Il Servizio ha previsto la Verifica di Vulnerabilità e il PFTE per il consolidamento statico e sismico con individuazione del costo necessario per il riuso di questo complesso quale sede della Questura e della Polizia di Stato di Massa Carrara. Esso è posto nel centro della città di Massa ed è formato da due immobili per complessivi 15’000 mq. L’edificio principale denominato “A/B”, è stato realizzato dalla Banca d’Italia negli anni ’60 come propria sede (ma in parte destinato a residenza) su progetto del prof. arch. Giulio Roisecco.  L’edificio, considerato rilevante esempio di architettura moderna e assai referenziato in letteratura è soggetto a tutela urbanistica del Comune attraverso “inammissibilità di modifica di qualsiasi natura su facciate e altre opere esterne. Opere interne consentite purché di limitata entità e tali da non alterare le componenti strutturali di pregio e di riconoscibilità“. L’altro edificio, denominato “C”, coevo ma di minor pregio, è stato acquistato dalla Banca nel 1976.

Analisi Storica e Documentale

In ragione dell’a epoca di edificazione dei due fabbricati e soprattutto della rilevanza dell’edificio principale – vuoi per il livello della Committenza, vuoi per la fama del Progettista – si è ritenuto, fin dall’inizio del Servizio, di poter entrare in possesso degli elaborati progettuali originali. E questo è quanto in effetti accaduto.

Le Indagini

La campagna di indagini strumentali è stata affidata a Laboratorio dotato, oltre che dell’autorizzazione ministeriale ex art. 59 DPR 380/01 e art. 20 L. 1086/71, della specifica qualifica per prove e controlli sui materiali da costruzione di strutture e costruzioni esistenti ai sensi della più recente Circolare 03.1.2019, n. 633/STC. Le indagini visive sui particolari costruttivi sono state eseguite dagli ingegneri di SB+ supportati dalla ditta edile che ha provveduto alle stonacature, ai ripristini e, più in generale, a tutte le assistenze necessarie (messa a disposizione di scale e trabattelli, apertura di controsoffitti, ecc.). Sono state eseguite complessivamente oltre 600 indagini, tra visive e strumentali.

La Geognostica

Grazie alle conoscenze di base e alle nuove indagini (geognostiche e geosismiche) è stato possibile ricostruire le geometrie del sottosuolo, di suddividerlo in unità litotecniche e caratterizzarlo dal punto di vista dei suoi principali parametri sismici. La categoria di suolo riscontrata nell’indagine sismica (MASW+REMI+HVSR) ha permesso di classificare questo terreno, attraverso l’approccio semplificato, come di tipo B. Da un punto di vista geotecnico si sono riscontrati parametri geomeccanici sufficienti. L’analisi relativa alla liquefazione ha provato l’inesistenza di questo rischio in quanto le litologie superficiali solo parzialmente rientrano tra quelle liquefacibili e non sono presenti falde idriche nelle prime decine di metri di sottosuolo.

La Modellazione

L’analisi dell’edificio, svolta secondo il metodo FEM, è stata eseguita definendo dei modelli tridimensionali con il software Sismicad 12.20. La modellazione della struttura ha previsto in primo luogo l’esecuzione di un giunto sismico nell’immobile principale al fine di consentire comportamenti sismici autonomi tra la parte bassa (A) e quella alta (B). Sono poi state modellate le fondazioni, poste anche a quote diverse, poggianti tutte su suolo elastico alla Winkler e degli elementi verticali (pilastri e pareti in c.a.), di orizzontamenti costituiti da solai orizzontali e relative travi di piano. Si è tenuto conto altresì dell’effetto di disassamento delle forze orizzontali, indotto ad esempio dai torcenti di piano, simulandolo attraverso l’introduzione di eccentricità planari aggiuntive le quali costituiscono ulteriori condizioni elementari di carico da cumulare e combinare secondo i criteri del paragrafo precedente. Le sollecitazioni sulle membrature sono valutate sulle seguenti ipotesi e modalità:

• Travi e pilastri deformabili a sforzo normale, flessione deviata, taglio deviato e momento torcente. Sono stati previsti coefficienti riduttivi dei momenti di inerzia per considerare la riduzione della rigidezza flessionale e torsionale per effetto della fessurazione del conglomerato cementizio. È stato previsto un moltiplicatore della rigidezza assiale dei pilastri per considerare, se pure in modo approssimato, l’accorciamento dei pilastri per sforzo normale durante la costruzione;
• Le travi di fondazione su suolo alla Winkler sono risolte in forma chiusa tramite uno specifico elemento finito. Le pareti in c.a. sono analizzate schematizzandole come elementi lastra-piastra discretizzati con passo massimo assegnato in fase di immissione dati;
• I plinti su suolo alla Winkler sono stati modellati con la introduzione di molle verticali elastoplastiche;
• I pali sono stati modellati suddividendo l’asta in più aste immerse in terreni di stratigrafia definita in base alle indagini geognostiche svolte;
• Le piastre sono state discretizzate in un numero finito di elementi lastra-piastra con passo massimo assegnato in fase di immissione dati; nel caso di platee di fondazione i nodi sono collegati al suolo da molle aventi rigidezze alla traslazione verticale e richiesta anche orizzontale;
• Il calcolo degli effetti del sisma è stato condotto con analisi dinamica modale in accordo alle varie normative adottate;

Le verifiche

Per quanto riguarda le azioni di natura statica non sono emerse carenze nei confronti delle verifiche agli stati limite ultimi (SLU) sia per le membrature principali sia per gli orizzontamenti di interpiano e di copertura. Le analisi sismiche hanno evidenziato invece carenze nei confronti delle verifiche agli stati limite di salvaguardia della vita (SLV). Gli elementi con maggiori carenze sono travi e pilastri per ragioni legate alle risultanze materiche lato cls e, in particolare per le travi, per carenza di armatura a momento positivo prossima ai pilastri. Il livello di protezione derivante dallo studio svolto è stato poi indicato diversificato per ogni unità strutturale, in particolare per il Corpo A pari al 37%, per il Corpo B pari al 11% e per il Corpo C pari al 8%.

Gli interventi

Le ipotesi di intervento sono consistite in:

• rinforzo di travi mediante fibre CFRP;
• rinforzo di travi mediante lamine pultruse in carbonio;
• rinforzo di setti in c.a. mediante fibre CFRP;
• incamiciatura di pilastri in c.a. mediante malta cementizia fibrorinforzata ad elevatissime prestazioni meccaniche;

presidio antiribaltamento dei pannelli di tamponamento mediante fibre CFRP.