entità delle caratteristiche meccaniche della muratura sia appunto la malta,
notoriamente l’”elemento debole” di questo tipo di materiale.
I valori più alti sono stati ottenuti in corrispondenza dei pilastri in muratura di
mattoni del vano scala e nella muratura listata dell’ala Ovest, mentre gli altri valori,
corrispondenti al blocco centrale ed all’ala Est si presentano più omogenei.
Caratterizzazione meccanica delle murature con prove soniche
La prova consiste nel misurare il tempo di percorrenza, tra due superfici
contrapposte, di un’onda elastica di compressione (onda di tipo P) provocata dalla
percussione di un martello strumentato con cella di carico (vedi foto n. 54) su una delle
due superfici. Come ricevitore è stato utilizzato un accelerometro fissato alle pareti
(vedi foto n. 55); la lettura dei tempi è stata eseguita utilizzando un analizzatore di
spettro settato nel dominio del tempo, collegando il canale 0 alla cella di carico del
martello ed il canale 1 all’accelerometro.
Poiché la velocità dell’impulso sonico è tanto più elevata quanto più alta è la
compattezza del materiale, con questa tecnica è possibile individuare la presenza di
cavità, distacchi, lesioni ed in genere di fenomeni che dipendono dalle variazioni di
consistenza del materiale esaminato.
È possibile inoltre stimare il valore del modulo elastico dinamico mediante la nota
relazione, valida per un mezzo indefinito, omogeneo ed isotropicamente elastico:
E

1  μ   1  2  μ   γ  V 2
1  μ 
g

(1)

In cui:
- V: velocità dell’onda sonica [m/s];
- E: modulo elastico dinamico [MPa];

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- µ: coefficiente di Poisson dinamico;
- g: accelerazione di gravità (9,81 m/s2);
- : peso volumico del materiale
Le costanti elastiche E e µ vengono definite “dinamiche” per distinguerle dalla
condizione statica tipica delle prove eseguite in laboratorio in quanto, dal momento che
le tensioni indotte nel mezzo dalle vibrazioni sono di livello molto basso e di breve
durata, le misurazioni effettuate tramite il processo di vibrazione devono essere riferite
alle condizioni in cui la prova ha luogo.
Si è operato con il seguente set d’apparecchiature:
martello strumentato PCB 086D20;
accelerometri PCB 393C;
sistema di acquisizione SCXI - National Instruments costituito da: modulo
accelerometrico ICP (Integrated Circuit Piezoelectric) SCXI-1531, DAQCard
6062-E (PCMCIA), PC portatile con microprocessore AMD K6 550 MHz e 120
MByte di memoria RAM e software LabVIEW ver. 6.1 – NI.
Sono state eseguite complessivamente n. 30 misurazioni le cui posizioni sono
indicate nella sottostante tabella e nella tavola RL 15.
Tab. 2. – Valori della velocità di propagazione delle onde soniche e del modulo elastico dinamico
N. prova

Vmedia
[m/s]

Ed [MPa]

1

715,6

857,4

Maschio murario Sud-Est della palestra - H=140 cm dal pavimento interno

2

937,9

1472,9

Maschio murario Sud-Est della palestra - H=180 cm dal pavimento interno

3

947,1

1501,9

Maschio murario Sud-Est della palestra - H=220 cm dal pavimento interno

4

1969,4

6494,5

Maschio murario Nord-Est della palestra - H=10 cm dal pavimento interno

5

1507,8

3806,9

Maschio murario Nord-Est della palestra - H=80 cm dal pavimento interno

6

1072,2

1925,1

Maschio murario Nord-Est della palestra - H=150 cm dal pavimento interno

7

877,3

1288,7

Maschio murario Nord-Est della palestra - H=200 cm dal pavimento interno

8

2020,9

6838,6

Maschio murario Nord della palestra - H=30 cm dal calpestio esterno

9

1805,3

5457,5

Maschio murario Nord della palestra - H=70 cm dal calpestio esterno

10

1381,6

3196,4

Maschio murario Nord della palestra - H=130 cm dal calpestio esterno

11

1100,8

2029,1

Maschio murario Nord della palestra - H=180 cm dal calpestio esterno

12

1892,2

5995,1

Maschio murario Nord-Ovest della palestra - H=40 cm dal pavimento interno

13

1484,6

3690,7

Maschio murario Nord-Ovest della palestra - H=90 cm dal pavimento interno

14

1221,5

2498,5

Maschio murario Nord-Ovest della palestra - H=140 cm dal pavimento interno

15

984,7

1623,6

Maschio murario Nord-Ovest della palestra - H=190 cm dal pavimento interno

media ala
Ovest:
Dev. std.
Ala Ovest:
Dev. Std. %
ala Ovest:

1321,7

3152,4

383,3

1822,0

29,0

57,8

16

1002,1

1681,6

Posizione

Corridoio Est - muro Est - prima aula - H=100 cm dal pavimento interno

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N. prova

Vmedia
[m/s]

Ed [MPa]

17

923,5

1428,2

Corridoio Est - muro Est - prima aula - H=200 cm dal pavimento interno

18

1123,6

2114,0

Corridoio Est - muro Est - tra 1° e 2° aula - H=100 cm dal pavimento interno

19

1098,9

2022,1

Corridoio Est - muro Est - tra 1° e 2° aula - H=200 cm dal pavimento interno

20

854,2

1221,7

Corridoio Est - muro Ovest - tra 1° e 2° aula - H=100 cm dal pavimento interno

21

1025,0

1759,3

Corridoio Est - muro Ovest - tra 1° e 2° aula - H=200 cm dal pavimento interno

22

897,4

1348,6

Corridoio Est - muro Ovest - tra 2° e 3° aula - H=100 cm dal pavimento interno

23

777,8

1013,0

Corridoio Est - muro Ovest - tra 2° e 3° aula - H=200 cm dal pavimento interno

24

1023,4

1753,8

Corridoio Est - muro Est - tra 2° e 3° aula - H=100 cm dal pavimento interno

25

1002,1

1681,5

Corridoio Est - muro Est - tra 2° e 3° aula - H=200 cm dal pavimento interno

26

1052,4

1854,5

Corridoio Sudest - muro Nord - ripostiglio - H=100 cm dal pavimento interno

27

960,9

1546,0

Corridoio Sudest - muro Nord - ripostiglio - H=200 cm dal pavimento interno

28

1295,2

2809,2

Corridoio Sudest - muro Sud - aula - H=100 cm dal pavimento interno

29

1295,2

2809,2

Corridoio Sudest - muro Sud - aula - H=150 cm dal pavimento interno

30

1360,0

3097,1

Corridoio Sudest - muro Sud - aula - H=200 cm dal pavimento interno

media ala
Est:
Dev. std.
Ala Est:
Dev. Std. %
ala Est:

1036,7

1832,4

145,2

519,0

14,0

28,3

Posizione

Le velocità ottenute si attestano su valori generalmente superiori a 1000 m/s,
mostrando una discreta compattezza ed omogeneità del materiale.
L’esame del quadro comparativo delle velocità riportato in Allegato 3 insieme ai
risultati delle prove effettuate mostra come la velocità diminuisca con la quota rispetto
al piano di calpestio. Tale fenomeno è dovuto sia alla presenza dei cordoli di piano in
calcestruzzo, dove le onde si propagano più velocemente, sia alla maggior compattezza
nelle parti basse dovuta alla presenza del materiale soprastante.
Valori più alti della velocità e del modulo elastico dinamico sono stati ottenuti
nelle prove effettuate nelle murature perimetrali della palestra, pur trattandosi della
stessa tipologia di muratura delle altre zone indagate.
7.4. Rilievo geometrico del corpo con struttura portante in cemento armato
La verifica dei disegni disponibili (piante, sezioni e prospetti) è stata condotta
mediante un accurato rilievo geometrico di tutti i locali dell’ampliamento dell’ala Est, i
cui risultati sono stati consegnati nelle tavole 1-10 di rilievo geometrico RL citate in
precedenza.
Dal rilievo geometrico eseguito in sito emerge una sostanziale congruità dei
disegni disponibili con quanto realizzato, anche se alcune misure parziali rilevate sono
difformi a quanto consegnato nella suddetta documentazione.
I risultati più significativi ai fini della identificazione della geometria come
richiesto al punto 11.3.1 della O.P.C.M. sono di seguito esposti:

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1)

2)
3)
4)
5)

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l’ampliamento consiste in un corpo di fabbrica su pianta ad L che si sviluppa su 3
piani fuori terra affiancandosi, con un giunto di circa 3 cm, alla parete in muratura
preesistente dalla parte del cortile posteriore. L’ossatura portante è costituita da
due ordini di pilastri collegati longitudinalmente dalle travi portanti e
trasversalmente dai solai in laterocemento. Il sistema resistente alle azioni
sismiche risulta costituito dai soli pilastri che nella direzione Nord-Sud realizzano
le due intelaiature portanti. Da notare che l’inerzia dei pilastri è minore nell’asse
suddetto rispetto all’asse ad esso ortogonale ed il collegamento tra i pilastri è
demandato ai soli solai;
la tessitura dei solai si sviluppa parallelamente all’asse Est-Ovest;
le dimensioni geometriche delle travi e dei pilastri sono consegnate nelle 6 tavole
del progetto esecutivo;
quanto sopra vale anche per la larghezza delle ali delle travi ad L ed a T presenti;
si riscontrano eccentricità tra travi e pilastri ai nodi per i pilastri 2-3-4-7-8-9 (vedi
tavole del progetto esecutivo).

7.5. Dettagli costrittivi del corpo con struttura portante in cemento armato
Con riferimento al citato punto 11.3.1 della O.P.C.M. risulta che:
a) la quantità di armatura longitudinale in travi e pilastri;
b) la quantità e dettagli di armatura trasversale nei nodi trave-pilastro;
d) le lunghezze di appoggio e le condizioni di vincolo degli elementi orizzontali;
f) le lunghezze delle zone di sovrapposizione delle barre;
sono indicate nelle 6 tavole del progetto esecutivo dei c.a., oltre alle tavole con le
indicazioni riguardanti i solai.
Inoltre dall’esame delle tavole progettuali non esiste armatura longitudinale nei
solai che possa contribuire all’assorbimento del momento negativo delle travi a T.
Infine nei disegni non è indicato lo spessore dei copriferri; da saggi effettuati in
sito esso può essere stimato variabile da 1,5 a 2,5 cm.
Verifica della presenza di barre d’armatura mediante pacometro
In relazione a quanto indicato nella tabella 11.2.a della O.P.C.M sono state
eseguite indagini pacometriche (vedi foto n. 56) per la verifica della disposizione delle
armature; nella tabella seguente sono consegnati i risultati ottenuti
Tab. 3. – Verifica presenza armature dei c.a.
Elemento armatura

Diametro e
passo

Staffe

1Φ10/20

Trave del risvolto della fondazione Tra pilastro n. 8 e n. 9

Staffe

1Φ10/20

Trave del risvolto della fondazione Tra pilastro n. 2 e n. 3

Staffe

1Φ8 /16-17

Pilastro 9 piano terra

Staffe

1Φ8/15

Pilastro 2 piano terra

Staffe

1Φ8/16

Pilastro 10 piano terra

Staffe

1Φ8/15

Pilastro 3 piano terra

Staffe

1Φ8/15

Pilastro 8 piano terra

Elemento strutturale e posizione

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Elemento armatura

Diametro e
passo

Staffe

1Φ8/14-15

Pilastro 11 piano terra

Staffe

1Φ8/15-16

Pilastro 14 piano terra

Staffe

1Φ8/15-16

Pilastro 9 piano seminterrato

Staffe

1Φ8/14-16

Pilastro 8 piano seminterrato

Staffe

1Φ8/15

Pilastro 2 piano seminterrato

Staffe

1Φ8/15

Pilastro 3 piano seminterrato

Staffe

1Φ8/15

Pilastro 7 piano seminterrato

Staffe

1Φ8/15

Pilastro 4 piano seminterrato

Staffe

1Φ8/14-15

Pilastro 3 piano seminterrato

Staffe

1Φ8/14

Elemento strutturale e posizione

Pilastro 13 piano terra

Nel corso dell’indagine pacometrica sui suddetti pilastri è stata verificata la
presenza delle barre verticali. Emerge per quanto detto, dal confronto con i disegni
esecutivi, una buona corrispondenza con quanto realizzato.
7.6. Proprietà dei materiali del corpo con struttura portante in cemento armato
Proprietà rilevate dalla documentazione di progetto
Dalle tavole 1-5 del progetto esecutivo si rileva quanto riassunto nella seguente
tabella.
Tab. 4. – Verifica presenza armature dei c.a.
Numero e titolo della tavola

Acciaio

Calcestruzzo

1-platea di fondazione, travi e pilastri del
seminterrato

FeB44k

Fondazione: kg 300/mc titolo 325
Elevazione: kg 300/mc titolo 425

2- pilastri del piano terra e travi che lo coprono

FeB44k

Kg 300/mc titolo 425

3- pilastri del piano primo e travi che lo coprono

FeB44k

Pilastro 9 piano terra

4- pilastri del piano secondo e travi che lo coprono

FeB44k

Pilastro 2 piano terra

5- armatura travi di fondazione, muri di appoggio
solai e cordoli

FeB44k

Fondazione: kg 300/mc titolo 325
Elevazione: kg 300/mc titolo 425

Come evidenziato dalla soprastante tabella, negli elaborati sono caratterizzate le
proprietà meccaniche degli acciai; per quanto attiene i calcestruzzi, anche se in vigore il
“D.M. LL.PP. 16 giugno 1976, Norme tecniche per il calcolo, l’esecuzione ed il collaudo delle
strutture in cemento armato, normale e precompresso e per le strutture metalliche” la qualità
del calcestruzzo è indicata a dosaggio.
Per cui circa le caratteristiche meccaniche del suddetto materiale si vedano i
paragrafi seguenti, dove sono illustrate le indagini diagnostiche eseguite.

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Prove sclerometriche
La prova consiste nella misura dell’indice di rimbalzo di una massa battente
d’acciaio, azionata da una molla che contrasta un’asta di percussione posta a contatto
della superficie di calcestruzzo (vedi foto n. 57). L’indice di rimbalzo viene letto su una
scala lineare alloggiata nella cassa dello strumento (sclerometro) e risulta proporzionale
alla durezza del calcestruzzo e quindi alla sua resistenza.
Le prove sono state effettuate in conformità alla normativa UNI EN 12504-2:2001
con l’utilizzo di uno sclerometro Echta1000 (matr.06D00310G): l’angolo di
inclinazione delle battute è di 0° (normale alla direzione del getto).
Sono state eseguite n. 12 prove in corrispondenza di altri tanti campi, di cui 9
negli elementi strutturali della struttura in c.a. dell’ampliamento dell’ala Est e 3 negli
elementi in c.a. (travi ed architravi) della zona in muratura, coincidenti con le posizioni
delle prove tramite ultrasuoni (vedi tavola RL 15 allegata).
Tab. 5. – Valori dell’indice di rimbalzo
n. prova

Indice di
rimbalzo N

Dev. Std.

