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1. DOCUMENTI DI SINTESI

1.1 Sintesi del percorso progettuale

L’antica e pregevole chiesa si trova in avanzato stato di degrado, nelle strutture e nei decori; purtroppo tale precaria condizione manifesta un continuo aggravamento. E’ stato predisposto ed approvato dagli Enti preposti un progetto per l’esecuzione delle più urgenti opere di consolidamento (Arch.C.Severi); non sono disponibili però adeguate risorse finanziarie per procedere anche solo a questo limitato intervento. Nell’anno 2008 la Parrocchia dei SS.Quirino e Michele ha finanziato un intervento di puntellatura dell’arco murario sovrastante l’altare, contenendo in tal modo le spinte sulla parete in muratura sulla via Borgovecchio, già vistosamente fuoripiombo. Nell’anno 2009 l’Amministrazione Comunale ha provveduto a commissionare la pulizia e sanificazione degli ambienti, portando l’immobile ad una condizione igienica ora idonea a consentire l’ingresso di operatori. A seguito dell’ordinanza dell’Amm.Comunale, nello stesso anno 2009, la Parrocchia ha finanziato un intervento di consolidamento di un voltino e di una muratura gravante sul portico pubblico su via S.Maria ed a seguire ha sostenuto gli oneri economici per il nolo dei componenti impiegati dal 2008 per le opere provvisionali di puntellatura. All’inizio dell’anno corrente è stata eseguita la prevista revisione della porzione di copertura su via Borgovecchio; è stata sostituita la degradata orditura lignea principale e parte della secondaria, è stato ripassato e rivisto il sistema di impermeabilizzazione provvedendo a disporre lastre ondulate bituminose sottocoppo in raccordo con le falde e murature al perimetro. Nel corso dell’ultimo intervento è stata riconosciuta la precarietà statica del campanile, con il cedimento della struttura lignea a sostegno delle campane ed un conseguente inadeguato e precario appoggio delle stesse, oltre al cedimento di un arco su una apertura della cella campanaria; permane la necessità dell’esecuzione di quelle catene e tiranti che metterebbero in sicurezza l’arco sull’altare, con successiva possibilità di rimuovere la puntellatura presente ed eliminazione dei relativi costi di nolo. L’arco sull’altare ed il campanile condividono un maschio murario, di una zona della costruzione con evidente stato di lesionamento; entrambi sono frutto di concezioni ed edificazioni in tempi successivi, impiegando muratura a diverse caratteristiche. Ulteriori parti in condizioni molto critiche, queste non prospicienti la pubblica via, con danneggiamento in evidente evoluzione, sono le volte a crociera sovrastanti l’altare e lo scalone di accesso al primo piano; il cedimento e la caduta delle volte sullo scalone, comporterebbe il probabile cedimento anche di quest’ultimo e la possibile estensione del collasso alla snella parete sul cortile interno ed alla porzione di copertura sostenuta da quest’ultima.

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Vano Assembleare

Corte internaDeposito

Deposito

Negozio

Atrio ingresso

Porticato interno

Sca lone

Sagrestia

Pianta al pianoterreno della chiesa (rilievo Arch.G.Nicolini)

Sezione sud-nord della chiesa

(rilievo Arch.G.Nicolini)

La struttura della chiesa prevede murature in laterizio pieno ed impalcati sostenuti da volte in laterizio o da orditura lignea, parte della copertura prevede un impalcato in laterocemento sostenuto da capriate in acciaio; sono riconoscibili tracce dell’esecuzione di vari interventi successivi alla costruzione originaria; ovunque si rilevano lesioni e fessurazioni tali da far temere cedimenti locali di varia estensione. Sono disponibili buoni rilievi dell’immobile e verifiche statiche sommarie di alcune parti della struttura; è disponibile una accurata analisi storica della costruzione; oggi è in corso di predisposizione un progetto generale per il consolidamento dell’intero immobile, ad opera di un

