A cura dell’Ingegner Marco Lorenzini (Studio Tecnico Antonucci Leoni & Associati – Ancona) e l’Ingegner Francesco Cappanera (Studio Tecnico Antonucci Leoni & Associati – Ancona).

L’intervento di miglioramento sismico del 3° padiglione est dell’Ospedale “A. Murri” di Fermo si colloca all’interno di un intervento di riqualificazione sia architettonica che impiantistica degli interi corpi di fabbrica.

Poiché un intervento di adeguamento avrebbe richiesto una serie di interventi più invasivi con relativo aumento dei costi si è deciso di procedere con un “miglioramento controllato” della risposta sismica spinto fino al 65% della domanda richiesta per l’adeguamento.

L’edificio è stato costruito negli anni ’70 quando Fermo non era stata dichiarata zona sismica per cui il progetto strutturale è stato pensato solo per carichi di tipo verticale ed è costituito da due corpi di fabbrica separati da un giunto di dilatazione termica.

L’ospedale di Fermo “A. Murri” durante la sua costruzione negli anni 70

La sfida progettuale

L’organismo strutturale in cemento armato presenta dal punto di vista sismico il difetto di non avere telai di controvento disposti perpendicolarmente alla tessitura dei telai principali. La loro assenza rende particolarmente vulnerabile l’edificio nei confronti dell’azione sismica agente secondo questa direzione.

Un altro problema è costituito dai due nuclei ascensore fortemente decentratirispetto agli assi baricentrici della pianta di ciascun corpo. Questo comporta una considerevole differenza geometrica fra la posizione del centro delle masse e del centro delle rigidezze, con conseguenti sollecitazioni di carattere torsionale in fase sismica.

La soluzione

Al fine di limitare l’invasività dell’intervento strutturale, e di contenere i costi nei limiti imposti, si è scelto di impostare il progetto perseguendo lo scopo di aggiungere smorzamento di natura isteretica mediante l’utilizzo di tecnologie innovative che prevedono l’inserimento di controventi metallici “dissipativi” in grado di dissipare l’energia proveniente dal terremoto.

I controventi dissipativi sono costituiti da un’asta metallica con un dispositivo dissipativo montato in serie a dei tubolari di acciaio S275 di diametro 168,3mm s=6,3mm, 27 posizionati a “V” rovescia per l’intero corpo di fabbrica nella direzione in cui l’edificio risulta sprovvisto di telai in cemento armato.

Schema dell’intervento

Installazione di un telaio dissipativo all’interno dell’edificio

Oltre all’intervento sopra descritto sono stati rinforzati alcuni elementi sia travi che pilastri, mediante l’utilizzo di fibre di carbonio sia unidirezionali che multidirezionali. Il progetto prevede anche il rinforzo delle fondazioni dei nuclei ascensori mediante l’inserimento di micropali, e il rinforzo delle pareti dei nuclei mediante intonaco armato e fibre di carbonio per incrementare la capacità tagliante e flessionale.

L’ancoraggio delle piastre

L’idea progettuale è stata quella di utilizzare gli ancoranti meccanici della tipologia HILTI HST-R (ora sostituito dall’ancorante HST3-R, ndr), dove la difficoltà operativa della posa in opera degli elementi metallici faceva sì che occorresse avere in tempi brevi la massima capacità di carico. Ciò in particolare, si è verificato nella posa in opera delle travi in acciaio HEA 300 poste al disotto dei solai in laterocemento e collegate mediante piastre alla testa dei pilastri in cemento armato.

Laddove invece occorreva garantire una maggiore capacità portante e sussisteva la possibilità operativa di utilizzare diametri maggiori, la scelta è ricaduta negli ancoranti chimici della tipologia HILTI HIT-RE 500 con barre HAS (ora sostituito dal sistema HIT-RE 500V3, ndr). Ciò si è verificato in corrispondenza degli attacchi dei controventi dissipativi alla base dei pilastri laddove avviene la massima concentrazione delle forze in fase sismica.

Prova di carico sugli ancoraggi

Per verificare l’effettiva resistenza a trazione degli ancoraggi chimici, data la ridotta distanza dai bordi dei pilastri, si è proceduto ad effettuare una prova di trazione sugli ancoranti M20 e M24 raggiungendo, a step graduali di carico crescente, il carico caratteristico indicato nella certificazione ETA del prodotto HIT RE-500. La prova ha dato esito positivo per tutti e 3 gli ancoranti sottoposti al test, che sono quindi stati accettati dalla D.L.

Esecuzione della prova di trazione

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