Miglioramento sismico edificio industriale: esempio di uso dell’acciaio per struttura in c.a.

Miglioramento sismico edificio industriale: esempio di uso dell’acciaio per struttura in c.a.

Prima di analizzare il caso pratico di miglioramento sismico edificio industriale è bene ricapitolare quanto riportato nelle Norme Tecniche per le Costruzioni che definiscono al paragrafo 8.4 le tipologie di intervento sull’esistente, ovvero:

  • interventi di riparazione o locali: interventi che interessino singoli elementi strutturali e che, comunque, non riducano le condizioni di sicurezza preesistenti”. Tali interventi, conosciuti anche come di messa in sicurezza e descritti al paragrafo 8.4.1 riguardano le azioni volte a salvaguardare l’integrità di un fabbricato per evitare crolli o danneggiamenti ulteriori. Un tipico esempio nel caso di edifici in prefabbricato cementizio è la connessione degli elementi strutturali mediante piastre o tasselli in carpenteria metallica. Gli interventi di messa in sicurezza sono generalmente leggeri in termine di impegno e di costi.
  • interventi di miglioramento: interventi atti ad aumentare la sicurezza strutturale preesistente, senza necessariamente raggiungerei livelli di sicurezza fissati al paragrafo 8.4.3”, riguardano le realizzazioni che permettono ad un edificio esistente di accrescere la propria rispondenza ad un terremoto secondo quanto previsto al paragrafo 8.4.2. Nel caso pratico sotto descritto si sono adottati i criteri “%richiesti” per un fabbricato realizzato ex novo (vale a dire quanto, in percentuale rispetto ad un edificio ex novo, l’edificio migliorato deve essere in grado di sopportare un terremoto –per l’Emilia Romagna la percentuale minima è del 60%). Gli interventi di miglioramento sono più invasivi sia a livello di stop dell’attività produttiva che dal punto di vista economico e richiedono un collaudo statico. Tuttavia l’utilizzo di soluzioni in acciaio può consentire di ridurre al minimo l’ingerenza a fronte di un investimento economico sostenibile.
  • interventi di adeguamento: interventi atti ad aumentare la sicurezza strutturale preesistente, conseguendo i livelli di sicurezzafissati al § 8.4.3”. Tali interventi, eviscerati al paragrafo 8.4.3. sono obbligatori per: sopraelevazioni o ampliamenti, variazioni di destinazione d’uso, interventi di trasformazione che comportino un sistema strutturale differente dal precedente, modifiche di classe d’uso “che conducano a costruzioni di classe III ad uso scolastico o di classe IV”. È evidente che questa tipologia d’intervento possa essere la più complessa a livello progettuale e di costi e che richieda come per il miglioramento un collaudo statico. In alcuni casi, valutata la condizione dell’edificio esistente, le sue caratteristiche e gli eventuali danni subiti risulta più opportuno l’abbattimento dello stesso e la realizzazione di un nuovo edificio.

Vediamo di seguito un caso pratico di messa in sicurezza e miglioramento sismico di un edificio in cemento armato contenuto nella dispensa di Fondazione Promozione Acciaio intitolata: “L’acciaio negli interventi di miglioramento o adeguamento sismico di edifici industriali esistenti – Casi pratici e valutazioni economiche”.

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Caso pratico di miglioramento sismico edificio industriale: dati e costi progetto

Dati del progetto:

  • Stabilimento MW FEP, San Giovanni in Persiceto (BO)
  • Committente: MW FEP spa
  • Zona sismica: 3
  • Progetto: Francesco Bercè – EFFEBI srl (messa in sicurezza)
  • Progetto architettonico: Massimo Bergonzoni (miglioramento sismico)
  • Progetto strutturale: Devis Sonda, Andrea Pollini – Myamoto (miglioramento sismico)
  • Costruttore metallico: EFFEBI srl
  • Immagini: EFFEBI srl

Lo stabilimento bolognese dell’azienda, operante nel settore dell’elettronica, è composto da un capannone produttivo e una palazzina uffici realizzati negli anni 60 in cemento armato e laterizio. Gli uffici sono distribuiti su tre piani mentre la produzione avviene in un volume monopiano con capriate reticolari a doppio shed.

Miglioramento sismico edificio industriale

Fig.1_Stabilimento produttivo: stato di fatto ©Fondazione Promozione Acciaio

Durante il sisma del 2012 lo stabilimento riportò alcuni danni con crepe nelle pareti di tamponamento e problematiche nel collegamento trave-colonna. Il danneggiamento degli appoggi ha quindi richiesto in primis un intervento di messa in sicurezza per evitare un collasso degli elementi di copertura.  Per collegare quest’ultimi alle travi perimetrali è stata predisposta una struttura in acciaio.

