A valle dell'analisi è poi stta redatta la scheda di vulnerabilità di II Livello.
L'aggregato edilizio oggetto di studio è situato in Via della Scala a Firenze.
E' stata condotta una accurata analisi storica del complesso al fine di evidenziare la storia costruttiva dei vari fabbricati che costituiscono l'organismo strutturale.
Le preesistenze dell’edificio datato XIII secolo, mentre le modifiche più recenti sono state svliuppate nel corso degli anni ’70. L’aggregato è composto da vari edifici, anche di grande pregio storico.
La Caserma "Simoni" è composta da un fabbricato in muratura, a ridosso della "Morandi", e da un immobile (destinato al CED) realizzato tra gli anni ’60 e ’70, con struttura a telaio in C.A. di quattro livelli.
La caserma "Morandi" è composta dalla chiesa e dal convento di San Iacopo di Ripoli che vennero eretti in via della Scala a Firenze nel 1292 in un luogo detto il Pantano.
INDAGINE CONOSCITICA DELLA GEOMETRIA
Per la valutazione di opere esistenti è necessario valutare il "livello di conoscenza"che rappresenta la qualità delle informazioni che si hanno a disposizione riguardo alla geometria, alle tipologie strutturali e ai materiali presenti nell'edificio. Visto il tipo di indagine eseguita si è adottato un livello di conoscenza (conoscenza adeguata) che richiede che venga eseguito il rilievo geometrico dell'intera struttura al fine di poter definire in modo preciso le dimensioni di tutti gli elementi esistenti alle sollecitazioni verticali e orizzontali.
Le indagini geognostiche sono state condotte mediante indagini penetrometriche statiche e analisi MASW, e con Tromino, allo scopo di
caratterizzare la risposta sismica locale del suolo. Per valutare le caratteristiche meccaniche dei materiali sono state eseguite prove di
tipo distruttivo e non distruttivo: sono state eseguite prove sui giunti di malta con penetrometro di Gucci, con penetrometro X-drill,
con sclerometro di Schmidt,mentre in laboratorio sono state effettuate prove di compressione su cilindri e cubi estratti da mattone, di rottura pertaglio trasversale (prova brasiliana) di carote cilindriche di mattone con o senza giunto di malta.
Le proprietà delle murature sono state indagate in modo diffuso, riscontrando una forte eterogeneità della tessitura.
L'analisi dell'edificio è stata effettuata mediante la realizzazione di un modello numerico basato sulla teoria degli elementi finiti. Attraverso l'utilizzo del codice di calcolo, è stato definito un modello tridimensionale completo.
Per la modellazione delle murature si sono utilizzati elementi piani a tre o quattro nodi tipo , mentre per la modellazione di travi e pilastri sono stati utilizzati elementi tipo .
Gli elementi strutturali secondari quali solai e scale non sono stati modellati nella loro geometria, ma sono stati considerati solo come
carichi agenti sulla struttura principale.
. Sono state condotte le verifiche di resistenza per tutti gli elementi resistenti, a taglio,presso flessione nel piano e fuori dal piano, in corrispondenza del piede del setto, a metà altezza e alla testa del paramento murario.
Per meglio comprendere l'entità, la tipologia e la distribuzione delle sezioni che non risultano verificate, sono stati realizzati dei grafici che riportano la distribuzione dei valori dei coefficienti di sicurezza di tali sezioni. E’ stata redatta una relazione sintetica conclusiva di illustrazione delle maggiori criticità sismiche e le analisi svolte sono state codificate in una scheda di vulnerabilità sismica di II livello.
INTERVENTI PROPOSTI
Gli interventi proposti per le strutture in muratura riguardano:
- rinforzi a flessione e a taglio degli elementi murari mediante strisce di micro refoli di acciaio;
- cucitura di cantonali e martelli murari con cuciture armate con barre metalliche;
- realizzazione di intonaco armato;
- irrigidimento dei solai in legno;
Per le strutture in calcestruzzo, si sono previsti tre interventi principali da realizzare al fine di poter migliorare il comportamento sismico della struttura:
- inserimento su ogni pilastro di angolari e calastrelli metallici;
- rinforzo di elementi strutturali a taglio e flEssione mediante rinforzi C-FRP;
- collegamento dei nuclei ascensori ai solai in modo da garantire una ridistribuzione delle forze sismiche.