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gruppo di lavoro comprendente anche chi scrive. Una prima conoscenza del terreno di fondazione deriva dalla disponibilità di indagini penetrometriche fatte eseguire anni addietro in aree vicine, oltre che da operazioni di scavo eseguite nelle vicinanze alla profondità del presunto piano di posa delle fondazioni; il terreno ha natura coesiva e caratteristiche meccaniche medio/basse; le indicazioni raccolte dall’analisi di quanto disponibile fanno presumere la presenza di fondazioni in muratura. Non sono state effettuate indagini sulla muratura portante che vadano oltre l’esame visivo; la stessa è riconducibile ad una tipologia con caratteristiche meccaniche derivabili dalla norma vigente con accettabile approssimazione. In anni recenti, su direzione dello scrivente ed in diverso ambito normativo, è stata eseguita la puntellazione dell’arco murario sovrastante l’altare pericolosamente fessurato e sprovvisto della catena di cui ora si progetta l’inserimento; pochi mesi addietro si è intervenuto su una porzione di copertura sovrastante detto arco. L’intervento in progetto prevede il consolidamento del campanile inserendo tiranti a ridosso delle murature e predisponendo impalcati a struttura metallica e lignea a più livelli della torre, oltre alla riparazione delle volte a crociera sovrastanti lo scalone e l’altare, oltrea alle relative strutture di appoggio e contenimento. Anche se gli interventi in progetto hanno carattere locale, è stata sviluppata una analisi sismica dell’intera costruzione, con l’intendimento di determinare le più probabili azioni sulle parti oggetto d’intervento; è stato predisposto un modello nella forma cosiddetta “a telaio equivalente”, che è stato poi assoggettato ai carichi statici e sismici normativi, quindi risolto con un solutore ad elementi finiti, ottenendo le azioni sul campanile necessarie per verifiche e dimensionamenti, queste eseguite infine con calcolazioni manuali.

1.2. Condizioni d’uso e livelli di sicurezza della costruzione L’edificio di culto in oggetto è previsto per una vita nominale di 50 anni ed è inseribile nella classe d’uso II. Azioni considerate: - neve 120 daN/m²

- vento 39 “ - sisma ag/g = accelerazione al suolo rapportata all’accelerazione di gravità 0,152 (stato limite ultimo)

Carichi permanenti non strutturali:

- riempimenti delle volte 350 daN/m²

- fregi e decori 50 “ - manto di copertura 60 “

Carichi permanenti strutturali: - muratura 1800 daN/m³ - volte in laterizio 150 daN/m² - impalcati di copertura 60 “

Carichi variabili - sugli impalcati e volte di piano 200 daN/m²

- sulle volte della scala 400 “

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- su impalcati e volte sottotetto 50 “ - neve 120 “ * nel calcolo del modello globale è stato ritenuto corretto assumere valori dei carichi minori a quelli che potranno essere impiegati per verifiche locali.

2. RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE

2.1. Premessa Le zone d’intervento offrono spazi minimi per l’accantieramento e la realizzazione delle opere; sarà necessario operare quanto più possibile dall’esterno. L’intervento strutturale, pur locale e limitato, auspica l’ottenimento di una condizione finale sufficiente ad arrestare il degrado e dissesto in queste parti del fabbricato.

2.2. Analisi storico critica ed esito del rilievo geometrico strutturale

Le zone del fabbricato interessate dall’intervento sono state realizzate anticamente almeno in due fasi, sia il campanile che lo scalone non erano presenti nella costruzione originaria; il campanile trova sostegno sulle pareti del sottotetto e per una parete su una trave lignea; le rampe dello scalone sono state realizzate demolendo la superficie corrispondente delle volte del primo impalcato. I materiali strutturali sono quelli della tradizione costruttiva locale: murature di mattoni cotti legati con malte che oggi evidenziano una modesta capacità legante; l’andamento dei corsi murari ha una parziale regolarità ed è in più parti interessato da riprese ed interventi di ripristino. Il quadro fessurativo evidenzia una accentuazione del danneggiamento e delle dislocazioni in corrispondenza alla cella campanaria del campanile con il parziale cedimento di un archetto di una apertura; la volta a crociera sovrastante lo scalone evidenzia gravi fessurazioni e locali dislocazioni delle vele in mattone in foglio, oltre ad altrettanto gravi fessurazioni e dislocazioni nella parete laterale interna con preoccupante pregiudizio alla stabilità. Sicuramente la grande deformabilità delle murature e delle volte, legata alle modeste caratteristiche meccaniche dei materiali costituenti, ha permesso di recuperare parte dei significativi spostamenti che si sono manifestati nei secoli di vita della costruzione. Il rilievo geometrico geometrico e materico, realizzato con grande dedizione da giovani e motivati progettisti, fornisce una base adeguata per le valutazioni progettuali.

2.3. Descrizione generale dell’opera e dei criteri generali di analisi e verifica

Il criterio dell’intervento in progetto, ritenuto a carattere locale, è quello di riparare il danneggiamento riconoscibile con metodi e materiali coerenti al già costruito; l’edificio normativamente è considerato con vita nominale >= a 50 anni, soggetta a normale affollamento e dunque inseribile nella classe II.

