ADEGUAMENTO SISMICO E MIGLIORAMENTO ENERGETICO DI DUE CONDOMINI #2

adeguamento sismico edifici

Seconda puntata dedicata ad un intervento superbonus per il miglioramento energetico e l’adeguamento sismico su due edifici a Torino.

L’Ing. Matteo Guglia e l’Ing. Alberto Perron Cabus proseguono l’approfondimento relativo alla riqualificazione di due condomini adiacenti e costruiti entrambi negli anni ’50 in quella che allora era la periferia di Torino.

Nel primo articolo, pubblicato il 26 ottobre 2022, abbiamo parlato dell’Adeguamento sismico del Condominio Villino Paradiso”, in questo articolo parliamo del “Condominio Monte Grappa 112

Gli edifici si trovano al fondo di Corso Monte Grappa verso il parco della Pellerina, sono definiti “Fratelli” per la storia che li ha legati in fase di costruzione e per la storia che li lega adesso in fase di riqualificazione.

Si tratta di due edifici costruiti nel corso degli anni 50 sui quali le proprietà si sono posti obiettivi molto alti prefiggendosi di ottenere l’adeguamento sismico degli edifici ed un miglioramento energetico che li farà passare dalla classe F e G alla classe A4.

In questo contesto e con queste premesse Rete IRENE ha fortemente creduto negli interventi proposti ed ha messo in campo la sua organizzazione e la sua esperienza per la gestione dei due cantieri in modo coordinato ottimizzando cantieristica e management.

I due edifici denominati “Condominio Villino Paradiso” e “Condominio Monte Grappa 112” sono situati a Torino in Corso Monte Grappa 114 e 112, presentano tipologie costruttive simili e tipiche degli anni 50.

ADEGUAMENTO SISMICO EDIFICI IN TORINO
VISTA DA CORSO MONTE GRAPPA – fase realizzativa

Nel primo approfondimento pubblicato il 26 ottobre 2022, dopo una introduzione generale degli interventi, venivano illustrati gli aspetti legati all’adeguamento sismico del Condominio “Villino Paradiso”; il presente secondo approfondimento invece si concentra sull’illustrazione dei principali criteri e caratteristiche progettuali e realizzative degli interventi di adeguamento sismico edifici del “Condominio Monte Grappa 112”.

Il “Condominio Monte Grappa 112” presenta struttura portante in calcestruzzo armato e pareti perimetrali a “cassa vuota” in laterizi semipieni e forati, i solai si presentano in latero cemento a travi e travetti. La copertura inclinata si presenta a falde con struttura portante in legno. L’edificio ospita 10 unità immobiliari, comprese parti comuni e pertinenze, per un volume riscaldato di circa 1750 mc.

ADEGUAMENTO SISMICO EDIFICI - APPROFONDIMENTO 2: CONDOMINIO “MONTE GRAPPA 112”

In accordo con quanto richiesto dalla Normativa corrente, le Norme Tecniche per le Costruzioni 2018, il percorso progettuale ha previsto una successione di fasi quali:

• analisi storico-critica dell’edificio;
• reperimento del progetto originario strutturale e sua analisi;
• attenta ed approfondita analisi dell’edificio tramite ispezioni controlli geometrici, saggi e prove etc.

Analisi della sicurezza statica e sismica dell’edificio esistente (pre-intervento) con individuazione delle principali carenze e criticità; sviluppo di una ipotesi progettuale di intervento tramite un insieme coordinato di opere; analisi della sicurezza statica e sismica dell’edificio a seguito degli interventi (post-intervento).

Si precisa innanzitutto che l’edificio non è stato progettato originariamente per assorbire azioni di tipo sismico; inoltre esso è stato concepito e realizzato in accordo con i criteri, le conoscenze e i materiali diffusi negli anni 50’, in uno scenario dunque molto diverso da quello attuale.

