Luigi Ceci. Secondo la “verifica di vulnerabilità sismica” è una scuola da demolire

La parte conclusiva della relazione sulla verifica della vulnerabilità sismica della Luigi Ceci comincia con un “elogio” sullo stato di manutenzione della scuola, sottolineando che ci sono fiori e sculture di abbellimento nell’atrio. Poi, però, si capisce che forse è una (involontaria?) “ironia”, poichè si propone di demolirla. Pessimo calcestruzzo, armature insufficienti, pilastri che mancano o sono in numero inadeguato, “elevatissimo rischio di crollo” per i corpi B e C. Questo è quanto certifica lo studio Carini, incaricato dell’analisi consegnata il 28 ottobre. Da adesso non si può più continuare a far finta di niente. “Pubblico, per il loro interesse generale e nell’ambito dell’esercizio della mia attività di consigliere comunale,  parte degli ultimi due capitoli della “relazione”, quelli in cui si traggono le fila della lunga e complessa indagine condotta dallo studio incaricato”. (Tarcisio Tarquini)

@discorsoincomune

GLI INTERVENTI PROPOSTI

La scuola Luigi Ceci appare, al visitatore occasionale, come una scuola tutto sommato
accogliente, ben messa, senza evidenti lesioni o fessurazioni di rilievo. La particolare cura avuta dall’amministrazione comunale sulla sua manutenzione ordinaria, sembra proporre la scuola in maniera impeccabile, con un ingresso nel quale oltre ad alcune piante ornamentali, è presente anche una piccola scultura. La scuola, in altre parole, “si presenta bene”. In realtà la situazione apparente nasconde una verità ben diversa: la struttura presenta notevoli deficienze, in particolare il calcestruzzo e le armature che costituiscono la struttura sono insufficienti. Il calcestruzzo, nei controlli effettuati, ha presentato valori di resistenza per i quali non è possibile nemmeno parlare di “magrone”, termine con il quale si indica un calcestruzzo “magro” con quantitativo di cemento inferiore a 150kg /mc, utilizzato principalmente nelle sottofondazioni (il
magrone ha valori di schiacciamento superiore a 150daN/cmq, il calcestruzzo rilevato ha valori di 90 daN/cmq). Si tratta di un calcestruzzo che ha subito sicuramente un depotenziamento a causa di un eccessivo rapporto acqua cemento. Il fuso granulometrico è sicuramente accettabile, ma la presenza di numerosi vacuoli fa comprendere come la sua resistenza sia stata nuociuta da un uso eccessivo di acqua
Le armature risultano essere insufficienti gia solamente per rispondere a sollecitazioni di tipo statico. Inoltre sono state rilevate armature di diametro inferiore rispetto a quelle dichiarate nella precedente campagna indagini, oltre ad un numero di esse diverso da quelle dichiarate. Tale circostanza unita ad una scarsa progettazione strutturale antisismica, figlia di una scarsa cultura del tempo (anni 50), oltre agli “acciacchi” di una struttura oramai obsoleta, danno un quadro preciso della situazione.
Alla luce di quanto sopra e per una serie di considerazioni che si riportano di seguito , la
proposta che viene avanzata, in questa sede, è quella di una demolizione e ricostruzione dell’intero complesso. Vediamo le tesi a supporto di tale motivazione.

