REALIZZAZIONE DI INTERVENTI URGENTI DI CONSOLIDAMENTO STATICO, MIGLIORAMENTO SISMICO, RISANAMENTO E SOSTITUZIONE DI COPERTURE FATISCENTI PRESSO L’ IMMOBILE SITO A CARMIANO ALLA VIA LECCE DENOMINATO “PALAZZO DEI CELESTINI”
DESCRIZIONE DELLE OPERE – CARATTERISTICHE GENERALI
Il progetto di recupero e di consolidamento strutturale ha previsto una serie di interventi variamente articolati:
ELIMINAZIONE DELLE SPINTE TRAMITE TIRANTI METALLICI
Il fabbricato presentava numerose e diffuse lesioni longitudinali, spesso anche di notevole entità, sia in asse alla copertura voltata, sia all’ attacco con le murature interne ed esterne. Altre lesioni, particolarmente evidenti ed inclinate rispetto all’ asse longitudinale della copertura, si propagavano fino ad interessare il pavimento anche del piano primo.
Al fine di equilibrare le spinte delle volte e degli archi è stato previsto l’ impiego di tiranti metallici nel piano orizzontale quasi tutti ad azione attiva (con pretensionamento ).
Tale impiego ha permesso anche di realizzare una cerchiatura e precompressione dell’ intero fabbricato, così da assorbire egregiamente eventuali forze dinamiche di natura sismica.
La forza orizzontale è stata calcolata per ogni arco e per ogni volta e di conseguenza è stato dimensionato ogni tirante da inserire, ancorato alle estremità mediante capo chiave. A causa della presenza di deformazioni e spanciamenti sulla muratura, o anche di lesioni gravi sulla volta si è previsto di mettere in carico i tiranti mediante prepensionamento (precompressione delle murature).
CONSOLIDAMENTO DEI MASCHI MURARI MEDIANTE CONFINAMENTO
Sul fabbricato sono state riscontrate importanti e preoccupanti lesioni ad andamento pseudo verticale su alcuni pilastri, in particolare nei pilastri a cavallo dei vani 1a e 1b (sui quali scaricano gli archi in pietra di tufo a tutto sesto di sostegno delle murature di spina del piano primo, completamente in falso). Trasversalmente sono state individuate anche lesioni inclinate a circa 45°. Poiché il comportamento delle murature per sollecitazioni da compressione e da taglio è notoriamente molto fragile, il quadro fessurativo rilevato ha messo in evidenza il rischio di gravi dissesti senza ulteriori preavvisi. D’ altra parte l’ analisi svolta sui pilastri degli archi in muratura che delimitano i vani 1a-1b e 2a-2b ha evidenziato tensioni normali elevatissime.
In particolare la muratura del pilastrone al centro dei quattro vani presentava tensioni normali di compressione anche superiori a 13.00 (!!) Kg/cmq (valore incompatibile con la resistenza della muratura), mentre i pilastri in muratura esterni presentavano valori di circa 10.00-11.00 Kg/cmq (pilastro dx) e 8.00- 9.00 Kg/cmq (pilastro sx).
Questo delicatissimo problema è stato risolto attraverso il confinamento dei maschi murari. Il confinamento ha lo scopo incrementare la resistenza a compressione, grazie all’ impedimento della dilatazione trasversale sotto l’ elevatissimo carico.Ciò si è ottenuto attraverso soprattutto un confinamento interno mediante l’ impiego della tecnica del frettaggio della muratura.
L’ effetto del frettaggio interno è analogo a quello dei tirantini antiespulsivi e quindi le barre inserite nella muratura impediscono per attrito eventuali dilatazioni trasversali.
SOLIDARIZZAZIONE DELLA FACCIATA SU VIA LECCE AL RESTO DELLA STRUTTURA
Il rilievo del quadro fessurativo ha evidenziato importanti e preoccupanti lesioni da distacco in corrispondenza della maggior parte delle volte di copertura del piano terra (e dei pavimenti del primo piano e delle stesse volte del piano primo) a ridosso della muratura di facciata su Via Lecce. Tali lesioni, soprattutto al piano primo, dal pavimento si propagavano anche sulle murature ortogonali alla facciata (o meglio sui maschi residui che sono rimasti dopo la creazione di grandi aperture alle murature stesse del 1° piano).