La realizzazione di varie parti di fabbricato in tempi diversi, autorizza ad escludere la continuità strutturale tra le volte a crociera e le murature o gli archi; i componenti strutturali presenti: orditure lignee, setti murari, volte a crociera, archi, piedritti, offrono appoggio reciproco e si accostano senza offrire una significativa continuità strutturale; il criterio di attribuzione delle azioni per aree di

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influenza sembra sufficientemente calzante per la maggior parte degli impalcati della costruzione, l’attribuzione di impalcato rigido nella modellazione del telaio equivalente è stata limitata alle volte a crociera del sottoportico (dotate in interventi passati di cappette il c.a) ed alla copertura in laterocemento dell’aula. La scelta strutturale per il campanile è quella di inserire barre metalliche in prefori agli angoli delle pareti con iniezione finale di malta antiritiro, oltre al posizionamento di tre impalcati con angolari metallici perimetrali ed assito ligneo centrale connessi alle pareti con barre passanti e piastre angolari all’esterno; i passanti in tondo di acciaio verranno ancorati a piastre metalliche contrastanti sulle murature laterizie di imposta, su nicchie opportunamente sagomate; un getto di inghisaggio garantirà l’aderenza tra muratura e piastre; le estremità dei passanti saranno filettate per accogliere i dadi e consentirne il tensionamento; dadi, estremità della catena e piastre, potranno essere mantenuti a vista, dunque saranno interessati da un trattamento antiossidante e coprente; il riempimento dei prefori nelle murature, inseriti i tondi in acciaio avverrà a pressione e partendo dal basso, elevando via via il punto di iniezione, riscontrando l’avvenuto riempimento. Previa puntellatura, le volte sovrastanti la scala e l’altare saranno interessate da un intervento che provvederà alla sostituzione dei mattoni danneggiati ed alla ricostruzione delle superfici con la corretta curvatura; si impiegherà malta di calce antiritiro; analogo procedimento verrà adottato per la riparazione della parete interna dello scalone. Nel modellatore utilizzato i setti murari sono schematizzati con aste equivalenti per geometria e rigidezza assiale, flettente e tagliante; analoghe aste modellano striscie soprafinestra e sottofinestra a collegamento dei setti; il vincolo tra le aste ordinariamente garantisce la trasmissione in continuità delle sollecitazioni, mentre il vincolo a terra prevede la schematizzazione del suolo elastico, con bloccaggio degli spostamenti normali all’asse dell’asta e le rotazioni attorno all’asse principale della stessa; gli impalcati di piano hanno la funzione di trasferimento dei carichi alle aste al perimetro e vincolano il mantenimento delle distanze tra le stesse o meno, a seconda che venga loro attribuita infinita o nulla rigidezza nel piano. Il solutore utilizzato distribuisce carichi ed azioni alle aste sulla base delle rispettive rigidezze elastiche, solo al momento del raggiungimento del limite elastico delle aste ne limita la rigidezza sino ad annullarla operando una redistribuzione delle azioni di competenza della stesse alle altre aste con risorse di rigidezza residue; in questo specifico progetto, propedeutico ad una valutazione locale, non si usufruito della possibile redistribuzione delle azioni. La parte di fabbricato oggetto dell’intervento è destinata al culto; i carichi permanenti considerati sono: peso proprio degli elementi strutturali e peso proprio non strutturale di riempimenti, fregi e manto di copertura; oltre all’azione del sisma sono considerati i carichi variabilili: neve, vento; carichi e sovraccarichi elementari vengono fattorizzati e composti impiegando i coefficienti parziali e le combinazioni prescritte dalla norma; l’azione del sisma prevede l’individuazione dello spettro di risposta elastico del sito, la considerazione dell’accelerazione al suolo con la maggiorazione legata al tipo di terreno, all’importanza dell’immobile ed al livello voluto di protezione sismica. 2.4. Quadro normativo di riferimento adottato

• D.M. 14 gennaio 2008 “Nuove norme tecniche per le costruzioni”,

• Circolare Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti del 2 febbraio 2009 n°617,

• D.P.C.M. 26 febbraio 2011,

• Decreto Giunta Regionale Emilia Romagna n°121 del 01/02/10.

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2.5. Livelli di conoscenza e fattori di confidenza

Il componente strutturale prevalente sono le murature in laterizi pieni legati con malta di calce, riconosciute uguali nella consistenza e tessitura per l’intera costruzione. Nella creazione del modello di calcolo e nell’esecuzione delle successive verifiche, volendo attribuire alle pareti collaboranti una rigidezza e caratteristiche meccaniche compatibili, sono stati attribuiti attribuite alla muratura i seguenti valori:

• fk = 24 daN/cm²

• fvk0 = 0,6 daN/cm²

• E = 12.000 daN/cm²

• G = 4.000 daN/cm² Nel calcolo il fattore di confidenza è assunto pari a 1,35

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2.6. Azioni di progetto sulla costruzione

Azione del sisma

· opera ordinaria: Vita Nominale >= 50 anni · classe d ’uso II: coeff.d’uso Cu = 1 · periodo di riferimento: Vr = 50*1 = 50 anni · sito di edificazione: CORREGGIO(RE) long.10,7807 latit.44,7723