1

32,7

2,3

risvolto fondazione - piano seminterrato ingresso Nord

2

35,4

2,2

pilastro 8 piano seminterrato

3

31,9

1,4

pilastro 2 piano seminterrato

4

36,3

1,1

pilastro 5 d'angolo al piano terra

5

38,5

2,3

pilastro 9 piano terra sala docenti

6

34,9

1,6

pilastro 2 piano terra sala docenti

7

32,5

2,6

pilastro 14 piano primo

8

35,6

2,5

pilastro 7 piano secondo

9

33,4

1,3

pilastro 9 piano primo

Media

34,6

Dev. Std.

2,1

% dev. Std.

6,2

10

38,1

2,5

trave sostenente scala piano primo - zona in muratura

11

37,7

2,5

trave su muro di spina piano secondo - zona in muratura

12

36,0

2,2

architrave finestra aula primo piano ala Est

Media

37,3

Dev. Std.

1,1

% dev. Std.

3,0

posizione

Ampliamento ala Est

Elementi in c.a. del corpo di fabbrica originale

Valori più alti si ottengono in corrispondenza degli elementi in c.a. del corpo di
fabbrica originario e ciò corrispondeva visivamente a zone dove il getto appariva
palesemente più compatto. Per contro in alcuni elementi dell’ampliamento dell’ala Est,
dove sono state riscontrate disomogeneità del getto oltre all’utilizzo di inerti di qualità
inferiore, i risultati sono più scarsi

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Indagini ultrasoniche
La prova consiste nel propagare all’interno del materiale dei treni di impulsi (50150 s) nel campo delle frequenze ultrasoniche (15 - 50 kHz), prodotti da una sonda
emittente e nel misurare il ritardo con cui tali impulsi vengono percepiti da una sonda
ricevente, posizionata ad una distanza nota (vedi foto n. 58).
Poiché la velocità dell’impulso ultrasonico è tanto più elevata quanto più alta è la
compattezza del materiale, con questa tecnica è possibile individuare la presenza di
lesioni, cavità, distacchi, etc.
È possibile inoltre stimare il valore del modulo elastico dinamico mediante la
relazione (1), in maniera analoga a quanto specificato nel paragrafo 7.2.
Si è operato con il seguente set d’apparecchiature:
- generatore di impulsi ultrasonici modello Sirio RP4000-CS
- oscilloscopio incorporato
- coppia di sonde ricevente e trasmittente.
Le misurazioni sono state effettuate da personale tecnico specializzato con la
tecnica dei trasduttori in trasparenza in analogia alle prescrizioni della UNI EN 125044:2005. Sono state eseguite 12 misurazioni in corrispondenza di ciascuno dei campi
coincidenti con le zone in cui sono state effettuate le prove sclerometriche di cui al
paragrafo precedente (vedi tavola RL 15 allegata).
I valori medi delle velocità ottenute per ogni posizione sono compresi
nell’intervallo 3200 ÷ 4300 m/s e corrispondono a quelle di un calcestruzzo di modesta
qualità. In questo caso non si riscontra una differenza sostanziale tra i calcestruzzi
dell’ampliamento dell’ala Est e quelli degli elementi in c.a. del corpo di fabbrica
originario.
Al fine della determinazione del modulo elastico dinamico, nelle misure effettuate
nell’ampliamento è stato considerato un peso specifico del materiale pari a
2181 daN/m3, che corrisponde al valore medio dei pesi specifici ricavati dalle carote
prelevate. Per gli elementi in c.a. del nucleo originale è stato considerato invece un peso
specifico pari a 2300 daN/m3, che è un valore dedotto dall’esperienza nello studio di
strutture simili a quella indagata. Mediamente si ottiene un valore del modulo elastico
dinamico nel primo caso pari a 29768 MPa, mentre nel caso degli architravi si ha un
modulo elastico pari a 31138 MPa.
I risultati ottenuti nonché le elaborazioni per il calcolo del modulo elastico
dinamico, vengono riportati in Allegato 4 e riassunti nella seguente tabella:
Tab. 6. – Valori medi della velocità di propagazione delle onde ultrasoniche e del modulo elastico
dinamico
N. prova

Vmedia [m/s]

Ed [MPa]

1

3466

24040

risvolto fondazione - piano seminterrato ingresso Nord

2

4286

36752

pilastro 8 piano seminterrato

3

3680

27096

pilastro 2 piano seminterrato

4

4343

37742

pilastro 5 d'angolo al piano terra

5

4202

35324

pilastro 9 piano terra sala docenti

6

3892

30313

pilastro 2 piano terra sala docenti

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Posizione e note

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N. prova

Vmedia [m/s]

Ed [MPa]

Posizione e note

7

3193

20398

pilastro 14 piano primo

8

3876

30060

pilastro 7 piano secondo

9

3618

26191

pilastro 9 piano primo

media

3839,5

29768,4

Dev. Std.

390,5

5959,9

% dev. Std.

10,2

20,0

10

4278

38619

trave sostenente scala piano primo - zona in muratura

11

3684

28641

trave su muro di spina piano secondo - zona in muratura

12

3521

26153

architrave finestra aula primo piano ala Est

media

3827,6

31137,6

Dev. Std.

398,6

6597,3

% dev. Std.

10,4

21,2

Ampliamento ala Est

Elementi in c.a. del corpo di fabbrica
originale

Metodo combinato (Elaborazioni SONREB)
Il metodo consiste nel confronto dei risultati tra la misura della locale velocità di
propagazione di impulsi ultrasonici e la misura dell'indice di rimbalzo ottenuta con
utilizzo di uno sclerometro tipo N. La combinazione ottenuta offre il vantaggio di
annullare l'influenza dell'umidità e del grado di maturazione del calcestruzzo sui
risultati; questo annullamento ha la sua spiegazione nell’effetto opposto che umidità e
grado di maturazione del calcestruzzo hanno, a parità di resistenza a rottura, sulle
misure della velocità di propagazione degli ultrasuoni e sull’indice di rimbalzo.
Tale combinazione permette inoltre la riduzione, rispetto al metodo ultrasonico,
dell’influenza della granulometria e della natura dell’inerte, del dosaggio e del tipo di
cemento e dell’eventuale additivo utilizzato per il getto di calcestruzzo.
Risulta altresì diminuita, rispetto al metodo della durezza superficiale,
l’importanza delle variazioni di qualità fra strati superficiali e strati profondi.
Esecuzione del metodo
Per ogni zona da esaminare, in cui è necessario conoscere il valore della resistenza
a compressione, vengono individuati i valori locali della velocità di propagazione e
dell'indice di rimbalzo. Ciascuna singola area elementare risulta così identificata da una
coppia di valori il cui utilizzo in opportune formule sperimentali permette di individuare
la resistenza a compressione di un “calcestruzzo standard” avente le seguenti
caratteristiche:
cemento:
425 Pt
dosaggio:
400 Kg/mc
aggregati:
calcarei
frazione 0-1: 26%
diam. max:
30 mm
additivo:
assente
In pratica, esistono numerose relazioni sperimentali che esprimono la resistenza
cubica media (standard) del calcestruzzo in funzione della velocità delle onde

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longitudinali V (ricavate con le misure tramite ultrasuoni) e degli indici di rimbalzo
sclerometrici N, ciascuna riferita a particolari tipi di calcestruzzo e a differenti
condizioni di maturazione.
Per le elaborazioni con il metodo combinato (SONREB) eseguite, è stata utilizzata
la relazione seguente:





R std  7,695  10 11  V 2, 6  N1, 4

(MPa)