Nell’idea della demolizione e ricostruzione ex-novo, va tenuto presente principalmente che costruire una scuola nuova corrisponde a disporre di un bene che durerà almeno 100 anni; al contrario, operare una ristrutturazione non potrà garantire all’immobile la medesima durata senza la necessità di interventi di manutenzione straordinaria. Vanno quindi valutate i differenti costi, gestione e manutenzione, proiettandoli nel futuro, evitando di limitarsi al momento immediato. In definitiva, va considerato che, operando una ristrutturazione, un eventuale apparente risparmio iniziale di costi andrà inevitabilmente “pagato” nell’immediato futuro, in spese di manutenzione continue.
Adeguare un immobile esistente alla nuova normativa antisismica, nel contesto di un immobile con numerosi deficit, molti dei quali insanabili (si pensi solo al problema di pilastri in falso o a quello del consolidamento delle tamponature per evitare fenomeni di ribaltamento) è un’operazione che ha costi molto importanti, forse maggiori della demolizione stessa. Il problema dello sfondellamento dei solai, che a breve si riproporrà, visto lo stato di vetusta degli stessi e i fenomeni di distacco gia manifestatisi, è una altra di quelle criticità che si presenterà a breve . Rottura del fondello di laterizio nei solai
La possibilità di utilizzare isolatori sismici per il nuovo complesso scolastico, permetterebbe sicuramente di avere anche una riduzione dei costi della struttura, atteso che gli stessi isolatori assorbono una quota parte delle accelerazioni sismiche e consentono di realizzare una struttura meno “massiva”. Si pensi, poi, alla psicologia nei genitori che vedrebbero nella scuola un ancora di “salvezza”,
un luogo ultrasicuro dove i propri figli passano buona parte della giornata. Non ultimo, si innesterebbe il discorso del risparmio energetico, sia per ragioni prettamente economiche (2 caldaie da 250KW consumano tanto!!) sia per ragioni di rispetto ambientale. Pensare a soluzioni di risparmio energetico moderne su un immobile esistente è un progetto spesso complesso, con ricadute costose e non sempre
perfettamente compatibili con la realtà dei luoghi e delle strutture. Introdurre soluzioni di risparmio energetico durante la costruzione di un immobile nuovo è invece del tutto semplice, efficace e immediato. Probabilmente, a conti fatti, una ristrutturazione costa meno di una demolizione e ricostruzione, ma il valore dell’immobile finale è superiore sotto tutti i punti di vista. Una scuola nuova, oltre ad essere più solida, sicura e efficiente, sia dal punto di vista energetico che sismico, potrebbe essere costruita partendo da un progetto su misura, per rispondere alle esigenze specifiche scolastiche.
Le necessita di aule multimediali, di zone sportive, di mense in chiave moderna, di spazi con destinazioni d’uso ad hoc, potranno essere concertate solamente con chi questi spazi li utilizza.

CONCLUSIONI
Il presente lavoro ha avuto come oggetto l’analisi della vulnerabilità sismica riguardante la scuola elementare Luigi Ceci. sita in Via del Calasanzio – Alatri (FR).
L’edificio oggetto di studio sorge nella parte alta del centro abitato del Comune di Alatri (FR), a ridosso del centro storico, si tratta di un edificio in cemento armato realizzato negli anni cinquanta. La scuola è costituita da tre corpi indipendenti separati da giunti tecnici, ogni corpo strutturale è stato identificato con una lettera A, B e C. Dal fronte strada di via del Calasazio il Corpo B è il corpo centrale, il Corpo A è situato sulla sinistra ed il Corpo C sulla destra.
La valutazione della sicurezza del complesso scolastico è stata eseguita in primo luogo nei confronti delle azioni verticali in assenza di azioni orizzontali e successivamente attraverso un’analisi statica non lineare è stato studiato il comportamento della struttura sotto l’azione sismica. Il complesso scolastico ha evidenziato carenze e limiti tipici delle costruzioni degli anni 50, periodo in cui era assente qualsiasi normativa tecnica e non vi era l’obbligo del collaudo statico.
Le carenze riscontrate sono di vario tipo e sono legate a:
Concezione strutturale: In assenza di criteri antisismici ed a causa di una limitata conoscenza per l’epoca del comportamento dinamico delle strutture sottoposte ad azioni orizzontali, la struttura è stata progettata e realizzata per i soli carichi verticali. Conseguentemente sono presenti le sole travi principali, portanti del solaio, sono infatti assenti travi di collegamento trasversale tra i telai di c.a. ad esclusione delle sole travi perimetrali. Sono inoltre presenti pilastri in falso su luci elevate che costituiscono ulteriore punti di vulnerabilità per la struttura.
Dettagli costruttivi: realizzati secondo le regole del buon costruire dell’epoca senza particolari accorgimenti che possano derivare da considerazioni più moderne. Ciò si traduce nella presenza di barre di armatura lisce, assenza di zone di raffittimento per le staffe di travi e pilastri e scarso quantitativo di armatura, aspetto di non poco conto in quanto nelle normative attuali è posta particolare attenzione nella progettazione e realizzazione dei dettagli costruttivi che risultano fondamentali per conferire alla struttura un buon grado di duttilità.
Caratteristiche dei materiali: scadente qualità dei materiali impiegati, in particolare del calcestruzzo in opera, all’epoca spesso confezionato in cantiere con conseguente variabilità della qualità dello stesso.
Si fa presente che in alcuni casi i valori del cls sono inferiori ai 100 daN /cmq, in 8 casi su 14
(…)

Tutti questi aspetti costituiscono degli elementi di vulnerabilità dell’organismo strutturale,  riscontrabili in molte delle strutture realizzate in quegli anni, che definiscono carenze e debolezze della struttura successivamente emerse anche in fase di analisi. La verifica statica ai soli carichi verticali ed eseguita considerando le sole combinazioni SLU ha evidenziato che ognuno dei tre corpi strutturali che compongono il complesso scolastico, seppur in misura diversa, non è in grado di rispettare i requisiti prestazionali richiesti dalla normativa vigente allo SLU.