· categoria del sottosuolo: C · categoria topografica: T1

Tr tempo di ritorno dell’evento sismico di riferimento per la verifica ag accelerazione massima orizzontale su sito di riferimento rigido è funzione di Tr e della localizzazione geografica Fo fattore massimo di amplificazione dello spettro in direzione orizzontale è funzione di Tr e della localizzazione geografica T*c periodo di inizio tratto a velocità costante è funzione di Tr e della localizzazione geografica St coefficiente di amplificazione topografica è funzione della pendenza e posizione su un pendio Ss coefficiente di amplificazione stratigrafica è funzione di ag e Fo Cc coefficiente derivante da categoria sottosuolo e da T*c

Viene considerato un fattore di struttura pari a 2,25

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Carico Neve Il carico della neve viene valutato con riferimento D.M. 14/01/2008 “Norme tecniche per le costruzioni”. La struttura in oggetto è situata nella regione Emilia Romagna e quindi, in base alle succitate normative, ricade quindi in Zona I-mediterranea. L'altezza sul livello del mare del sito su cui sorge la costruzione è di 40 m. Il carico di neve al suolo per la Zona di riferimento è pari a qsk=1.5 kN/mq. Per coperture a più falde con angolo β < o uguale 30° e coperture adiacenti a costruzioni più alte, verrà considerata la più gravosa fra le condizioni di carico sottoriportate: µ1 = 0,8 µ2 = 0,8+0,8*20/30 = 1,33 µs = 0,5*1,33 = 0,67 µw = 2*1/1,5 = 1,33 µ = 0,67+1,33 = 2

1° C.C. - carico uniforme su tutta la copertura qn = 0,8*1,5 1.20 kN/mq. 2° C.C. - carico uniforme sulla metà sinistra della copertura qn = 0.8*1,5 1.20 “ 3° C.C. - carico uniforme sulla metà destra della copertura qn = 1,33*1,5 2,00 “ 4° C.C. - carico nelle zone di accumulo qn = 2*1,5 3.00 “ Carico vento La struttura in oggetto è situata nella regione Emilia Romagna ed ai fini della determinazione del carico del vento, ricade in Zona 2 secondo il D.M. del 14 gennaio 2008. L'altezza sul livello del mare del sito su cui sorge la costruzione è di 40 m, mentre la distanza dalla costa è pari a 150 Km. La pressione del vento è data dalla seguente espressione: p = qb ce cp cd

dove: qb è la pressione cinetica di riferimento ce è il coefficiente di esposizione cp è il coefficiente di forma funzione della tipologia e della geometria della costruzione e del suo orientamento rispetto alla direzione del vento cd è il coefficiente dinamico Pressione cinetica di riferimento La pressione cinetica di riferimento espressa in N/mq è funzione della velocità di riferimento del vento in m/s riferita ad un tempo di ritorno di 50 anni. In particolare, per un valore della velocità di riferimento pari a 25.00 m/s, la pressione cinetica di riferimento qb = 0,5*12,26*25² = 390,6 N/mq. Coefficiente di esposizione Il coefficiente di esposizione dipende dall'altezza della costruzione sul suolo, dalla rugosità e dalla topografia del terreno, dall'esposizione del sito ove sorge la costruzione. Con riferimento alla zonizzazione di cui al D.M. 14 gennaio 2008 ed alla classe di rugosità B il coefficiente di esposizione ce vale: 0,22²*ln(6,5/0,3)*(7+ln(6,5/0,3)) = 1,5 Coefficiente di forma Il coefficiente di forma per la valutazione della pressione esterna ed interna dipende dalla tipologia strutturale. In questo caso è funzione dell'angolo di inclinazione della falda ed assume i seguenti valori: per elementi sopravento con a > 60° cpe = 0.8. per elementi sopravento con 20°< a < 60° cpe = 0.03a - 1 per elementi sopravento con a < 20° e per elementi sottovento cpe = -0.4

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Coefficiente dinamico Il coefficiente dinamico è una funzione della forma della costruzione, della sua capacità a penetrare l'aria e del materiale. Con l'ausilio degli abachi riportati nel punto C.7.8 delle norme, il coefficiente dinamico risulta pari a cd = 1. In definitiva, la pressione del vento in direzione ortogonale, sulle strutture in oggetto, assume i seguenti valori: Su elementi verticali sopravento 390*1,5*0,8 468 N/mq Su elementi verticali sottovento 234 N/mq Su elementi di falda sopra e sottovento -234 N/mq Sovraccarichi unitari adottati nel calcolo

L’analisi globale del fabbricato viene eseguita per i carichi e sovraccarichi indicati precedentemente, applicando i coefficienti parziali previsti dalla norma; dalla stessa analisi vengono derivate le azioni equivalenti del sisma applicate nei baricentri dei piani; nel caso specifico vengono considerate solo le azioni equivalenti ai tre livelli previsti nel campanile, componendole infine per determinare le sollecitazioni ai livelli più significativi.