Nel caso di diversa composizione del calcestruzzo esaminato, il valore della
resistenza ottenuto deve essere moltiplicato per un coefficiente totale di influenza Ct che
ne riflette le modifiche di composizione rispetto a quello "standard":
R = Rstd x Ct
dove, sulla base del principio di sovrapposizione di più effetti indipendenti,
risulta:
Ct = Cc · Cd · Ci · Cg · C
in cui:
Cc = coefficiente d'influenza del tipo di cemento;
Cd = “

del dosaggio di cemento;
Ci =


della natura dell'inerte;
Cg = “

della frazione dell'inerte;
C =


del diametro max. dell'inerte
Nel caso specifico sono stati adottati i seguenti coefficienti correttivi caratteristici
del tipo di calcestruzzo presumibilmente usato nei getti: (tali valori sono determinati
sulla base di tabelle sperimentali, caratteristiche dei calcestruzzi, - vedi BoccaCianfrone su L'Industria Italiana del Cemento 6/83).
Per il calcestruzzo della struttura in c.a. dell’ampliamento dell’ala Est:
Cc = 1 (cemento tipo 425 Pt);
Cd = 0,88 (dosaggio 300 kg/m3);
Ci = 1 (aggregato calcareo);
Cg = 0,94 (14%);
C = 1 (diametro massimo 30 mm).
Ct = Cc * Cd * Ci * Cg * Cø = 0,8272
Per il calcestruzzo degli elementi in c.a. del corpo di fabbrica originale:
Cc = 0,94 (cemento tipo 325 Pt);
Cd = 0,94 (dosaggio 350 kg/m3);
Ci = 1 (aggregato calcareo);
Cg = 0,94 (14%);
C = 1,09 (diametro massimo 7 mm).
Ct = Cc * Cd * Ci * Cg * Cø = 0,90534
Le elaborazioni relative al calcolo delle resistenze in ognuno dei dodici campi di
prova vengono riportate in Allegato 4 e riassunte nella seguente tabella:

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Tab. 7. – Resistenza del calcestruzzo ottenuta con il metodo combinato
Prova n.

Indice di
rimbalzo N

Vmedia [m/s]

R [MPa]

1

32,7

3466

13,42

risvolto fondazione - piano seminterrato
ingresso Nord

2

35,4

4286

26,04

pilastro 8 piano seminterrato

3

31,9

3680

15,15

pilastro 2 piano seminterrato

4

36,3

4343

27,92

pilastro 5 d'angolo al piano terra

5

38,5

4202

27,82

pilastro 9 piano terra sala docenti

6

34,9

3892

19,87

pilastro 2 piano terra sala docenti

7

32,5

3193

10,75

pilastro 14 piano primo

8

35,6

3876

20,21

pilastro 7 piano secondo

9

33,4

3618

15,45

pilastro 9 piano primo

Media

34,58

3839,51

19,71

Dev. std.

2,14

390,52

5,55

Dev. std. [%]

6,18

10,17

28,14

10

38,1

4278

31,45

11

37,7

3684

21,01

trave sostenente scala piano primo - zona in
muratura
trave su muro di spina piano secondo - zona in
muratura

12

36,0

3521

17,50

architrave finestra aula primo piano ala Est

Media

37,27

3827,61

23,32

Dev. std.

1,12

398,61

7,25

Dev. std. [%]

2,99

10,41

31,11

posizione

Ampliamento ala Est

Elementi in c.a. del corpo di
fabbrica originale

La media dei valori ottenuti in entrambe le parti dell’edificio risultano dello stesso
ordine di grandezza, seppur i valori ricavati negli elementi orizzontali in c.a. del corpo
originale siano leggermente superiori. Nella pratica pertanto, per quanto riguarda il
calcolo strutturale, si può fare riferimento ad un calcestruzzo Rck 20 MPa.
Prelievo di carote di calcestruzzo e misure della profondità di carbonatazione
Il prelievo di campioni di calcestruzzo è stato eseguito con carotiere del diametro
esterno pari a 100 mm a punta widia raffreddata ad acqua, secondo le procedure UNI
6131:2002 (vedi foto n. 59).
Sono stati prelevati n. 2 campioni rispettivamente dalla trave di risvolto della
platea di fondazione e dalla soletta di una trave appartenente al piano terra.
Sulle carote di calcestruzzo è stata eseguita la prova di carbonatazione secondo la
UNI 9944:1992. Dette prove vengono eseguite spruzzando sulle superfici da testare una
soluzione a base di acqua, alcool etilico e fenolftaleina; in base alla colorazione assunta
dal calcestruzzo, (una colorazione rosso porpora indica assenza del fenomeno di
carbonatazione corrispondente a valori del ph superiori a 9,2), è possibile stabilire se le

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armature al disotto del copriferro sono circondati da un ambiente alcalino e sono di
conseguenza sufficientemente protetti dai fenomeni corrosivi.
Tab. 8. – Prelievo di carote di calcestruzzo e misure della profondità di carbonatazione
Carota n.

posizione


[mm]

lunghezza
[cm]

prof. carbon. [mm]

1

Setto di risvolto della fondazione

104

40

20

20

2

Trave sostenente il solaio del piano terra

104

30

40

0

La profondità di carbonatazione risulta più rilevante nella seconda carota
esaminata, dove la protezione fornita dagli strati d’intonaco è venuta a mancare a causa
dei distacchi riscontrati a livello del solaio del piano terra.
Prove di compressione su campioni di calcestruzzo prelevati
Le carote di calcestruzzo prelevate e catalogate così come riportato in ALLEGATO
2 sono state condotte presso il laboratorio SIGMA ETRURIA S.r.l. di Livorno dove,
ridotte nelle dimensioni previste e verificate le tolleranze secondo la UNI EN 12504-1
2002, sono state sottoposte alla prova di compressione secondo le UNI EN 123903:2003. Detti risultati sono consegnati in ALLEGATO 6 – vedi certificato n.2333 del
02.08.2007. Nella seguente tabella si riassumono i risultati ottenuti: sulla carota
CRGT 1 e CRGT 2.
Tab. 9. – Prelievo di materiale lapideo tramite carotaggio a rotazione
CRTG n.

 [mm]

H [mm] (*)

H/

Massa volumica
[kg/m3]

Rcil [daN/cm2]

1

104

100

0.96

2195

175

2

104

102

0.98

2167

221

(*) Altezza del provino dopo la cappatura eseguita per rettificazione

Al fine di determinare la resistenza cubica, in funzione del rapporto 
altezza/diametro, si è utilizzata la relazione proposta dalle BS 1881:
Rcub = Rcil * δ / (1,5 + 1/λ)
dove δ è una costante che vale 2,5 per carote estratte orizzontalmente,
(perpendicolarmente alla direzione del getto), e 2,3 per carote estratte verticalmente. I
valori così calcolati sono raccolti nella seguente tabella:
Tab. 10. – Resistenza cubica delle carote di calcestruzzo
n. carota (*)





Rcil. [daN/cm2]

Rcubica [daN/cm2]

1

0,96

2,5

175

172,24

2

0,98

2,5

221

219,28

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media:

195,76

Dev.std.

33,26

Dev.std.%

16,99

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C875-PF

Il valore medio ottenuto è praticamente uguale a quello riscontrato tramite il
metodo combinato di cui al paragrafo precedente; peraltro la media dei valori risulta in
linea con le caratteristiche prestazionali dei calcestruzzi dell’epoca in relazione ai
dosaggi impiegati (resistenza media intorno a 20 MPa).
L’analisi visiva delle carote estratte denota un calcestruzzo omogeneo negli strati
interni, contrariamente a quanto riscontrato superficialmente nelle zone in cui è stato
demolito l’intonaco per l’esecuzione delle prove. Il diametro degli inerti è contenuto e
presenta delle macroporosità. Tale circostanza ed il dosaggio impiegato (noto tramite gli
elaborati progettuali) spiegano come la massa volumica misurata risulti limitata rispetto
a quelle dei calcestruzzi di media qualità.
La mancata compattezza del materiale risulta per tanto la causa principale sia
della carbonatazione avvenuta negli strati superficiali delle sottostrutture, sia dei carichi
di rottura riscontrati.
Il calcestruzzo esaminato può essere classificato pertanto come Rck 200.
Prelievo di barre d’armatura
Durante la campagna d’indagini, al fine di identificare in qualche modo il tipo
d’acciaio utilizzato per le armature, è stata prelevata una serie di campioni di barre
d’armatura poste in zone della struttura caratterizzate di uno scarso impegno statico
(vedi foto n. 60).
Tali campioni sono stati sottoposti alla prova di trazione presso il laboratorio
SIGMA ETRURIA S.r.l. di Livorno. Il relativo certificato (n.2334 del 02.08.2007) è
riportato in Allegato 6. I risultati della prova sono riassunti nella seguente tabella:
Tab. 11. – Risultati della prova di trazione sul campione di barra d’armatura
prelievo

 [mm]

Sezione
effettiva
[mm2]

Tensione di Tensione di
Allung. a 5
snervamento rottura
[%]
2
2
[daN/cm ] [daN/cm ]

1

13

149

4410

6710

24

Trave bordo piano terra

2

20

279

4320

6920

n.r. (*)

Setto risvolto fondazione. Oriz.