Tale effetto risultava particolarmente accentuato al piano primo in corrispondenza del muro trasversale che divide il grande salone degli stucchi (vano 4), dai vani 3a e 3b.
Tale muro, che risultava anch’ esso completamento in falso, per effetto dei cedimenti della volta su cui grava, nell’ estremo tentativo di trovare nuove configurazioni di equilibrio con un comportamento di tipo ad arco, ha prodotto importanti spinte sia sulla facciata di Via Lecce (tra i vani 4 e 3b), sia sul prospetto prospiciente il giardino n.1, tra i vani 2 e 7. In questo ultimo caso la lacerazione della muratura è avvenuta sia in senso verticale (sul muro di facciata), che in senso orizzontale (sulla volta, all’ attacco tra la volta stessa e la muratura di facciata posteriore).
Inoltre il comportamento ad arco si leggeva sullo stesso muro trasversale, che presentava importanti lesioni che partendo in basso in corrispondenza dei due muri di facciata disegnavano con il loro andamento parabolico, appunto l’ arco trasversale.
Gli effetti della spinta di tale arco risultavano poi particolarmente evidenti nel pavimento del vano 3b (e della volta del vano 1a del piano terra), letteralmente lacerato.
La rotazione della facciata verso l’ esterno si leggeva anche in corrispondenza degli attacchi dei muri del primo piano tra i vani 10-11, 9-10, 8-9, 8-4, e del pavimento a ridosso della stessa facciata. Ciò per effetto anche della spinta delle volte.
Le cause che hanno prodotto i problemi sopra descritti sono state eliminate mediante un triplice intervento:
1) Realizzazione di catene in acciaio (eliminazione delle spinte)
2) Realizzazione di cuciture armate (ripristino del collegamento tra strutture verticali)
3) Realizzazione di strisce di cappe armate (ripristina del collegamento tra le strutture orizzontali (voltate) e la facciata.
MESSA IN SICUREZZA DEI MURI IN FALSO
Palazzo dei Celestini presentava una grave ANOMALIA STRUTTURALE.
Infatti numerosi maschi murari del primo piano, anche di grosso spessore, scaricavano a vuoto al centro delle volte di copertura del piano terra. Questa NOMALIA STRUTTURALE è stata sicuramente uno dei più importanti e delicati problemi da risolvere.
Scaricavano “a vuoto”:
1) il MURO DI SPINA LONGITUDINALE quasi integralmente
2) il MURO DI DIVISIONE TRASVERSALE che delimita i vani 4-3°-3b
3) il MURO DI DIVISIONE TRASVERSALE che delimita 13-14-15-16-17-18-19-20-21
4) il MURO DI DIVISIONE TRASVERSALE che delimita i vani 5-6a-6b.
Le conseguenze di tale pessima tecnica costruttiva (situazione nel tempo peggiorata dalla sostituzione nel secolo scorso delle capriate originarie (molto leggere) con solai laterocementizi (decisamente più pesanti) si leggevano nel quadro fessurativo esistente, caratterizzato da LESIONI:
– da schiacciamento e da taglio nei pilastri al piano terra tra i vani 1a-1b e 2a-2b
– longitudinali al centro della volta a botte del vano 13 al piano terra e delle due murature di testata;
– ad arco sul muro tra i vani 4-3a-3b e 1-2-7 per cedimento della base e spinta sui muri di facciata;
– diffuse sul muro di spina del 1° piano, sia all’ attacco del pavimento, sia sugli architravi.
Il problema della messa in sicurezza dei muri poggianti in falso sulle volte, è stato affrontato in modo diverso in funzione delle problematiche riscontrate, in modo da limitare da una parte al massimo le condizioni di instabilità e d’ altra parte conseguire un adeguato miglioramento sismico.
Il tipo e l’ entità del quadro fessurativo presente e soprattutto le lesioni da schiacciamento e taglio nei pilastri del piano terra, nonché lo stato tensionale ivi presente, avrebbero infatti determinato, senza alcuna ombra di dubbio, la totale compromissione strutturale dell’ intero Palazzo dei Celestini in presenza di un evento sismico anche di modesta entità.