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2.7. Modello numerico

Informazione sul codice di calcolo

Il codice di calcolo impiegato è PCE, modellatore e solutore ad elementi finiti in grado di eseguire analisi statiche e dinamiche di strutture murarie, procedendo ad un calcolo elastico, ma con la possibilità di considerare il comportamento plastico della muratura nella fase di verifica. Il codice è prodotto da Aedes Software S.n.c., via Ferrante Aporti 32, 56028 S.Miniato Basso (PI). Lo scrivente Ing.Corrado Prandi dispone di licenza d’uso ed assistenza. Al software è allegato il manuale d’uso.

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Dati in ingresso I dati che vengono inseriti con varie utilità offerte dal programma sono:

• pareti, travi ed architravi, bancali (geometria, materiale, vincoli),

• impalcati (geometria, modalità di distribuzione del carico alle pareti, rigidezza nel piano),

• condizioni di carico elementari,

• combinazioni di carico,

• caratteristiche sismiche del sito,

• caratteristiche del suolo.

Modellazione della geometria e delle proprietà meccaniche

La geometria delle pareti deriva dalla conformazione effettiva delle stesse, previa effettuazione di opportune regolarizzazioni degli allineamenti e delle sezioni, ininfluenti per i risultati ma indispensabili per l’efficacia del funzionamento della procedura. Le proprietà meccaniche dei materiali sono definite riportando i valori indicati dalla normativa, con possibilità di inserire coefficienti migliorativi per differenziare eventuali difformità tra le varie pareti.

Metodologia di modellazione ed analisi

Nell’ottica prevista dal procedimento a “telaio equivalente” tutti i componenti della struttura (fondazioni, maschi murari, striscie sopra le aperture, travi, sottofinestra) sono individuate da aste dotate di rigidezza flessionale e tagliante, con ogni possibilità di vincolo agli estremi, in modo da potere attribuire configurazioni adeguatamente coerenti al reale.

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Nel caso specifico, il telaio tridimensionale costituito dalle aste è stato assogettato ad una analisi statica, sismica statica equivalente e sismica dinamica modale; tutte le analisi procedono in ambito elastico; l’analisi modale provvede all’individuazione dei modi di vibrare nel numero sufficiente a soddisfare le percentuali di massa partecipante prevista dalla normativa; per ogni modo di vibrare vengono restituite le azioni orizzontali equivalenti ai baricentro dei piani.

Modellazione dei vincoli esterni ed interni

In fondazione viene utilizzato il vincolo definito “su suolo elastico” secondo il quale alle aste sono interdetti gli spostamenti nel piano orizzontale e le rotazioni secondo l’asse corrispondente con la verticale. Le aste in elevazione ordinariamente sono reciprocamente vincolate in continuità, con ogni possibilità di spostamento e rotazione nello spazio; l’attribuzione o meno di piano rigido vincola le aste di piano al mantenimento o meno delle reciproche posizioni secondo l’orizzontale. Modellazione delle azioni

Combinazioni delle condizioni di carico elementari:

Numero Condizioni di Carico Elementari : 9

1. Permanenti

2. Permanenti non strutturali

3. Variabili residenziali

4. Neve

5. Vento +x

6. Vento –x

7. Vento +y

8. Vento –y

9. Pesi propri murature

Numero Combinazioni di Condizioni di Carico statiche: 18

1. SLU – Nmax + vento+x dominante residenziale

2. SLU – Nmax + vento+y dominante residenziale

3. SLU – Nmax + vento-x dominante residenziale

4. SLU – Nmax + vento-y dominante residenziale

5. SLU – Nmax dominante residenziale

6. SLU – Nmax dominante vento+x

7. SLU – Nmax dominante vento+y

8. SLU – Nmax dominante vento-x

9. SLU – Nmax dominante vento-y

10. SLU – Nmax + vento+x dominante neve

11. SLU – Nmax + vento+y dominante neve

12. SLU – Nmax + vento-x dominante neve

13. SLU – Nmax + vento-y dominante neve

14. SLU – Nmax dominante neve

15. SLU – ecc.max + vento+x

16. SLU – ecc.max + vento+y

17. SLU – ecc.max + vento-x

18. SLU – ecc.max + vento-y

COMBINAZIONI DI CARICO per ANALISI SISMICA

Per quanto riguarda le azioni competenti al calcolo sismico, la combinazione sismica (§3.2.4) viene creata automaticamente e quindi non richiede una sua identificazione specifica nell'elenco delle combinazioni di PC.E. La combinazione sismica esaminata è quindi la seguente:

G,1 + G,2 + P + E + ΣΣΣΣ(ψψψψ2,j * Qk,j)

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Modalità di applicazione dei sovraccarichi nella formazione delle condizioni di carico elementari

Peso proprio Il peso dei manufatti sovrastanti viene applicato automaticamente dalla procedura ai setti di pertinenza inseriti nel modello. Neve Il sovraccarico attribuito alle falde è distribuito in base alle aree di influenza ai setti murari corrispondenti. Sovraccarichi permanenti ed accidentali I sovraccarichi unitari vengono attribuiti agli impalcati e da questi distribuiti in base alle aree di influenza ai setti murari corrispondenti. Pareti Il peso proprio delle murature è attribuito direttamente ai setti murari con un corrispondente carico lineare.

2.8. Principali risultati

Interessa riportare una selezione dei risultati dell’analisi globale del fabbricato utili per le calcolazioni del campanile. Modo Autovalore Frequenza Periodo Masse modali efficaci Totale progressivo % Quote masse modali efficaci

(rad/sec)^2 (cicli/sec) (sec) (% sulla massa totale) (m)

X Y Z X Y Z X Y Z

1 356.788 3.006 0.333 0.057 57.456 0.000 0.057 57.456 0.000 9.598 8.768 0.000

2 390.557 3.145 0.318 2.426 0.112 0.000 2.483 57.569 0.000 14.225 8.675 0.000

3 435.998 3.323 0.301 0.045 40.079 0.000 2.529 97.647 0.000 8.062 8.577 0.000

4 913.162 4.809 0.208 89.515 0.074 0.000 92.044 97.721 0.000 8.214 7.789 0.000

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CARICHI SISMICI DINAMICI derivati da ANALISI MODALE

Nei nodi al baricentro degli impalcati nel campanile

723 h = 14,3 m

743 h = 17,3 m

759 h = 21,3 m

--> Forze equivalenti per il Modo 1 :

Acc.Spettrale = 2.484 m/sec^2 = 0.253 g

-----> Sisma orizzontale (a°): FX, FY, (kgf),

723, 6.000E+00, -1.520E+02,

743, 1.000E+01, -2.180E+02,

759, 2.100E+01, -3.560E+02,

-----> Sisma orizzontale (a°+90°): FX, FY, kgf)

723, -1.980E+02, 4.824E+03,

743, -3.100E+02, 6.900E+03,

759, -6.740E+02, 1.125E+04,

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--> Forze equivalenti per il Modo 2 :

Acc.Spettrale = 2.484 m/sec^2 = 0.253 g

-----> Sisma orizzontale (a°): FX, FY,(kgf)

723, 8.300E+02, 4.700E+01,

743, 1.442E+03, 6.500E+01,

759, 3.447E+03, 8.800E+01,

-----> Sisma orizzontale (a°+90°): FX, FY,(kgf)

723, 1.780E+02, 1.000E+01,

743, 3.100E+02, 1.400E+01,

759, 7.410E+02, 1.900E+01,

--> Forze equivalenti per il Modo 3 :

Acc.Spettrale = 2.419 m/sec^2 = 0.247 g

-----> Sisma orizzontale (a°): FX, FY, (kgf)

723, 2.000E+00, 2.900E+01,

743, 3.000E+00, 9.600E+01,

759, 0.000E+00, 3.500E+02,

-----> Sisma orizzontale (a°+90°): FX, FY, (kgf)

723, -7.400E+01, -8.520E+02,

743, -8.000E+01, -2.865E+03,

759, 6.000E+00, -1.041E+04,

--> Forze equivalenti per il Modo 4 :

Acc.Spettrale = 2.415 m/sec^2 = 0.246 g

-----> Sisma orizzontale (a°): FX, FY, (kgf)

723, 6.039E+03, 1.390E+02,

743, 6.746E+03, 1.410E+02,

759, -3.583E+03, -1.130E+02,

-----> Sisma orizzontale (a°+90°): FX, FY,(kgf)

723, 1.740E+02, 4.000E+00,

743, 1.940E+02, 4.000E+00,

759, -1.030E+02, -3.000E+00,

Applicando per ogni modo di vibrare e per ogni direzione

Ti(h=11.3) = F(759)+F(743)+F(759)

Mi(h=11.3) = F(759)*10+F(743)*6+F(759)*3

Quindi eseguendo

(ΣTi²)^0.5 = 29130 daN

(ΣMi²)^0,5 = 165632 daN*m

Si ottengono probabili valori dell’azione tagliante e del momento flettente allo

spiccato del campanile dalla copertura.

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2.9. Giudizio motivato di accettabilità dei risultati

L’analisi dinamica modale porta all’individuazione di un numero limitato di modi

necessari a mobilitare le percentuali di massa richieste dalla normativa.