La scelta di elementi in carpenteria metallica è stata dettata dall’urgenza di porre in sicurezza il capannone per consentire la ripresa dell’attività; partiti il 25 giugno 2012 i lavori si sono conclusi dopo soli trenta giorni.

Il costo medio degli interventi di messa in sicurezza si è attestato a 37 € / mq realizzando:

  • cerchiatura alla sommità dei pilastri e loro connessione con le travi;
  • inserimento di nuovi pilastri aderenti agli esistenti della palazzina uffici per evitare lo sfilamento delle capriate;
  • connessioni e legature alle capriate intermedie;
  • connessioni fra le capriate e le colonne;
  • connessioni capriate con travi e colonne nella testata esterna.

Caso pratico di miglioramento sismico edifici industriali: gli interventi effettuati

Successivamente sono stati poi eseguiti i lavori atti a migliorare la risposta sismica dell’edificio per portarlo al 60% dei requisiti richiesti per la realizzazione di un nuovo edificio. In questo caso la scelta progettuale doveva confrontarsi con l’intenzione della Committenza di non interrompere le attività lavorative. Le lavorazioni incompatibili con lo svolgersi dell’attività aziendale sono state dunque limitate in due brevi periodi durante i quali l’azienda aveva già in programma la chiusura.

Gli interventi di miglioramento hanno riguardato sia la palazzina uffici che l’edificio produttivo. Per la palazzina uffici si è provveduto a realizzare dei controventi longitudinali inserendo quattro setti reticolari interni e quattro esterni. I setti sono in carpenteria metallica, con travi HE e diagonali BRB (elementi dissipativi ad instabilità impedita).

Fig.2_Disegno di progetto controventi esterni alla palazzina uffici ©Fondazione Promozione Acciaio

Miglioramento sismico edificio industriale

Fig.3_Vista dei controventi esterni alla palazzina uffici ©Fondazione Promozione Acciaio

Analogamente si è provveduto ad inserire quattro setti verticali per il controventamento trasversale della palazzina. Quest’ultima è stata quindi congiunta all’edificio produttivo mediante elementi dissipativi di tipo fluido-viscoso e strutture in acciaio.

Miglioramento sismico edificio industriale

Fig.4_Vista delle strutture di connessione uffici polo produttivo ©Fondazione Promozione Acciaio

Per l’area produttiva sono stati inseriti controventi in acciaio a livello della briglia inferiore delle capriate a doppio shed, con collegamenti in profili laminati HE e laminati mercantili a sezione tonda con cannula di tensionamento.

Miglioramento sismico edificio industriale

Fig.5_Disegno controventi dell’edificio produttivo ©Fondazione Promozione Acciaio

Miglioramento sismico edificio industriale

Fig.6_Vista dei controventi dell’edificio produttivo ©Fondazione Promozione Acciaio

Avendo riportato crepe durante il terremoto, anche la muratura di tamponamento è stata oggetto di interventi migliorativi in carpenteria metallica. Nello specifico i tamponamenti sono stati contenuti con una maglia in profili UPN connessi alle travi in c.a. e alla muratura stessa mediante tasselli di ancoraggio.

Miglioramento sismico edificio industriale

Fig.7_Vista dei profili UPN per il contenimento della muratura ©Fondazione Promozione Acciaio

Un ultimo intervento ha riguardato un soppalco in carpenteria metallica già presente nell’edificio: alla struttura sono stati aggiunti controventi in piatti d’acciaio.

Fig.8_Controventi installati sul soppalco metallico ©Fondazione Promozione Acciaio

Per gli interventi sopradescritti i costi sono stati:

  • intervento sulla palazzina 220 €/mq comprensivo dei dissipatori;
  • miglioramento sismico del capannone 63 €/mq.

Il costo dei dissipatori sismici ha inciso per 25€/mq sull’intera superficie dell’intervento.

Scarica la dispensa completa di Fondazione Promozione Acciaio

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I contenuti a cura della redazione di www.ingegneri.cc sono elaborati e visionati da Simona Conte, Giulia Gnola, Daniel Scardina, Gloria Alberti. Gli approfondimenti tecnici si rivolgono ad un pubblico di professionisti che intende restare aggiornato sulle novità di settore.

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