CORPO A. Dal punto di vista statico i pilastri del corpo strutturale sono ampiamente verificati con indice di sicurezza oltre 1.5 sia per quanto riguarda le verifiche a pressoflessione sia a taglio. Mentre per quanto riguarda le travi sono state riscontrate carenze sia in termini di resistenza ultima a flessione sia di resistenza a taglio. Tali carenze sono riconducibili ad un quantitativo di armatura minore rispetto quello richiesto per rispettare le verifiche di normativa, aspetto che vale in particolar modo per le staffe delle travi. I valori degli indici di sicurezza sono comunque di poco minori dell’unità.
Dal punto di vista sismico il corpo A è caratterizzato da un indice di rischio espresso in termini di PGA pari a 0.403 e determinato dalla rottura a taglio delle aste in c.a. in linea con quanto già riscontrato dall’analisi ai soli carichi verticali.

CORPO B. Dalle verifiche eseguite allo SLU il corpo strutturale B non soddisfa i requisiti della normativa tecnica in vigore in quanto è emerso che il corpo ha carenze sia su alcuni pilastri sia in modo diffuso sulle travi. In particolare per quanto riguarda i pilastri sono presenti n°5 elementi sull’ultimo impalcato che superano la resistenza a pressoflessione della sezione, inoltre uno di questi cinque supera
anche la resistenza a taglio della sezione. I restanti pilastri sono tutti verificati nei confronti delle sollecitazioni taglianti con indice di sicurezza maggiore di 1.5, i pilastri della palestra risultano essere particolarmente sollecitati a pressoflessione infatti hanno un indice di sicurezza compreso tra 1 e 1.2.
Per quanto riguarda le travi sono state riscontrate carenze sia in termini di resistenza ultima a flessione sia di resistenza a taglio. I valori degli indici di sicurezza minori sono stati riscontrati nella zona della palestra, infatti sulle travi della palestra gravano anche i pilastri in falso degli ulteriori due piani soprastanti che costituiscono un aggravio delle sollecitazioni su questi elementi.

Dal punto di vista sismico il corpo B è caratterizzato da un indice di rischio molto basso espresso in termini di PGA pari a 0.01, quindi rischio elevatissimo di crollo,  determinato dalla rottura a taglio delle aste in c.a. in linea con quanto già riscontrato dall’analisi ai soli carichi verticali. Il basso indice di rischio sta ad indicare che già nei primi step di analisi, quando l’azione sismica non è ancora elevata e sono prevalenti le azioni verticali, la struttura va in crisi sottolineando ancor più le carenze riscontrate nel caso statico.

CORPO C Dalle verifiche eseguite allo SLU, quindi nei confronti dei soli carichi verticali, è emerso come i pilastri del corpo C siano ampiamente verificati con indice di sicurezza oltre 1.5 per quanto riguarda le verifiche a taglio, mentre per quanto riguarda le verifiche a pressoflessione tutti gli elementi ad esclusine di due pilastri dell’ultimo piano hanno indici di sicurezza maggiori di 1.5. Due pilastri dell’ultimo piano hanno indice di sicurezza attorno a 0.83.