3

10

76,9

4250

6300

26

Setto risvolto fondazione. Vert.

4

10

76,0

4160

6230

26

Setto risvolto fondazione. Vert.

posizione

(*) non rilevabile

Il valore della tensione di rottura ottenuto risulta dello stesso ordine di grandezza
di quella dell’acciaio Fe B44 k come definito dal D.M. LL.PP. 16 giugno 1976. Ai fini
delle verifiche delle membrature sarà assunto come valore caratteristico della tensione
di snervamento il valor medio dei risultati sperimentali.

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8.

C875-PF

PROVE DI IDENTIFICAZIONE DINAMICA SU SOLAI PIANI

8.1. Finalità della caratterizzazione dinamica sperimentale

Lo scopo di questa fase delle indagini è quello di riconoscere sperimentalmente,
cioè misurare con ausilio di opportuna strumentazione, le frequenze e gli altri parametri
dinamici di interesse ingegneristico relativi alle sottostrutture oggetto d’indagine.
La ricerca delle frequenze sperimentali e dei relativi modi associati è finalizzata
alla taratura del corrispondente modello teorico di calcolo agli elementi finiti, dato che
generalmente i codici di calcolo consentono anche l’esecuzione dell’analisi modale.
Appare evidente che se il comportamento dinamico del modello matematico
messo a punto (individuato dalle frequenze dedotte nella relativa analisi modale teorica)
è simile a quello della struttura reale, (individuato dalle frequenze rilevate a campo nel
corso di una analisi modale sperimentale), detto modello possa definirsi "tarato", cioè
simuli perfettamente la struttura reale. Ciò a causa degli innumerevoli fattori di cui il
comportamento dinamico tiene conto (geometria, masse, caratteristiche elastiche,
vincoli, stato tensionale, etc.).
8.2. Considerazioni teoriche

Come è noto, studiare le vibrazioni di una struttura ed in particolare determinare
le frequenze proprie, le configurazioni modali relative e tutti i parametri dinamici in
gioco, consente di ottenere informazioni utili, per valutare il comportamento globale
della struttura.
L'analisi delle vibrazioni (analisi del segnale) può essere condotta sia nel dominio
del tempo che in quello della frequenza.
In termini elementari, qualunque moto periodico di natura oscillatoria può essere
scomposto in una serie di moti armonici semplici, ciascuno dei quali caratterizzato da
un periodo proprio (e quindi pulsazione e frequenza), una fase, un'ampiezza: una volta
identificate le armoniche componenti, può essere facilmente costruito, nel dominio delle
frequenze, lo spettro di risposta.
Per determinare le configurazioni modali, (analisi del sistema) si è utilizzato un
modello nel dominio della frequenza, nel quale lo spettro in uscita è espresso come lo
spettro in ingresso ponderato da un descrittore del sistema:
X() = H() F()
Tale descrittore del sistema H() è chiamato Funzione Risposta in Frequenza
(FRF), ed è definito come:
H() ≡ X() / F()
Questo rappresenta il rapporto complesso tra uscita ed ingresso, in funzione della
risposta della frequenza . Il termine “complesso” indica che la funzione ha una
magnitudine |H()| ed una fase  H() =  ().
L’interpretazione fisica di FRF è la seguente: una forza sinusoidale in ingresso,
alla frequenza  produrrà un movimento sinusoidale in uscita avente la stessa
frequenza. L’ampiezza dell’uscita sarà moltiplicata per un valore |H()| e la fase tra
l’uscita e l’ingresso sarà spostata di un valore  H(). La FRF descrive le proprietà

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dinamiche di un sistema, indipendentemente dal tipo di segnale usato per la misura. La
FRF è quindi egualmente applicabile all’eccitazione armonica, a transiente o causale.
La definizione di FRF implica che, nel misurare una funzione specifica, le misure
possono essere eseguite in modo sequenziale, a frequenze distinte, o simultaneamente a
diverse frequenze.
Nel caso specifico è stata utilizzata la forza di eccitazione ad ampia larghezza di
banda di frequenza (eccitazione ambientale).
8.3. Caratterizzazione dinamica di solai piani

L’analisi dei primi modi fondamentali è stata eseguita sul solaio di copertura della
palestra e sul solaio di copertura della sala proiezioni nell’ala Ovest del fabbricato (vedi
foto n. 61 e 62).
Tutte le acquisizioni sono state eseguite con due canali attivi sistemando un
sensore accelerometrico in corrispondenza della mezzeria della campata considerata
nella direzione dell’orditura ed un altro a circa 1/4 della luce netta.
Le acquisizioni sono state effettuate tramite sensori accelerometrici piezoelettrici
PCB 393C, processate tramite un sistema di acquisizione SCXI (Signal Conditioning
eXtensions for Instrumentation) della National Instruments Corporation.
Il sistema è costituito da un modulo accelerometrico ICP (Integrated Circuit
Piezoelectric) SCXI-1531 ad otto canali connesso ad una scheda DAQCard 6062-E
(PCMCIA) che acquisisce, misura e testa i segnali elettrici condizionati dai sensori
attraverso il modulo suddetto e li trasmette ad un Personal Computer portatile dotato di
microprocessore AMD K6 550 MHz e 120 MByte di memoria RAM.
Il PC, tramite software fornito dalla National Instruments (LabVIEW ver. 6.1) ed
opportunamente programmato e tarato, permette di elaborare i segnali e di eseguire
successivamente la F.F.T. (trasformata veloce di Fourier).
In Allegato 7 sono consegnati gli spettri di frequenza della serie di acquisizioni
dinamiche effettuata. I valori delle frequenze di seguito illustrati sono stati impiegati
per la taratura di due modelli teorici agli elementi finiti in grado di riprodurre il
comportamento dei due solai indagati, sotto l’azione dei carichi permanenti ed
accidentali, prescritti dalla normativa vigente.
Forme modali
I valori delle frequenze associate ai primi modi di vibrare dei solai sottoposti alle
prove suddette, le cui posizioni vengono riportati nella tavola RP-TAV-01, sono
illustrati nella seguente tabella:
Tab. 12. – Risultati ottenuti dagli spettri di frequenza
pos.