Poiché il MURO IN FALSO DI SPINA LONGITUDINALE di cui al precedente punto 1) aveva prodotto soprattutto lesioni da schiacciamento e da taglio dei pilastri murari del piano terra, per insufficiente sezione resistente e superamento delle tensioni nel materiale, al piano terra è stato previsto un duplice intervento atto sia ad aumentare che a consolidare la sezione resistente agli scarichi verticali (attualmente insufficiente):
1) Ricucire e consolidare i pilastri in muratura tramite cuciture armate
2) Confinare gli stessi pilastri in muratura tramite l’ accoppiamento con pilastri in c.a., spinati tra di loro, affidando ai due nuovi portali l’ intero scarico proveniente dal muro in falso del piano superiore. In particolare si è pensato di far interagire immediatamente i nuovi portali con la struttura esistente attraverso l’ impiego di un betoncino colabile leggermente espansivo in grado di entrare in funzione già subito e non a seguito di assestamenti strutturali dovuti ad azioni dinamiche, come anche ad incremento di deformazione.
Invece i MURI IN FALSO TRASVERSALI di cui ai precedenti punti 2) 3) e 4) hanno prodotto soprattutto lesioni sulle strutture voltate del piano terra, e per effetto dei cedimenti avvenuti, sulle stesse murature al piano primo e sulle volte gravanti sulle stesse a copertura del piano primo.
In questo caso è stato previsto invece un intervento di rinforzo delle volte gravate dai muri, mediante la tecnica delle cappe armate irrigidite da frenelli trasversali che vanno a scaricare sulle robuste murature del piano terra.
DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEI SOLAI AMMALORATI
I solai piani presenti nel fabbricato, realizzati dai 40 ai 50 anni fa, si trovavano tutti in avanzato stato di degrado. In particolare erano presenti numerose lesioni nell’ intradosso degli stessi, armature a vista (completamente ossidate), e fondelli di laterizio e cemento completamente distaccati. Tale circostanza imponeva la totale demolizione e sostituzione degli stessi con solai latero-cementizi di adeguato spessore, con travetti in c.a.p. ad interasse 50 cm.
Palazzo dei Celestini presenta una struttura portante con murature in blocchi di tufo locale squadrati e coperture miste a volta e a solaio laterocementizio. Le murature, di buone caratteristiche fisico-meccaniche si attestano direttamente sul banco di fondazione costituito da calcari a circa 40 cm al di sotto dell’ attuale piano di calpestio.
DESCRIZIONE DELLE OPERE – CARATTERISTICHE GENERALI
Il progetto di recupero e di consolidamento strutturale ha previsto una serie di interventi variamente articolati:
ELIMINAZIONE DELLE SPINTE TRAMITE TIRANTI METALLICI
Il fabbricato presentava numerose e diffuse lesioni longitudinali, spesso anche di notevole entità, sia in asse alla copertura voltata, sia all’ attacco con le murature interne ed esterne. Altre lesioni, particolarmente evidenti ed inclinate rispetto all’ asse longitudinale della copertura, si propagavano fino ad interessare il pavimento anche del piano primo.
Al fine di equilibrare le spinte delle volte e degli archi è stato previsto l’ impiego di tiranti metallici nel piano orizzontale quasi tutti ad azione attiva (con pretensionamento ).
Tale impiego ha permesso anche di realizzare una cerchiatura e precompressione dell’ intero fabbricato, così da assorbire egregiamente eventuali forze dinamiche di natura sismica.
La forza orizzontale è stata calcolata per ogni arco e per ogni volta e di conseguenza è stato dimensionato ogni tirante da inserire, ancorato alle estremità mediante capo chiave. A causa della presenza di deformazioni e spanciamenti sulla muratura, o anche di lesioni gravi sulla volta si è previsto di mettere in carico i tiranti mediante prepensionamento (precompressione delle murature).