Due modi in particolare mobilitano la maggio parte delle masse nelle due

direzioni principali; sono modi per i quali campanile e fabbricato oscillano in

controfase, con basso periodo e conseguente notevole amplificazione delle

accelerazioni.

Il risultato numerico non evidenzia evidenti singolarità.

Un riscontro sommario può eseguirsi avendo determinato la massa del campanile

Nella parte che si eleva oltre l’impalcato del sottotetto (m 9.60 circa)

19,65 m³ di muratura 19,65*2000/9,81 4000 kg massa

per un periodo determinato considerando l’altezza da terra pari a m 18.75

0,05*18,75^0,75 = 0,45 sec

determinando poi il periodo proprio del corpo di fabbrica senza il campanile

(h = m 9,3)

0,05*9,3^0,75 = 0,27 sec

considerando un suolo C ed un fattore di struttura 2.25 dallo spettro di

progetto si ottiene S = 0,252g sia per il campanile che per il corpo di

fabbrica principale

componendo le accelerazioni, nell’ipotesi di oscillazione in controfase di corpo

di fabbrica principale e campanile

4000*9,81*0,252*2 20000 kg circa

20000*2/3*9,60 127000 kgm circa

valori comparabili con quelli ottenuti dall’analisi modale

2.10. Verifiche agli stati limite ultimi

Si intende disporre dei tiranti in acciaio in corrispondenza degli angoli interni del campanile, tra impalcati in angolare metallico connessi alle murature e controventati con tondini metallici; l’azione tagliante differenziale tra impalcati successivi viene utilizzata per il dimensionamento dei tiranti diagonali, mentre quella flettente secondo l’asse diagonale della sezione per i tiranti verticali. Le azioni di compressione conseguenti alla condizione di pressoflessione ed al rifollamento dei connettori, vengono mantenute sulla muratura. Prevedendo una coppia di tondi ad ogni angolo del campanile dunque con un braccio di coppia pari a 2.55 m l’area minima del tirante sarà pari a 165000*0,5/2.55/2750*1,05 = 11.2 cm² Ø40 tirante tipo Considerando che l’azione tagliante sia pari a circa 3000 daN/m, tra due impalcati distanti 3.00 m, l’area minima del tirante verticale sarà pari a 9000*0,5/cos67°/2750*1.05 = 4.39 cm² Ø24 diagonale tipo Ancorando gli impalcati alle murature, con tasche di 30x30 cm, riempite con malta antiritiro, utili alla trasmissione dell’azione dei tiranti, prevedendo per ogni angolo e per tre livelli n°3 tasche: 165000/2.55/3/2/(30x20) = 12 daN/cmq

2.11. Verifiche agli stati limite di esercizio

Non vengono eseguite in quanto non evidenzierebbero situazioni rilevanti in questa fase dell’intervento di consolidamen

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3. RELAZIONE SUI MATERIALI

3.1. Elenco dei materiali impiegati e loro modalità di posa in opera

Il materiale di previsto impiego per la realizzazione dei tiranti è l’acciaio S2750 fyk = tensione caratteristica di snervamento = 275 N/mmq Le giunzioni saldate tra i piatti costituenti le piastre verranno eseguite secondo la norma UNI EN ISO 4063:2001 da operatori normativamente qualificati. Le piastre metalliche di connessione con la muratura, verranno inghisate con malta, così da conseguire una buona aderenza indispensabile per la trasmissione delle tensioni. 3.2. Valori di calcolo

Il valore della tensione di snervamento da adottare nelle verifiche dei componenti metallici, deriverà dall’applicazione di un coefficiente parziale γc = 1,05 alla tensione caratteristica di snervamento: 275/1,05 = 262 N/mmq

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4. ELABORATI GRAFICI ESECUTIVI E PARTICOLARI COSTRUTTIVI

4.1. Rilievo geometrico strutturale Si veda l’allegato grafico 1

4.2. Documentazione fotografica

Vengono riportate a seguire le tre istantanee che documentano la gravità delle condizioni statiche nelle zone oggetto dell’intervento:

- Le opere provvisionali a sostegno del campanile, - lo stato fessurativo della parete est e nord del campanile, - la stato fessurativo della volta a crociera sovrastante lo scalone.

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21

22

4.3. Quadro fessurativo e/o di degrado

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Il quadro fessurativo ed il degrado della porzione dell’immobile che comprende l’arco sull’altare, la muratura sovrastante e la porzione di copertura sostenuta da quest’ultima è estremamente grave. La mancanza nell’arco della catena, ha consentito che le relative spinte determinassero un fuoripiombo della parete esterna pari a cm 15 circa.