CH

f1 [Hz]

f2 [Hz]

f3 [Hz]

0

6,9301

-

-

1

6.9301 16,7922 19,1911

0

10,9333

-

-

solaio sostemente piano secondo ala Ovest L = 12,5 m t=60 s - CH0
mezzeria

1

-

25,6000

-

solaio sostemente piano secondo ala Ovest L = 12,5 m t=60 s CH1 1/4 luce verso Ovest

AD1

AD2

note
solaio sostemente piano primo ala Ovest L = 12,5 m t=60 s - CH0
mezzeria
solaio sostemente piano primo ala Ovest L = 12,5 m t=60 s - CH1 1/4 luce
verso Ovest

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I valori delle frequenze relativi alla prima colonna sono associati alla prima forma
modale flessionale. Tale fatto è confermato dall’analisi dello sfasamento tra i canali: in
entrambi i casi la risposta dei due sensori è in fase (sfasamento pari o prossimo a 0°) per
i valori suddetti.
Per quanto riguarda le frequenze relative alle altre colonne, l’andamento della fase
presuppone che le acquisizioni effettuate risentano dell’effetto piastra. Per tale motivo la
taratura dei modelli sarà riferita unicamente alla frequenza associata al primo modo
individuato.
La differenza riscontrata nei due solai del valore della frequenza associata al
primo modo, pur trattandosi di due orizzontamenti identici è dovuta alle masse
concentrate ed a vincoli elastici costituiti dalle tamponature diverse nei due piani.

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9.

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INDAGINI NUMERICHE

Il piano delle indagini sperimentali sopra descritto ha permesso di ottenere i dati
richiesti al punto 11.2.3.2. della O.P.C.M. sia per i corpi di fabbrica in muratura sia per
il corpo di fabbrica in c.a.; precisamente si sono conseguiti i dati relativi a :
identificazione degli organismi strutturali rispettivamente in muratura ed in
cemento armato;
identificazione delle strutture di fondazione;
informazioni sulle dimensioni geometriche degli elementi strutturali, dei
quantitativi delle armature, delle proprietà meccaniche dei materiali e dei
collegamenti;
informazioni su possibili difetti locali dei collegamenti;
informazioni su possibili difetti nei particolari costruttivi;
informazioni sulle norme impiegate nel progetto originale;
informazioni sugli interventi effettuati.
Le suddette informazioni, corredate con quanto emerso dalla campagna di
indagine geologica (vedi paragrafo 5.3), hanno permesso di sviluppare la modellazione
agli elementi finiti sia delle strutture murarie che del corpo ad ossatura in cemento
armato.
Per la struttura in cemento armato (ampliamento ala Est), il modello è costituito
da elementi resistenti piani (telai) collegati da diaframmi orizzontali. La rigidezza degli
elementi è riferita a condizioni non fessurate.
Il calcolo è stato eseguito mediante il codice di calcolo MODEST 7.11 SP1 che
funziona come pre- e post-processore per il solutore agli elementi finiti ed è collegato in
maniera automatica a quest’ultimo. Come programma solutore agli elementi finiti, è
stato utilizzato “XFINEST 7.10 “.
Per le strutture in muratura sono stati messi a punto 3 distinti modelli (per il corpo
di fabbrica centrale, per l’ala Est e per l’ala Ovest).
La scelta di proporre non un modello unico ma tre distinti, uno per ciascun corpo
di fabbrica, scaturisce dalla esigenza di verificare la fattibilità di adeguamento anche di
un solo corpo, prevedendo la demolizione degli altri.
Ogni modello è riconducibile ad un assemblaggio di telai piani le cui aste verticali
schematizzano i maschi murari e le aste orizzontali schematizzano le fasce di piano. Tali
telai risultano poi collegati da diaframmi orizzontali “rigidi”che simulano i solai in
laterocemento.
Gli elementi strutturali secondari – quali solai e scale – non sono stati introdotti
esplicitamente nel modello, ma considerati solo come carichi agenti sulla struttura
principale.
In corrispondenza dei piani “sismici”, tuttavia, sono stati introdotti vincoli
cinematici per modellare l’ipotesi di “impalcato rigido”. La presenza dei diaframmi
rigidi consente di fatto, di ridurre i gradi di libertà del sistema a tre soli per ciascun
impalcato, concentrando masse e inerzie rotazionali nel baricentro di piano.
In corrispondenza dei collegamenti tra i maschi e le fasce di piano sono stati
introdotti nodi “rigidi” attraverso l’introduzione di “tratti rigidi” (offsets) alle estremità
degli elementi “maschi” e “fasce”.
Essendo il modello “tridimensionale” i tratti rigidi” sono stati definiti
diversamente nei due piani di inflessione: per azioni complanari si è considerato

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l’irrigidimento di nodo corrispondente alla intersezione maschio/fascia; per azioni
ortogonali si è adottata un’altezza efficace pari all’altezza libera di interpiano.
Per i sudetti modelli sono stati utilizzati i codici di calcolo PC.M e PC.E
sviluppati dalla AEDES Software per Ingegneria Civile s.a.s.
Infine per la verifica dei solai del primo e del secondo piano del corpo ala Ovest
(palestra e sala proiezioni) sono stati messi a punto due modelli agli elementi finiti,
tarati sulla base delle indagini dinamiche sperimentali, composti di elementi finiti
monodimensionali di tipo FRAME che rappresentano i travetti e da elementi finiti
bidimensionali tipo SHELL che schematizzano la presenza della soletta.
I risultati dei tre gruppi (corpo in cemento armato, corpi in muratura ed
orizzontamenti) sono rispettivamente consegnati nei capitoli n. 10, n. 11 e n. 12.

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10.

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STRUTTURA IN CEMENTO ARMATO (AMPLIAMENTO ALA EST)

10.1. Analisi sismica
10.1.1 Regolarità dell’edificio
La caratteristiche di semplicità, simmetria, iperstaticità e regolarità richieste al
paragrafo 4.3.1. della O.P.C.M sono di seguito valutate.
La verifica dei requisiti di regolarità in pianta è consegnata nella sottostante
tabella:
Tab. 13. –Regolarità in pianta
CARATTERISTICA

VALUTAZIONE

VERIFICA

Configurazione in pianta a “L” non
simmetrica rispetto a due direzioni
ortogonali

Dissimetria nelle rigidezze dovuta alla
presenza di telai in direzione X e non in
direzione Y

NON VERIFICATO

Rapporto tra i lati di un rettangolo in cui
l’edificio risulta inscritto è inferiore a 4

=26,70/ 11,54 = 2,27 < 4

VERIFICATO

Almeno una dimensione di eventuali
rientri o sporgenze non supera il 25%
della dimensione totale dell’edificio nella
direzione del rientro o della sporgenza.
Solai infinitamente rigidi nel loro piano
rispetto agli elementi verticali

Ci sono rientranze importanti in pianta, in
entrambe le direzioni:
y→3,87/11,54=0,33
Si possono considerare tali, essendo
realizzati con elementi in laterizio armato

NON VERIFICATO
VERIFICATO

La verifica dei requisiti di regolarità in altezza è consegnata nella sottostante
tabella:
Tab. 14. –Regolarità in altezza
CARATTERISTICA

VALUTAZIONE

VERIFICA

Tutti i sistemi resistenti (telai e pareti) si
estendono per tutta l’altezza dell’edificio

I telai si estendono per tutta l’altezza
dell’edificio

VERIFICATO

Il restringimento della sezione
dell’edificio ad ogni piano non supera il
30% della dimensione corrispondente al
piano primo né il 20% della dimensione
corrispondente al piano immediatamente
sottostante.
Fa eccezione l’ultimo piano di
edifici di almeno quattro piani
per il quale non sono previste
limitazioni di restringimento.

Non si hanno restringimenti di sezione

VERIFICATO

Deve essere verificato che: “la massa rimane costante o si riduce gradualmente,
senza bruschi cambiamenti, dalla base alla cima di un edificio (le variazioni da un
piano all’altro non superano il 25%)”.
Nella tabella sottostante vengono riportate le masse relative ai vari piani con le
variazioni rispetto ai piani adiacenti.