In sintesi le analisi condotte hanno consentito di evidenziare le seguenti problematiche riguardo alla capacità delle strutture esistenti a resistere ad azioni orizzontali di natura sismica:

  • Le strutture di fondazione dei pilastri in calcestruzzo armato costituite da plinti risultano non collegati fra loro.
  • Le strutture portanti verticali sono costituite dai soli pilastri in cemento armato, che presentano basse percentuali di armatura sia longitudinale sia trasversale e pertanto basse capacità di resistenza nei confronti di azioni flettenti e taglianti che nascerebbero considerando le azioni sismiche; la struttura inoltre risulta particolarmente flessibile per azioni orizzontali.
  • La conformazione strutturale comporta una certa irregolarità planimetrica e in elevato, aspetti che possono enfatizzare effetti torsionali delle azioni orizzontali sismiche e dunque influenzare negativamente la risposta strutturale.
  • L’attuale copertura lignea risulta priva di capacità membranali e non collegata in modo efficace alla struttura in c.a. per resistere e trasferire azioni di tipo sismico, inoltre presenta allo stato di fatto deformazioni eccessive e significativi fenomeni di degrado.
  • In una porzione dell’impalcato (zona ovest) mostra alcune carenze relative a sfondellamento delle pignatte in laterizio.
  • Le murature perimetrali risultano in laterizio a cassavuota, senza collegamenti sistematici ai solai ed alle strutture verticale in cemento armato; come evidenziato in numerosi casi negli eventi sismici degli ultimi anni, tale tipologia costruttiva dei tamponamenti perimetrali risulta particolarmente vulnerabile a fenomeni di ribaltamento ed espulsione in caso di eventi sismici anche solo di media intensità, con significativa pericolosità; nel caso specifico tale criticità risulta enfatizzata dalla elevata flessibilità della struttura portante in c.a..
ADEGUAMENTO SISMICO EDIFICI - CONDIZIONE PRE-INTERVETO
MODELLO AD ELENTI FINITI PER LA VERIFICA – condizione pre-interventi

Facendo riferimento alle risultanze ed alle considerazioni precedentemente esposte sono state effettuate una serie di valutazioni ed analisi preliminari esplorando diverse possibilità di intervento con l’obbiettivo di innalzare il livello di sicurezza globale nei confronti dell’azione sismica. Nel particolare, in collaborazione e condivisione con la Committenza, sono state esplorate una serie di tipologie di interventi e per ciascuna delle quali è stata condotta un’analisi sintetica costi-benefici.

Per ogni ipotesi preliminare di intervento sono stati valutati interventi singoli e coordinati mirati a migliorare le criticità riscontrate con il raggiungimento di diversi livelli di sicurezza sismica (ζE).

A valle delle analisi effettuate si è giunti a definire una situazione giudicata ottimale e condivisa. In particolare considerando le condizioni sfavorevoli in cui versava la struttura per resistere ad azioni di tipo sismico si è concluso che interventi di minima o locali non avrebbero consentito un miglioramento sostanziale del livello di sicurezza in quanto le criticità non risultano essere localizzate ma riguardano la totalità dell’edificio; pertanto per migliorare l’edificio sono stati necessari interventi massivi che riguardano la struttura nella sua globalità e che consentano di migliorare sia le caratteristiche di resistenza degli elementi strutturali sia le caratteristiche della struttura nei confronti della risposta sotto azioni di tipo sismico.

Sulla base di tali considerazioni si è concordato con la Committenza che, vista l’entità degli interventi da effettuare, si raggiungesse un livello di sicurezza pari a quello di un edificio di nuova costruzione e perciò nel seguito gli interventi descritti in progetto sono stati inquadrati come interventi di adeguamento sismico edifici.

La definizione degli interventi è stata improntata sulla conservazione dell’esistente, sul mantenere pressoché invariati i carichi verticali agenti sulla struttura, sul mantenimento degli schemi statici attuali e sull’utilizzo di tecnologie e materiali compatibili con l’esistente.