Computo metrico estimativo degli interventi proposti
Per gli interventi proposti si è stimato l'importo lavori considerando per ogni intervento le singole lavorazioni necessarie e applicando il prezzo composto alla percentuale di elementi per i quali si prevede il miglioramento rispetto alla totalità degli stessi presenti nel complesso edilizio.
TIPOLOGIA CARATTERISTICHE STRUTTURALI, DIMENSIONI
Sulla scorta delle risultanze dell’Analisi Storica, nelle indagini eseguite si è verificato l'ammorsamento tra i due fabbricati principali, che risulta idoneo alla trasmissione degli sforzi. L'edificio è stato costruito in fasi temporali successive. Il nucleo originario ha struttura portante i muratura mista di laterizio e pietre di arenaria tagliate, mentre gli orizzontamenti sono stati rifatti in epoca più recente con elementi in laterocemento. La copertura è realizzata in travetti in legno con tavelle in laterizio e rivestimento in coppi.
La zona della Chiesa e del Cenacolo, che si trova tra i due edifici principali in muratura, è stata recentemente ristrutturata,ripristinando la copertura come era originariamente, con capriate in legno, travetti e tavolato in legno.
Anche qui il rivestimento è costituito da coppi.
I solai di tutte le porzioni non sono stati considerati infinitamente rigidi nel proprio piano.
La caserma "Morandi" risulta costituita da un grande chiostro con un porticato a sviluppo approssimativamente quadrato, di lato circa 50 m. Il corpo di fabbrica si sviluppa su due piani per un’altezza di circa 8m. La struttura è costituita da muratura in pietra originale della prima costruzione rinascimentale nella parte bassa, mentre risulta essere di mattoni laterizio per il piano superiore e per le volte.
La copertura è realizzata con una orditura lignea recentemente oggetto di manutenzione straordinaria.
La caserma "Simoni" risulta essere realizzata su di un corpo di fabbrica lineare di tre piani di altezza di circa 70 m di lunghezza e 15 di larghezza, con parte della struttura realizzata in calcestruzzo armato. La copertura è stata modificata realizzando un tetto in calcestruzzo armato nel corso degli anni '70 e questo ha prodotto una incompatibilità delle deformazioni termiche della parte in elevazione con la copertura, facendo nascere ampie lesioni di sconnessione delle due parti.
Come già deto è presente un edificio di dimensione minore su quattro piani interamente realizzato in calcestruzzo armato che fa da contenitore per il CED della Caserma. Il calcestruzzo di questa costruzione risulta fortemente degradato e di modeste qualità.
La problematica tecnica principale ha riguardato la definizione del livello di conoscenza e delle proprietà meccaniche delle varie tipologie di muratura presenti nella costruzione. La notevole estensione delle zone intonacate ha infatti contrastato l'acquisizione di dati finalizzati a definire la morfologia degli elementi strutturali e la loro consistenza materica.
In particolare la definizione del collegamento tra le pareti murarie e le volte a crociera in muratura è stata particolarmente problematica in conseguenza dell'impossibilità di demolire pavimentazioni e massetti.
Anche la parte aggiunta della foresteria, essenzialmente in muratura,ha presentato grande complessità organizzativa in quanto la differenza di quota presente nelle strutture voltate è stata utilizzata per introdurre mezzanini di piano e corridoi di passaggio che rendono assai difficile definire delle sezioni trasversali tipo della costruzione.
Ulteriore complessità è nata dalla presenza di strati di costruzione di differente età che si collegano senza ingranamento e con elementi talvolta in falso che generano situazioni locali di complessa introduzione di un modello di calcolo.
La stessa estensione del fabbricato nel suo complesso ha reso laboriosa la creazione di un intero modello della costruzione ancorché necessaria per poter valutare l’interazione dinamica delle varie parti.
Una grande parte di risorse si sono dovute dunque spendere nel realizzare un modello numerico di comportamento della costruzione che risultasse effettivamente affidabile. |