CONSOLIDAMENTO DEI MASCHI MURARI MEDIANTE CONFINAMENTO
Sul fabbricato sono state riscontrate importanti e preoccupanti lesioni ad andamento pseudo verticale su alcuni pilastri, in particolare nei pilastri a cavallo dei vani 1a e 1b (sui quali scaricano gli archi in pietra di tufo a tutto sesto di sostegno delle murature di spina del piano primo, completamente in falso). Trasversalmente sono state individuate anche lesioni inclinate a circa 45°. Poiché il comportamento delle murature per sollecitazioni da compressione e da taglio è notoriamente molto fragile, il quadro fessurativo rilevato ha messo in evidenza il rischio di gravi dissesti senza ulteriori preavvisi. D’ altra parte l’ analisi svolta sui pilastri degli archi in muratura che delimitano i vani 1a-1b e 2a-2b ha evidenziato tensioni normali elevatissime.
In particolare la muratura del pilastrone al centro dei quattro vani presentava tensioni normali di compressione anche superiori a 13.00 (!!) Kg/cmq (valore incompatibile con la resistenza della muratura), mentre i pilastri in muratura esterni presentavano valori di circa 10.00-11.00 Kg/cmq (pilastro dx) e 8.00- 9.00 Kg/cmq (pilastro sx).
Questo delicatissimo problema è stato risolto attraverso il confinamento dei maschi murari. Il confinamento ha lo scopo incrementare la resistenza a compressione, grazie all’ impedimento della dilatazione trasversale sotto l’ elevatissimo carico.Ciò si è ottenuto attraverso soprattutto un confinamento interno mediante l’ impiego della tecnica del frettaggio della muratura.
L’ effetto del frettaggio interno è analogo a quello dei tirantini antiespulsivi e quindi le barre inserite nella muratura impediscono per attrito eventuali dilatazioni trasversali.
SOLIDARIZZAZIONE DELLA FACCIATA SU VIA LECCE AL RESTO DELLA STRUTTURA
Il rilievo del quadro fessurativo ha evidenziato importanti e preoccupanti lesioni da distacco in corrispondenza della maggior parte delle volte di copertura del piano terra (e dei pavimenti del primo piano e delle stesse volte del piano primo) a ridosso della muratura di facciata su Via Lecce. Tali lesioni, soprattutto al piano primo, dal pavimento si propagavano anche sulle murature ortogonali alla facciata (o meglio sui maschi residui che sono rimasti dopo la creazione di grandi aperture alle murature stesse del 1° piano).
Tale effetto risultava particolarmente accentuato al piano primo in corrispondenza del muro trasversale che divide il grande salone degli stucchi (vano 4), dai vani 3a e 3b.
Tale muro, che risultava anch’ esso completamento in falso, per effetto dei cedimenti della volta su cui grava, nell’ estremo tentativo di trovare nuove configurazioni di equilibrio con un comportamento di tipo ad arco, ha prodotto importanti spinte sia sulla facciata di Via Lecce (tra i vani 4 e 3b), sia sul prospetto prospiciente il giardino n.1, tra i vani 2 e 7. In questo ultimo caso la lacerazione della muratura è avvenuta sia in senso verticale (sul muro di facciata), che in senso orizzontale (sulla volta, all’ attacco tra la volta stessa e la muratura di facciata posteriore).
Inoltre il comportamento ad arco si leggeva sullo stesso muro trasversale, che presentava importanti lesioni che partendo in basso in corrispondenza dei due muri di facciata disegnavano con il loro andamento parabolico, appunto l’ arco trasversale.
Gli effetti della spinta di tale arco risultavano poi particolarmente evidenti nel pavimento del vano 3b (e della volta del vano 1a del piano terra), letteralmente lacerato.
La rotazione della facciata verso l’ esterno si leggeva anche in corrispondenza degli attacchi dei muri del primo piano tra i vani 10-11, 9-10, 8-9, 8-4, e del pavimento a ridosso della stessa facciata. Ciò per effetto anche della spinta delle volte.
Le cause che hanno prodotto i problemi sopra descritti sono state eliminate mediante un triplice intervento:
1) Realizzazione di catene in acciaio (eliminazione delle spinte)
2) Realizzazione di cuciture armate (ripristino del collegamento tra strutture verticali)
3) Realizzazione di strisce di cappe armate (ripristina del collegamento tra le strutture orizzontali (voltate) e la facciata.
MESSA IN SICUREZZA DEI MURI IN FALSO
Palazzo dei Celestini presentava una grave ANOMALIA STRUTTURALE.
