La riqualificazione delle Corti di Baires

La riqualificazione delle Corti di Baires riguarda la ristrutturazione di uno dei principali scorci di Corso Buenos Aires a Milano. Le corti infatti raccontano l’evoluzione costruttiva del capoluogo lombardo negli ultimi anni.
Un complesso di edifici dismesso è quindi oggetto di interventi di riqualificazione e miglioramento strutturale con l’adeguamento alle prescrizioni normative vigenti (NTC2018).

L’analisi di MSC Associati per riqualificare l’edificio dismesso a Milano

La riqualificazione delle corti di Baires prevede la modifica di spazi e volumi interni ed esterni. L’obiettivo è chiaramente soddisfare nuove esigenze commerciali e residenziali. Il progetto introduce sostanziali modifiche strutturali al fine di garantire maggior permeabilità tra l’arteria milanese e le Corti di Baires. L’intervento deve garantire allo tempo stesso la sicurezza dell’edificio.

Nella fase costruttiva dell’intervento si analizza la vulnerabilità della struttura e si verifica la sicurezza degli interventi strutturali così da garantire l’adeguamento alle azioni statiche e sismiche.
L’analisi strutturale è condotta con TRAVILOG che offre gli strumenti per la valutazione della sicurezza di edifici esistenti in muratura e calcestruzzo armato.

Le Corti di Baires, un po’ di storia

Il complesso delle Corti di Baires nacque nel 1994 dalla riqualificazione di alcune palazzine su corso Buenos Aires e via Petrella. La galleria commerciale è caratterizzata da negozi e cortili interni. Probabilmente qualche Milanese ricorda ancora ancora il laghetto ed i gazebo che animavano gli spazi commerciali delle corti.
Il complesso commerciale, chiuso definitivamente nel 2010, rivive ora una trasformazione degli spazi e non solo.

Il complesso si estende su un’area di circa 7700 m². Troviamo porzioni di edificio che hanno diversa tipologia strutturale, talvolta giuntate tra di loro, e costruite in diversi periodi storici. La figura mostra la composizione dei fabbricati che costituiscono la totalità del complesso.

Gli edifici si estendono in altezza per un massimo di 7 piani (circa 24 m) offrendo copertura a circa 16530 m². Di questi i tre quarti sono destinati a residenza ed il rimanente quarto a funzioni commerciali. La maggior parte degli edifici in esame ha anche un piano interrato. Gli edifici mostrati in figura sono tutti realizzati prevalentemente in struttura muraria.

La riqualificazione strutturale delle Corti di Baires

In prima battuta si effettua l’analisi di vulnerabilità sismica preliminare. Successivamente si definiscono gli interventi di riqualificazione sulle strutture, distinguendo i corpi di fabbrica del complesso edilizio.

Il progetto di riqualificazione strutturale delle Corti di Baires si articola sostanzialmente in 3 diversi interventi che interessano diversamente ciascun edificio:

1. demolizione e sostituzione con telai in acciaio di alcune porzioni di murature portanti;
2. costruzione ex-novo di edifici in calcestruzzo armato all’interno delle corti 1 e 2 per i primi tre livelli della struttura; realizzazione di elementi in calcestruzzo armato sismo resistenti che in accoppiamento con il ripristino/rinforzo dei solai costituiscono la parte sismo resistente principale per il complesso strutturale;
3. realizzazione di sottotetti abitabili con struttura lignea.

Intervento di demolizione e sostituzione

L’intervento 1 interessa i primi tre livelli degli edifici 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9 e 10. Consiste in pratica nella rimozione di paramenti murari interni e nella sostituzione degli stessi con telai in acciaio.
In figura si mostrano i modelli tridimensionali della muratura con i telai in acciaio destinati alla sostituzione della muratura portante.

Costruzione ex-novo di edifici in calcestruzzo armato

Internamente alle corti vengono realizzate strutture in calcestruzzo armato interconnesse agli edifici principali della corte mediante collegamento a livello di solaio. Le strutture si eleveranno complessivamente per tre piani.

