A seguito degli eventi sismici che hanno riguardato le Regioni Veneto, Lombardia ed Emilia Romagna il 20 e il 29 maggio 2012, è stato pubblicato il decreto legge n° 74 del 6 giugno 2012 successivamente convertito nella Legge 122/2012 del 01.08.2012.

Il testo ha stabilito le modalità per la messa in sicurezza degli edifici prefabbricati mediante interventi volti all’eliminazione delle vulnerabilità presenti e, quando necessario, al miglioramento sismico al fine di raggiungere un grado di sicurezza sismica pari ad almeno il 60% di quello richiesto per un edificio di nuova costruzione.

In questa tipologia di costruzione, molto diffusa nelle province colpite dal terremoto, si è osservato che la maggior parte dei danni riscontrati sono dipesi principalmente dalla presenza di alcune gravi carenze strutturali:

• inefficienza o assenza totale di collegamenti tra i vari elementi strutturali;

• sconnessioni dei pannelli di tamponamento;

• carenze in fondazione.

L’intervento che si descrive, il cui progetto e la direzione lavori sono state affidate alla Società Enerplan s.r.l., riguarda un immobile sito nel comune di Reggiolo (RE) facente parte di un intero complesso industriale di Proprietà del Gruppo Bruno. Lo stabilimento è costituito da una serie di capannoni industriali, per cui è stato effettuato una prima fase di intervento di rimozione delle carenze strutturali e, come seconda ed ultima fase, un intervento di miglioramento sismico, conseguendo un grado di sicurezza sismica superiore al 60% di quello richiesto per un edificio di nuova costruzione.

La struttura

I capannoni industriali presentavano le seguenti caratteristiche geometriche:

• edificio prefabbricato monopiano con tipologia strutturale a telaio in c.a.p., plinti prefabbricati con sottoplinti gettati in opera. La pianta rettangolare ha uno sviluppo di circa 20.80×106 m. Le campate sono costituite da portali doppi, con luci di 18.90 e altezza sotto trave di 6.70 m da quota pavimento finito. I pilastri posti ad interasse di 9.40 m su lato lungo, ed a interasse di 18.90 m su lato corto ed hanno il piano di posa a -0.30 m da quota pavimento finito a testa bicchiere prefabbricato;

• solaio di copertura costituito da travi a doppio Tegolo (TT) con alternanza di shed supportati da travi in c.a. porta-shed;

• travi principali con sezione a timpano a doppia pendenza in c.a.p. a forma “I” avente dimensione in appoggio di 40 cm x 100 cm e dimensione in mezzeria di 40 cm x 200 cm;

• travi di spina a “T” rovescia in c.a.p. aventi dimensione di 90 cm x 30 cm x 71 cm;

• travi laterali a “L” rovescia aventi dimensione di 700 cm x 30 cm x 71 cm;

• pilastri a sezione quadrata di dimensioni 50 cm x 50 cm;

• fondazioni realizzate con plinti prefabbricati e sottoplinti gettati in opera.

La problematica principale: plinti sottodimensionati e poco armati

A seguito della messa a nudo in cantiere dei plinti sono state evidenziate alcune criticità:

• la presenza di una zattera in opera inferiore (sottoplinto) non collegata ai plinti prefabbricati;

• dimensioni dei plinti esili con bicchiere molto basso e sottile per sopperire alle azioni sismiche;

• assenza di armatura nella pavimentazione industriale, nota molto importante per la scelta dell’intervento di miglioramento sismico delle fondazioni.

La valutazione dell’azione sismica e la modellazione agli elementi finiti (F.E.M.)

Per le verifiche sismiche sono state svolte delle analisi dinamiche lineari secondo quanto prescritto nelle attuali NTC 2008.

Tenuto conto che la tipologia strutturale in esame è una struttura prefabbricata in c.a. e c.a.p isostatica e non progettata con criteri antisismici, non è possibile fare affidamento su un comportamento duttile e dissipativo degli elementi strutturali. È stato quindi assunto un valore del fattore di struttura pari a q = 1.5 nella valutazione dell’azione sismica

In linea con quello consigliato nelle “Linee di indirizzo per interventi locali e globali su edifici industriali monopiano non progettati con criteri antisismici”, redatto a seguito degli eventi sismici del maggio 2012, l’iter di progettazione segue lo schema dettato in normativa e nelle linee guide per le analisi lineari. Si verificano in primis gli elementi strutturali per azioni fragili (taglio) con un q massimo pari ad 1.5, ed una volta bypassata tale verifica, si procede con la verifica degli stessi elementi per azioni duttili con un fattore di struttura minimo q=1.5 al massimo q=3 (logicamente dovrà essere giustificata l’adozione di quest’ultimo).

Dall’analisi dello stato di fatto, a seguito degli interventi di messa in sicurezza già realizzati preventivamente, si è constatato un livello di vulnerabilità sismica della struttura pari al 20%. Tale valore ha richiesto l’obbligo di intervenire con il miglioramento sismico delle strutture per riportarlo ad un valore pari al 60%.

L’intervento di miglioramento in fondazione

Come descritto precedentemente, l’assenza di armatura nel battuto di cemento del capannone industriale è una delle vulnerabilità principali riscontrate. Tale condizione non permette la scelta di collegare la base dei pilastri in corrispondenza della testa plinto, con la pavimentazione stessa, così da affidare l’incastro alla base pilastro.

È da evitare tale errore, in quanto, non si possono distribuire gli sforzi assiali e le sollecitazioni taglianti in assenza di armatura nella pavimentazione. A tal proposito, siccome la totalità dei plinti non è verificata, si opta per l’intervento di ringrosso degli stessi, connessioni tra ciabatta sottostante in opera (sottoplinto) e plinto, ed aumento di armatura resistente per azioni taglio-puntone, trazione, ribaltamento mensola bicchiere.

Il ringrosso dei plinti è stato realizzato mediante una camicia esterna in c.a., connessa alla struttura interna del plinto mediante inghisaggi chimici e barre ad a.m. La trasmissione degli sforzi e delle sollecitazioni è affidata alle armature ed agli inghisaggi, quest’ultimi realizzati mediante l’utilizzo di ancorante chimico sismico ad elevate prestazioni HIT-RE 500 V3.

Per eventuali approfondimenti (altilia@enerplan.it)

A cura di: Ing. Michele Altilia – DST (divisione strutture, ENERPLAN s.r.l. Società di Ingegneria Carpi)

Ringraziamenti

Si ringrazia il Dott. Renato Bruno per la disponibilità alla pubblicazione delle immagini, la società ENERPLAN S.r.l. per la concessione del materiale e la divisione DGR per le tavole, l’impresa esecutrice MANBUILDING per le lavorazioni, e lo staff HILTI (Dott.ssa Valentina Bonacina – Ing. Viviana Sala) per il supporto e la presenza in cantiere.