Infatti numerosi maschi murari del primo piano, anche di grosso spessore, scaricavano a vuoto al centro delle volte di copertura del piano terra. Questa NOMALIA STRUTTURALE è stata sicuramente uno dei più importanti e delicati problemi da risolvere.
Scaricavano “a vuoto”:
1) il MURO DI SPINA LONGITUDINALE quasi integralmente
2) il MURO DI DIVISIONE TRASVERSALE che delimita i vani 4-3°-3b
3) il MURO DI DIVISIONE TRASVERSALE che delimita 13-14-15-16-17-18-19-20-21
4) il MURO DI DIVISIONE TRASVERSALE che delimita i vani 5-6a-6b.
Le conseguenze di tale pessima tecnica costruttiva (situazione nel tempo peggiorata dalla sostituzione nel secolo scorso delle capriate originarie (molto leggere) con solai laterocementizi (decisamente più pesanti) si leggevano nel quadro fessurativo esistente, caratterizzato da LESIONI:
– da schiacciamento e da taglio nei pilastri al piano terra tra i vani 1a-1b e 2a-2b
– longitudinali al centro della volta a botte del vano 13 al piano terra e delle due murature di testata;
– ad arco sul muro tra i vani 4-3a-3b e 1-2-7 per cedimento della base e spinta sui muri di facciata;
– diffuse sul muro di spina del 1° piano, sia all’ attacco del pavimento, sia sugli architravi.
Il problema della messa in sicurezza dei muri poggianti in falso sulle volte, è stato affrontato in modo diverso in funzione delle problematiche riscontrate, in modo da limitare da una parte al massimo le condizioni di instabilità e d’ altra parte conseguire un adeguato miglioramento sismico.
Il tipo e l’ entità del quadro fessurativo presente e soprattutto le lesioni da schiacciamento e taglio nei pilastri del piano terra, nonché lo stato tensionale ivi presente, avrebbero infatti determinato, senza alcuna ombra di dubbio, la totale compromissione strutturale dell’ intero Palazzo dei Celestini in presenza di un evento sismico anche di modesta entità.
Poiché il MURO IN FALSO DI SPINA LONGITUDINALE di cui al precedente punto 1) aveva prodotto soprattutto lesioni da schiacciamento e da taglio dei pilastri murari del piano terra, per insufficiente sezione resistente e superamento delle tensioni nel materiale, al piano terra è stato previsto un duplice intervento atto sia ad aumentare che a consolidare la sezione resistente agli scarichi verticali (attualmente insufficiente):
1) Ricucire e consolidare i pilastri in muratura tramite cuciture armate
2) Confinare gli stessi pilastri in muratura tramite l’ accoppiamento con pilastri in c.a., spinati tra di loro, affidando ai due nuovi portali l’ intero scarico proveniente dal muro in falso del piano superiore. In particolare si è pensato di far interagire immediatamente i nuovi portali con la struttura esistente attraverso l’ impiego di un betoncino colabile leggermente espansivo in grado di entrare in funzione già subito e non a seguito di assestamenti strutturali dovuti ad azioni dinamiche, come anche ad incremento di deformazione.
Invece i MURI IN FALSO TRASVERSALI di cui ai precedenti punti 2) 3) e 4) hanno prodotto soprattutto lesioni sulle strutture voltate del piano terra, e per effetto dei cedimenti avvenuti, sulle stesse murature al piano primo e sulle volte gravanti sulle stesse a copertura del piano primo.
In questo caso è stato previsto invece un intervento di rinforzo delle volte gravate dai muri, mediante la tecnica delle cappe armate irrigidite da frenelli trasversali che vanno a scaricare sulle robuste murature del piano terra.
DEMOLIZIONE E RICOSTRUZIONE DEI SOLAI AMMALORATI
I solai piani presenti nel fabbricato, realizzati dai 40 ai 50 anni fa, si trovavano tutti in avanzato stato di degrado. In particolare erano presenti numerose lesioni nell’ intradosso degli stessi, armature a vista (completamente ossidate), e fondelli di laterizio e cemento completamente distaccati. Tale circostanza imponeva la totale demolizione e sostituzione degli stessi con solai latero-cementizi di adeguato spessore, con travetti in c.a.p. ad interasse 50 cm.