L’intervento prevede inoltre la realizzazione di un’autorimessa interna nella terza corte del complesso edilizio. La struttura portante è costituita da elementi in c.a.
Nell’edificio vengono inoltre previsti e predisposti elementi strutturali sismo resistenti in calcestruzzo armato, tali elementi ridefiniscono i blocchi vano scala o in altri casi servono da elementi di controvento e di ripartizione delle azioni orizzontali.

Sottotetti abitabili in legno

L’ultimo intervento di riqualificazione consiste nella realizzazione di sottotetti abitabili in legno, sopraelevati rispetto alla situazione attuale, per gli edifici 1, 4, 6, 5 ed 8 ed una porzione dell’edificio 3.

Le analisi sulla muratura portante

Affrontiamo ora l’analisi della muratura portante dell’edificio. Già nelle prime fasi la proprietà ha condotto un approfondito piano di indagine ed un rilievo geometrico di dettaglio. Lo scopo era naturalmente definire le geometrie e le tipologie strutturali esistenti e costruire quindi in modo analitico il modello strutturale oggetto di riqualificazione in ogni sua parte.

Le ispezioni ed i saggi eseguiti sulle murature mirano a raggiungere un livello di conoscenza massimo (LC3). Per le valutazioni relative alla riqualificazione delle strutture in muratura è stato dunque possibile assumere un fattore di confidenza (FC) correttivo delle capacità dei materiali da utilizzare nel calcolo delle resistenze pari a 1,0 (in accordo alle prescrizioni del capitolo C8.7 nella Circolare 7 del 2019).

In seguito ai rilievi si evince che la muratura è costituita da mattoni pieni. Per la definizione dei relativi parametri meccanici si è fatto principalmente riferimento alle prove con martinetto piatto doppio ed alle prove di taglio – Shove Test. La prova con doppio martinetto piatto consente inoltre di ottenere informazioni riguardanti:

• la tensione di rottura,
• le caratteristiche di deformabilità (coefficiente di Poisson)
• e le caratteristiche elastiche (modulo elastico di Young secante) del materiale investigato in condizioni al contorno definite e controllate.

Infine si determina la resistenza a compressione della muratura anche mediante prove di compressione su mattoni pieni eseguite in laboratorio.

L’azione sismica

La Delibera della Giunta Regionale della Lombardia dell’11 luglio 2014 n.2129 ha classificato in Zona Sismica 3 l’area metropolitana della città di Milano. In tale zona possono verificarsi forti terremoti, ma rari, con un accelerazione orizzontale massima convenzionale di 0,15g.

In figura è mostrata la pericolosità in termini di accelerazione massima al suolo (PGA) corrispondente ad una probabilità di occorrenza del 10% in 50 anni, ovvero corrispondente ad un periodo di ritorno di 475 anni. Per la città di Milano si osservano valori di PGA attesi tra 0.025 g e 0,1g.

Le azioni sismiche di progetto sono valutate rispetto ai vari stati limite (definiti da normativa) a partire dalla pericolosità del sito di costruzione e dalla tipologia costruttiva in esame, cioè Vita Nominale e classe d’uso.

Per valutare la sicurezza si fa riferimento principalmente allo stato limite di salvaguardia della vita (SLV) corrispondente ad una probabilità di occorrenza del 10% in 50 anni. Vale a dire che corrisponde ad un periodo di ritorno di 475 anni.

L’analisi sismica con TRAVILOG

Veniamo ora alla sicurezza dell’edificio sia allo stato di fatto che nello stato di progetto. Per valutarla si fa naturalmente riferimento al Paragrafo 8.5 delle NTC 2018.

Paragrafo 8.5 delle Norme Tecniche per le Costruzioni del 2018

“Nelle costruzioni esistenti le situazioni concretamente riscontrabili sono le più diverse ed è quindi impossibile prevedere regole specifiche per tutti i casi. Di conseguenza, il modello per la valutazione della sicurezza dovrà essere definito e giustificato dal Progettista, caso per caso, in relazione al comportamento strutturale attendibile della costruzione, tenendo conto delle indicazioni generali di seguito esposte.”

