Analisi della Vulnerabilità Strutturale: Studio di un Muro di Sostegno in Cemento Armato

Lo Studio Tre di Treviso ha recentemente ricevuto l’incarico di valutare la vulnerabilità strutturale di una parete in cemento armato, parte di un terrapieno di un complesso architettonico di rilevanza strategica. Questo intervento si è reso necessario a causa di gravi fenomeni di degrado strutturale, inclusi lesioni, fessurazioni e significative deformazioni. L’obiettivo è stato quello di determinare le cause e proporre soluzioni mirate per garantire la sicurezza e la durabilità dell’opera.

Procedura di Analisi

1. Raccolta dei Dati: Sono stati analizzati i documenti progettuali esistenti, insieme alle indagini geologiche e geotecniche del sottosuolo effettuate durante la progettazione originale.

2. Modellazione Strutturale con FEM: La struttura è stata modellata al computer utilizzando il metodo agli elementi finiti (FEM), attraverso software avanzati per il calcolo strutturale. Questo approccio ha permesso di simulare il comportamento della struttura sotto carico.

3. Esiti dell’Analisi: L’indagine ha evidenziato un’errata valutazione progettuale, in particolare nella considerazione della spinta delle acque e delle terre nel sottosuolo. Le strutture in cemento armato non risultano conformi ai requisiti normativi vigenti al momento della realizzazione dell’opera, compromettendo la resistenza e la sicurezza complessiva.

Proposte di Intervento

Per mitigare i rischi, sono stati suggeriti interventi immediati e mirati:

• Riduzione dei Carichi Permanenti: Scavo a una profondità adeguata dietro la parete per diminuire il peso gravante.

• Drenaggio e Monitoraggio delle Acque: Installazione di pompe per il drenaggio continuo e monitoraggio del livello della falda con un pozzo piezometrico.

• Sistema di Puntellazione: Per garantire la stabilità temporanea delle strutture.

• Monitoraggio Strutturale: Implementazione di sistemi per il controllo continuo dello stato di deformazioni e lesioni.

Queste azioni sono progettate per ridurre lo stato di sforzo delle parti critiche e prevenire un potenziale collasso in condizioni di elevata pressione idrostatica nel sottosuolo.

Implicazioni Legali e Estetiche

Le lesioni riscontrate non solo compromettono la stabilità, ma influenzano negativamente anche la funzionalità e l’estetica dell’opera architettonica. La perizia tecnica è stata redatta anche in vista di possibili contenziosi legali, qualora i responsabili delle manchevolezze non provvedessero a una risoluzione bonaria delle problematiche segnalate.

Approfondimento: Il Metodo agli Elementi Finiti (FEM)

Il calcolo agli elementi finiti rappresenta un approccio essenziale per la valutazione strutturale. Ecco i passaggi principali:

• Modellazione della Struttura: La rete di elementi finiti suddivide la struttura in porzioni geometriche (travi, pilastri, pareti). Ogni elemento può essere mono, bi o tridimensionale, a seconda della complessità del progetto.

• Definizione dei Materiali: I materiali come il cemento armato e l’acciaio sono modellati come non lineari per rappresentare fenomeni come fessurazioni e plasticizzazioni.

• Applicazione dei Carichi: Vengono considerati carichi permanenti, variabili e sismici, conformemente alle normative italiane NTC 2018.

• Analisi dei Risultati: Gli output includono spostamenti, deformazioni e tensioni, confrontati con i limiti normativi.

• Verifica degli Stati Limite: Si analizzano lo stato limite ultimo (SLU) per la resistenza al collasso e lo stato limite di esercizio (SLE) per la funzionalità e la durabilità.