Dalla disamina dello stato di fatto si è previsto di intervenire attraverso l’aggiunta di elementi sismoresistenti di nuova costruzione lungo il perimetro esterno del fabbricato.

Tali nuovi elementi, oltre a sopportare le azioni sismiche, sono progettati per modificare la risposta sismica globale dell’edificio che allo stato attuale presenta forti irregolarità sia in pianta sia in elevazione.

Affinché i nuovi setti in c.a. possano assorbire e resistere alle azioni orizzontali sismiche sarà necessario realizzare nuove fondazioni; le nuove fondazioni perimetrali saranno collegate a quelle esistenti ed inoltre attraverso la realizzazione di una platea interna in c.a. sul lato nord-est anche le fondazioni interno di tale porzione di edificio (che peraltro è la porzione che presenta l’altezza maggiore in elevazione) saranno collegate tra loro evitando così possibili spostamenti relativi del piano di fondazione.

Inoltre le azioni orizzontali sismiche devono essere trasferite agli elementi resistenti verticali tramite i solai. La conformazione dei solai esistenti in latero-cemento risulta adeguata a tale funzione; tuttavia si è riposta molta attenzione progettuale nella trasmissione delle azioni sismiche e dunque il collegamento dei solai ai nuovi setti in c.a.. Infine si prevede in progetto un intervento che impedisca il ribaltamento delle murature perimetrali a seguito di un evento di tipo sismico.

In una porzione del secondo impalcato (zona ovest) si prevede infine la realizzazione di sistema antisfondellamento mediante apposito controsoffito all’intradosso dei solai per sanare le carenze riscontate.

INTERVENTI PREVISTI NEL PROGETTO DI ADEGUAMENTO SISMICO EDIFICI E MODELLO DI ADEGUAMENTO PER LA VERIFICA - condizione post-interventi

Interventi previsti in progetto
Adeguamento per la verifica

Le analisi effettuate sono state implementate tramite una modellazione tridimensionale della struttura ad elementi finiti; nell’immagine successiva è rappresentata una immagine di uno dei modelli impiegati (in rosso gli elementi strutturali aggiunti o sostituiti rispetto alla struttura esistente).

Una “fotografia” sintetica del miglioramento sismico ottenuto tramite gli interventi previsti può essere ottenuta riferendosi alla metodologia richiamata dalla normativa corrente e dalle Linee guida per la classificazione sismica; in particolare si considerano nelle condizioni pre e post intervento i due parametri: la perdita media annua PAM e l'indice di sicurezza per la vita IS-V. Tali parametri tengono conto non solo della capacità (“resistenza”) della struttura in relazione alla domanda (“sollecitazione”) sismica, ma anche delle perdite economiche dirette in funzione della frequenza di accadimento di eventi sismici di varia intensità.

Nel caso in esame per la situazione pre-intervento si ottengo i seguenti valori:

•              PAM = 3.5%, classe di rischio PAM: D

•              IS-V = 35%, classe di rischio IS-V: D

Per la situazione post-intervento si ottengo i seguenti valori:

•              PAM = 0.8%, classe di rischio PAM: A

•              IS-V = 101%, classe di rischio IS-V: A+

ADEGUAMENTO SISMICO EDIFICI - CURVA PAM
CURVA PAM – condizione pre e post-interventi
In conclusione, l’intervento in oggetto comporta la variazione di classe di rischio sismico da un classe pre-intervento D ad una post-intervento Aclasse di adeguamento sismico edifici

Al fine di evidenziare in maggior dettaglio gli interventi di rinforzo eseguiti nel seguito si illustrano ciascuna tipologia tramite una scheda sintetica.

Rete IRENE desidera ringraziare gli ingegneri Matteo Guiglia e Alberto Perron Cabus per il racconto dettagliato di questi interventi.

Vedi il primo articolo dedicato al “Condominio Villino Paradiso

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