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Tab. 15. –Masse dei piani e variazioni rispetto ai piani adiacenti
PIANO

MASSA (Kg)

VARIAZIONE %

1

59302

-

2

37056

-37,511

3

35443

-4,354

4

17279

-51,248

NON VERIFICATA

Deve essere verificato che: “la rigidezza non si abbassa da un piano al
sovrastante più del 30% e non aumenta più del 10%”.
Per il calcolo delle rigidezze di piano viene condotta separatamente un’analisi
statica della struttura: i risultati dell’analisi condotta, riportati nella tabella seguente, ci
consentono di stabilire i rapporti tra le rigidezze ai vari piani.
Tab. 16. –Calcolo delle rigidezze di piano in direzione X.
PIANO o
IMPALCATO

Zi [m]

M [kg]

Kxi [KN/m]

Differenza %
Rigidezza

1

3,53

59302

10909200

-

2

7,31

37056

7070710

-35,19

3

11,11

35443

6695130

-5,31

4

14,93

17279

4076350

-39,11

NON VERIFICATA

Tab. 17. –Calcolo delle rigidezze di piano in direzione Y.
PIANO o
IMPALCATO

Zi [m]

M [kg]

Kyi [KN/m]

Differenza %
Rigidezza

1

3,53

59302

9974160

-

2

7,31

37056

3712760

-62.78

3

11,11

35443

2313790

-37.68

4

14,93

17279

1068470

-53.82

NON VERIFICATA

dove i simboli utilizzati hanno i seguenti significati:
Zi
quota dell’impalcato i dallo spiccato delle fondazioni
Mi
massa dell’impalcato i;

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Fxi, Fyi
Txi, Tyi
dxiass, dyiass
dxirel, dyirel
Kxi, Kyi

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forza sismica relativa all’impalcato i;
taglio di piano all’impalcato i;
spostamento assoluto dell’impalcato i;
spostamento relativo dell’impalcato i;
rigidezza dell’impalcato i.

In relazione a quanto indicato nel paragrafo 4.5 della O.P.C.M. si individuano
nella sottostante tabella i metodi di analisi utilizzabili.
Tab. 18. –Sintesi del tipo di analisi
REGOLARITA’ GEOMETRICA

SEMPLIFICAZIONI AMMESSE

PIANTA

ALTEZZA

MODELLO

ANALISI

SI

SI

PIANO

STATICA LINEARE

SI

NO

PIANO

DINAMICA MODALE

NO

SI

SPAZIALE

STATICA LINEARE

NO

NO

SPAZIALE

DINAMICA MODALE

Sulla base delle considerazioni eseguite è stata condotta un’analisi dinamica
modale utilizzando un modello spaziale.
10.1.2 Tipologia di struttura
Per stabilire la tipologia delle strutture sismo-resistenti in cemento armato
l’O.P.C.M al paragrafo 5.3.1 prescrive per ogni piano il controllo del fattore:
ri / ls

ri2 = kti/kfi
ls2 = (L2+B2)/12
avendo indicato con kti/kfi il rapporto tra rigidezza torsionale e flessionale di piano e con
“L” e “B” le dimensioni in pianta dell’edificio.
La tipologia strutturale risulta “a nucleo” quando in almeno un piano, in una o
entrambe le direzioni, soddisfa la condizione:
ri / ls < 0,8
L=26.70 m
B=11.52 m
ls = 8.39 m
Nella tabella seguente sono consegnati i valori delle rigidezze flessionali e
torsionali di piano. Sulla base di quanto ricavato si classifica la struttura come tipologia
strutturale “a nucleo”

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Tab. 19. –Calcolo delle rigidezze flessionali e torsionali di piano.
PIANO

Zi [m]

Kti
[daNm/rad]

Kfxi
[daN/m]

Kfyi
[daN/m]

rxi2

ryi2

rxi/ls

ryi/ls

1

3,53

966858333

10909200

9974160

21

23

0.55

0.57

2

7,31

507203030

7070710

3712760

23

45

0.58

0.80

3

11,11

507203030

6695130

2313790

34

98

0.69

1.18

4

14,93

507203030

4076350

1068470

54

205

0.87

1.71

10.1.3 Tipo di analisi sismica
I risultati delle prove sperimentali eseguite durante la fase diagnostica, unitamente
alle indicazioni progettuali preliminari di carattere qualitativo, sono stati
opportunamente integrati nell’ambito di un’analisi teorica consistente nel calcolo
strutturale del manufatto.
Per quanto riguarda l’analisi sismica, la mancanza di regolarità in altezza non
consente di effettuare una analisi lineare statica.
Il livello di conoscenza raggiunto, pari a LC1, consente invece solo analisi lineari
(statica o dinamica); pertanto, si stabilisce di eseguire un’analisi lineare dinamica.
I parametri fisici e meccanici che caratterizzano i diversi materiali strutturali sono
stati desunti dai risultati sperimentali ottenuti nell’ambito dell’indagine diagnostica..
I dati geometrici necessari per la costituzione dei modelli numerici sono stati
ricavati dalla restituzione grafica in ambiente CAD dell’immobile e dei particolari degli
elementi strutturali effettuata a seguito del rilievo eseguito sul posto.
L’analisi dei carichi ha tenuto conto delle azioni permanenti (peso proprio delle
strutture, carichi permanenti portati, spinta del terreno ecc.) e dei sovraccarichi variabili,
secondo la vigente normativa; le azioni sismiche sono state valutate sulla scorta delle
indicazioni fornite dall’O.P.C.M n. 3274 e suoi aggiornamenti.
Il modello numerico realizzato con elementi finiti comprende l’intero corpo di
fabbrica, comprese le fondazioni, in maniera tale da cogliere l’interazione suolostruttura.
Nella tabella che segue è riportato il quadro sinottico delle analisi numeriche
svolte.

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Tab. 20. – Modelli agli elementi finiti.

Scuola1.geo

Nome del
file di
input

Tipo di
elementi

SHELL
BEAM

Tipo di
analisi

Statica
lineare e
Sismica
Dinamica
lineare

Azioni di calcolo
- Peso proprio strutture
- Tamponamenti
- Carichi permanenti
- Sovraccarichi variabili,
carico neve (scacchiera 1)
- Sovraccarichi variabili,
carico neve (scacchiera 2)
- Momento torcente sismico
- Spettro di accelerazione del
sisma in dir X
- Spettro di accelerazione del
sisma in dir Y

Scopo dell’analisi

Verifiche di resistenza per la
combinazione delle azioni
statiche e sismiche

10.2. Analisi dei carichi
10.2.1 Peso proprio della struttura, carichi permanenti
Il peso proprio della struttura viene valutato in automatico dal programma di
calcolo, sulla base delle dimensioni geometriche degli elementi e dei pesi per unità di
volume definiti per ciascun materiale. Nel caso in esame, la Normativa vigente prevede:

 c  25  kN / m 3

peso per unità di volume calcestruzzo armato.

Il programma di calcolo applica i carichi permanenti e gli accidentali dei solai
direttamente agli elementi interessati una volta definita la tipologia dei solai e la loro
posizione. I carichi relativi ai solai utilizzati nella struttura derivano dalla analisi
seguente:
Solaio Piano Terra:
(Solaio tipo SSS–P50 Brevetti Serredi)
peso proprio solaio (pignatta + travetto, h=24 cm):
soletta strutturale (s= 4 cm) (=25.00 kN/mc):
massetto (s= 5 cm) (=20.00 kN/mc):
allettamento (s= 2.5 cm) (=20.00 kN/mc):
pavimento in gres (s= 0.5 mm) (=20.00 kN/mc):
intonaco intradosso (s= 1 cm) (=20.00 kN/mc):
Solaio Piano Terra- zona bagni:
(Solaio tipo SSS–P50 Brevetti Serredi)
peso proprio solaio (pignatta + travetto, h=24 cm):
soletta strutturale (s= 4 cm) (=25.00 kN/mc):
massetto (s= 5 cm) (=20.00 kN/mc):
allettamento (s= 2.5 cm) (=20.00 kN/mc):
pavimento in gres (s= 0.5 mm) (=20.00 kN/mc):
divisori bagni