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+ 45

quadro fessurativo delle volte a crociera sovrastanti lo scalone e l’altare

4.4. Elaborati grafici generali

Si veda l’allegato grafico 1

4.5. Particolari costruttivi

Si veda l’allegato grafico 1

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5. PIANO DI MANUTENZIONE DELLA PARTE STRUTTURALE DELL’OPERA

L’orditura lignea di copertura dovrà essere annualmente ispezionata da sotto per riconoscere la presenza di infiltrazioni di acqua piovana che possano pregiudicarne l’integrità; in particolare andranno testate a percussione le travi principali, con particolare cura in prossimità dell’appoggio sulle murature laterizie; dovranno essere rilevate eventuali anomale inflessioni dei travicelli. Con frequenza quadriennale si dovrà stendere sull’orditura lignea un prodotto impregnante e fungicida. Su una parete sottostante la porzione di copertura in oggetto, sarà posizionata una targhetta riportante le date dell’ultima ispezione e trattamento. Le lattonerie verranno ispezionate visivamente dall’esterno per riconoscere eventuali percolature lungo le pareti; con frequenza biennale dovrà essere verificato che i canali risultino sgombri di detriti e materiale organico, che gli stessi mantengano l’efficace connessione con il cornicione e che la guaina bituminosa abbia mantenuto l’adesione con le parti in rame. Ogni quindici/venti anni circa sarà necessario provvedere a risvoltare i coppi laterizi, curandone la pulizia, il corretto sormonto e la sostituzione di quelli degradati dal gelo. Le murature interne ed esterne a sostegno della coperture saranno annualmente visivamente controllate nell’integrità superficiale e quanto all’assenza di colature o tracce di umidità persistenti. Le parti in metallo a vista dovranno essere annualmente ispezionate a verificare l’integrità del trattamento antiossidante, procedendo a ripristini eventuali.

6. RELAZIONE SUI RISULTATI SPERIMENTALI – INDAGINI SPECIALISTICHE

6.1. Relazione geologica: indagini, caratterizzazione e modellazione geologica del

Sito In considerazione dell’entità dell’intervento si è ritenuto di non predisporre tale documento.

6.2. Relazione geotecnica: indagini, caratterizzazione e modellazione del volume significativo del terreno L’informazione circa la classe C del terreno di fondazione, utilizzata per la definizione degli spettri elastici di risposta, deriva da prove geotecniche prossime alla zona dell’attuale intervento. L’intervento in progetto non comporta modifiche alle fondazioni o aumento dei carichi.

6.3. Relazione sulla caratterizzazione meccanica dei materiali Con riferimento alla muratura, si è proceduto alla caratterizzazione del materiale assumendo i valori associati alla tipologia più affine (mattoni laterizi pieni legati con malta di calce), derivata dalla classificazione inserita nella norma vigente; considerando poi un livello di conoscenza 1 ed un fattore di confidenza pari a 1,35 .

• fk = 24 daN/cm²

• fvk0 = 0,6 daN/cm²

• E = 12.000 daN/cm²

• G = 4.000 daN/cm²

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0.

INDICE 1.

DOCUMENTI DI SINTESI 1.1. Sintesi del percorso progettuale 1.2. Condizioni d’uso e livelli di sicurezza della costruzione

2. RELAZIONE DI CALCOLO STRUTTURALE

2.1. Premessa 2.2. Analisi storico critica ed esito del rilievo geometrico strutturale

2.3. Descrizione generale dell’opera e dei criteri generali di analisi e verifica

2.4. Quadro normativo di riferimento adottato

2.5. Livelli di conoscenza e fattori di confidenza

2.6. Azioni di progetto sulla costruzione

2.7. Modello numerico

2.8. Principali risultati

2.9. Giudizio motivato di accettabilità dei risultati

2.10. Verifiche agli stati limite ultimi

2.11. Verifiche agli stati limite di esercizio

3. RELAZIONE SUI MATERIALI

3.1. Elenco dei materiali impiegati e loro modalità di posa in opera

3.2. Valori di calcolo

4. ELABORATI GRAFICI ESECUTIVI E PARTICOLARI COSTRUTTIVI

4.1. Rilievo geometrico strutturale

4.2. Documentazione fotografica

4.3. Quadro fessurativo e/o di degrado

4.4. Elaborati grafici generali

4.5. Particolari costruttivi

5.

PIANO DI MANUTENZIONE DELLA PARTE STRUTTURALE DELL’OPERA

6. RELAZIONE SUI RISULTATI SPERIMENTALI – INDAGINI SPECIALISTICHE

6.1. Relazione geologica: indagini, caratterizzazione e modellazione geologica del

Sito 6.2. Relazione geotecnica: indagini, caratterizzazione e modellazione del volume significativo del terreno 6.3. Relazione sulla caratterizzazione meccanica dei materiali