Dal punto di vista sismico il corpo C è caratterizzato da un indice di rischio molto basso espresso in termini di PGA pari a 0.01, quindi rischio elevatissimo di crollo,  e determinato dalla rottura a taglio delle aste in c.a. in linea con quanto già riscontrato dall’analisi ai soli carichi verticali. Il basso indice di rischio sta ad indicare che già nei primi
step di analisi, quando l’azione sismica non è ancora elevata e sono prevalenti le azioni verticali, la struttura va in crisi sottolineando ancor più le carenze riscontrate nel caso statico. La verifica statica ai soli carichi verticali ed eseguita considerando le sole combinazioni SLU per i CORPI A, B e C non risulta essere soddisfatta, pertanto il complesso non è in grado di rispettare i requisiti prestazionali richiesti dalla normativa vigente allo SLU. Conseguentemente ed in accordo a quanto riportato dal D.M. 17/01/2018 dovranno essere previsti gli opportuni interventi finalizzati a raggiungere i livelli di sicurezza richiesti da normativa od in alternativa limitare l’uso della struttura.
Sotto l’azione sismica, allo stato di fatto le criticità più rilevanti sono state rilevate nei corpi strutturali B e C.
(…)
Ulteriore aspetto da considerare è la vulnerabilità dei pannelli di tamponatura, i quali seppur elementi non strutturali costituiscono un aspetto primaria importanza per garantire l’incolumità delle persone che fanno uso della struttura. Per garantire la sicurezza nei confronti di collassi dei pannelli di tamponatura dovranno essere adottati specifici accorgimenti, come l’inserimento di reti leggere da intonaco, di cui la struttura è ad oggi priva.
In generale gli interventi di mitigazione della vulnerabilità sismica dovrebbero puntare ad elevare gli indici di rischio in termini di accelerazione al di sopra di 0.6. Infatti il D.M.17/01/2018 ha introdotto livelli specifici di sicurezza da raggiungere espressi in termini di ζE per le costruzioni di classe III ad uso scolastico il valore minimo di sicurezza da raggiungere è pari a ζE=0.6. La scelta e la progettazione degli interventi atti a mitigare la vulnerabilità sismica dell’edificio ed incrementare i valori dell’indice di rischio, deve considerare aspetti meccanici, funzionali, prestazionali e disponibilità economiche.
Alla luce di quanto sopra e per una serie di considerazioni che si riportano di seguito , la proposta che viene avanzata, in questa sede, è quella di una demolizione e ricostruzione dell’intero complesso. Vediamo le tesi a supporto di tale motivazione.
Nell’idea della demolizione e ricostruzione ex-novo, va tenuto presente principalmente che costruire una scuola nuova corrisponde a disporre di un bene che durerà almeno 100 anni; al contrario, operare una ristrutturazione non potrà garantire all’immobile la medesima durata senza la necessità di interventi di manutenzione straordinaria. Vanno quindi valutate i differenti costi, gestione e manutenzione, proiettandoli nel futuro, evitando di limitarsi al momento immediato. In definitiva, va considerato che, operando una ristrutturazione, un eventuale apparente risparmio iniziale di costi andrà
inevitabilmente “pagato” nell’immediato futuro, in spese di manutenzione continue.
Adeguare un immobile esistente alla nuova normativa antisismica, nel contesto di un immobile con numerosi deficit, molti dei quali insanabili (si pensi solo al problema di pilastri in falso o a quello del consolidamento delle tamponature per evitare fenomeni di ribaltamento) è un’operazione che ha costi molto importanti, forse maggiori della demolizione stessa. Il problema dello sfondellamento dei solai, che a breve si riproporrà, visto lo stato di vetusta degli stessi e i fenomeni di distacco gia manifestatisi, è una altra di quelle criticità che si presenterà a breve. La possibilità di utilizzare isolatori sismici per il nuovo complesso scolastico, permetterebbe sicuramente di avere anche una riduzione dei costi della struttura, atteso che gli stessi isolatori assorbono una quota parte delle accelerazioni sismiche e consentono di realizzare una struttura meno “massiva”. Si pensi, poi, alla psicologia nei genitori che vedrebbero nella scuola un ancora di “salvezza”, un luogo ultrasicuro dove i propri figli passano buona parte della giornata. Non ultimo, si innesterebbe il discorso del risparmio energetico, sia per ragioni prettamente economiche (2 caldaie da 250KW consumano tanto!!) sia per ragioni di rispetto ambientale. Pensare a soluzioni di risparmio energetico moderne su un immobile esistente è un progetto spesso complesso, con ricadute costose e non sempre
perfettamente compatibili con la realtà dei luoghi e delle strutture. Introdurre soluzioni di risparmio energetico durante la costruzione di un immobile nuovo è invece del tutto semplice, efficace e immediato. Probabilmente, a conti fatti, una ristrutturazione costa meno di una demolizione e ricostruzione, ma il valore dell’immobile finale è superiore sotto tutti i punti di vista. Una scuola nuova, oltre ad essere più solida, sicura e efficiente, sia dal punto di vista energetico che sismico, potrebbe essere costruita partendo da un progetto su misura, per rispondere alle esigenze specifiche scolastiche.

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