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1.94
1.00
1.00
0.50
0.10
0.20
Totale:4.74

kN/m2
kN/m2
kN/m2
kN/m2
kN/m2
kN/m2
kN/m2

1.94
1.00
1.00
0.50
0.10
4.21

kN/m2
kN/m2
kN/m2
kN/m2
kN/m2
kN/m2

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intonaco intradosso (s= 1 cm) (=20.00 kN/mc):
Solaio Piano Primo e Secondo :
(Solaio tipo SSS–P 50 Brevetti Serredi)
peso proprio solaio (pignatta + travetto, h=22 cm):
soletta strutturale (s= 4 cm) (=25.00 kN/mc):
massetto (s= 7 cm) (=20.00 kN/mc):
allettamento (s= 2.5 cm) (=20.00 kN/mc):
pavimento in gres (s= 0.5 cm) (=20.00 kN/mc):
intonaco intradosso (s= 1 cm) (=20.00 kN/mc):

C875-PF

0.20 kN/m2
Totale:8.95 kN/m2
1.80
1.00
1.40
0.50
0.10
0.20
Totale:5.00

kN/m2
kN/m2
kN/m2
kN/m2
kN/m2
kN/m2
kN/m2

1.80
1.00
1.40
0.50
0.10
4.21
0.20
Totale:9.21

kN/m2
kN/m2
kN/m2
kN/m2
kN/m2
kN/m2
kN/m2
kN/m2

Solaio Sottotetto:
(Solaio tipo SSS–L Brevetti Serredi)
peso proprio solaio (pignatta + travetto, h=22 cm):
1.80
soletta strutturale (s= 4 cm) (=25.00 kN/mc):
1.00
intonaco:
0.30
muretti :
0.70
tavelle in laterizio:
0.40
massetto in calcestruzzo sp. 2cm:
0.40
impermeabilizzazione:
0.10
manto di copertura in lastre ondulate di cemento amianto:
0.15
Totale:4.85

kN/m2
kN/m2
kN/m2
kN/m2
kN/m2
kN/m2
kN/m2
kN/m2
kN/m2

Solaio Piano Primo e Secondo : zona bagni
(Solaio tipo SSS–P 50 Brevetti Serredi)
peso proprio solaio (pignatta + travetto, h=22 cm):
soletta strutturale (s= 4 cm) (=25.00 kN/mc):
massetto (s= 7 cm) (=20.00 kN/mc):
allettamento (s= 2.5 cm) (=20.00 kN/mc):
pavimento in gres (s= 0.5 cm) (=20.00 kN/mc):
divisori bagni
intonaco intradosso (s= 1 cm) (=20.00 kN/mc):

Pensilina:
peso proprio soletta (h=16 cm):

4.00 kN/m2
Totale:4.00 kN/m2

Tamponamenti esterni s=27cm: 12 cm+3cm (intercapedine) +8 cm:
blocco in laterizio doppio UNI spessore 12 cm:
1.60 kN/m2
blocco forato in laterizio spessore 8 cm:
0.60 kN/m2
intonaco interno:
0.30 kN/m2
intonaco esterno:
0.30 kN/m2
Totale:2.80 kN/m2

per una altezza di interpiano di 3.00 m si ha: 2.80·3.00= 8.40 kN/m
Divisori interni:

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blocco forato in laterizio spessore 8 cm:
blocco forato in laterizio spessore 8 cm:
intonaco su entrambe le face:

C875-PF

0.60
0.60
0.60
Totale:1.80

kN/m2
kN/m2
kN/m2
kN/m2

per una altezza di interpiano di 3.40 m si ha:1.80·3.40= 6.12 kN/m
I carichi dovuti ai tamponamenti vengono in parte inclusi nella quota di carico
permanente del solaio e in parte inseriti come carichi espliciti distribuiti sulle aste.
10.2.2 Sovraccarichi
I carichi accidentali sono introdotti sulla struttura direttamente dal programma che
riporta il carico dei solai sugli elementi resistenti.
Il carichi accidentali considerati sono:
Per ognuno di essi verrà specificato il coefficiente (specificato al punto 3.3
dell’Allegato 2 dell’OPCM n.3274) per il calcolo delle masse.
- scuole:
ambienti suscettibili di affollamento
accidentale distribuito (su proiez. orizzontale)
verticale concentrato

3.00 kN/m2
2.00 kN

- scale, rampe e ballatoi
accidentale distribuito (su proiez. orizzontale)
verticale concentrato

4.00 kN/m2
4.00 kN

- palestra:
ambienti suscettibili di affollamento
accidentale distribuito (su proiez. orizzontale)
verticale concentrato

5.00 kN/m2
5.00 kN

- biblioteche, archivi, magazzini, depositi:
ambienti suscettibili di affollamento
accidentale distribuito (su proiez. orizzontale)
verticale concentrato

6.00 kN/m2
6.00 kN

- sottotetto accessibile per sola manutenzione
accidentale distribuito
verticale concentrato

0.50 kN/m2
1.20 kN

10.2.3 Neve
La costruzione é ubicata nel comune di San Miniato (PI), quindi in Zona III:
qsk = 1.15 kN/m2
per as < 200m (valore di riferimento del carico neve al
suolo per un periodo di ritorno di 50 anni)
Il coefficiente di forma 1 si assume pari a 0.8.
Risulta: qs =0.92 kN/m2

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10.2.4 Azioni sismiche
Il complesso scolastico oggetto del presente studio è un edifico di II categoria
(edifici importanti in relazione alle conseguenze di un eventuale collasso: es. ospedali,
scuole); ad esse la O.P.C.M. in tabella 4.3 assegna un fattore di “importanza” γI=1,2La valutazione dell’azione sismica viene effettuata adottando gli spettri di
progetto forniti dall’Allegato 2 della citata O.P.C.M.:
Spettro di risposta elastico
Se(T) = agS[1 + T / TB(2,5 - 1)]
Se(T) = agS 2,5
Se(T) = agS 2,5(TC / T)
Se(T) = agS 2,5(TCTD / T2)

per 0  T < TB
per TB  T < TC
per TC  T < TD
per TD  T

Spettro di progetto allo stato limite ultimo
Sd(T) = agS[1 + T / TB(2,5 / q - 1)]
Sd(T) = agS 2,5/q
Sd(T) = agS2,5/q(TC / T)
Sd(T) = agS2,5/q(TCTD / T2)

per 0  T < TB
per TB  T < TC
per TC  T < TD
per TD  T

dove:
ag
accelerazione spettrale
g
accelerazione di gravità
T
periodo del modo di vibrare considerato
TB, TC, TD
periodi che separano i diversi rami dello spettro;
S
fattore che tiene conto del profilo stratigrafico del suolo di fondazione;
0,5
 = [10/(5+)] ≥ 0,55
  
coefficiente di smorzamento viscoso
q
fattore di struttura
per gli edifici con struttura in calcestruzzo armato:
q = qo·KD·KR
qo,KD,KR
fattori legati alla tipologia do struttura, alla classe di duttilità e alla
regolarità in altezza dell’edificio.
Nel caso i esame i fattori citati assumono il seguente valore:
ag = 0,25 g
zona sismica II
2
g = 9,81 m/s
TB=0,15s; TC=0,50s, TD=2,0s per la categoria di suolo B
S = 1,25
per il suolo di categoria B
 = 5
per le strutture in c.a.
qo = 3
strutture a nucleo
KD = 0,7
per edifici in classe di duttilità B
KR = 0,8
per edifici non regolari in altezza
q = 1,68
per la verifica degli elementi a comportamento duttile (travi).
Per quanto riguarda le direzioni delle componenti orizzontali di accelerazione, si è
assunto che il moto del terreno possa avvenire, non contemporaneamente, secondo due
direzioni ortogonali X ed Y.

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