La modellazione strutturale adottata è quella a telaio equivalente. Tale modellazione è ritenuta la più corretta per questo caso di riqualificazione strutturale in quanto si integra perfettamente con l’intervento di realizzazione di nuovi telai in c.a. alla base. Le strutture in copertura definite come nuove sono state anch’esse modellate mediante i dettagli disponibili relativi alla carpenteria metallica.

Nelle immagini che seguono è possibile visualizzare il modello tridimensionale del complesso edilizio principale oggetto di riqualificazione strutturale sia in raffigurazione solida che unifilare (elementi finiti). Si riporta inoltre la struttura per parti. Si evidenziano quelle relative alle porzioni in muratura ed acciaio/calcestruzzo oggetto degli interventi di riqualificazione strutturale.

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I risultati della riqualificazione delle Corti di Baires con le diverse tecnologie costruttive

Per completare il quadro di lettura del comportamento globale della struttura in particolare sotto l’azione sismica è necessario considerare che gli elementi in calcestruzzo armato vengono deputati ad assolvere il compito di apporsi alle forze orizzontali.

Tale schema ipotizzato e progettato viene ora giustificato secondo la schematizzazione di calcolo. Viene infatti valutata la partecipazione all’azione sismica degli elementi in muratura portante confrontandola con gli elementi in calcestruzzo armato, la valutazione è condotta in termini di azione tagliante alla base della struttura.

Alla luce delle analisi e delle relative verifiche, si qualificano gli elementi legati alla riqualificazione come ‘elementi sismo resistenti’ primari, in particolare le pareti e i setti vano scale in calcestruzzo armato.
La valutazione della sicurezza determina così le verifiche per gli elementi in muratura e dalla stessa analisi vengono definite le azioni di progetto per il dimensionamento e la verifica degli elementi in calcestruzzo armato e in acciaio, ovvero i principali elementi per la riqualificazione.

Classificazione del rischio sismico

I numerosi eventi sismici che si sono verificati negli ultimi decenni hanno purtroppo comportato per la collettività enormi costi sociali in termini di vittime e di incidenza sulla vita delle comunità. A questi si aggiungono anche i costi economici sostenuti per l’emergenza e la ricostruzione. Ciò è dovuto fondamentalmente, oltre alla sismicità tipica del Paese, alla elevata vulnerabilità del nostro patrimonio edilizio.
Al fine di affrontare la mitigazione del rischio sismico, promuovendo una cultura della conoscenza e della prevenzione sono state emanate delle “Linee guida per la classificazione del rischio sismico delle costruzioni” (DM 28-02-2017 e DM 07-03-2017), le quali coniugano:

• il rispetto del valore della salvaguardia della vita umana (mediante i livelli di sicurezza previsti dalle NTC e precedentemente definiti);
• la considerazione delle possibili perdite economiche e delle perdite sociali.

Grazie alle Linee Guida è possibile attribuire ad un edificio una specifica classe di rischio, da A+ a G, mediante un unico parametro che tenga conto sia della sicurezza sia degli aspetti economici:

Nello specifico la classe di Rischio si individua mettendo in relazione due parametri e privilegiando nel confronto la classe più bassa, ovvero a rischio più elevato. I parametri in parola sono:

• Classe PAM (Perdita Annua Media attesa), ossia costo di riparazione dei danni prodotti dagli eventi sismici che si manifesteranno nel corso della vita della costruzione, ripartito annualmente ed espresso come percentuale del costo di ricostruzione;
• Classe IS-V (indice di sicurezza), ossia rapporto tra l’accelerazione di picco al suolo che determina il raggiungimento dello Stato Limite di salvaguardia della Vita e quella prevista, nel sito, per un nuovo edificio.

Le classi di rischio possono essere attribuite in funzione dei valori assunti dai suddetti parametri.

Quale classe di rischio sismico nella riqualificazione delle Corti di Baires ?

Dall’analisi condotta per le Corti di Baires, considerando gli interventi di riqualificazione strutturale, è emersa una classe di tipo A+:

La Classe di Rischio Sismico finale tiene conto della doppia valutazione necessaria: il parametro PAM e il parametro IS-V.

Tale capacità è valutata per la combinazione di calcolo SLV in termini di accelerazione di picco al suolo (PGAC,SLV). Il primo parametro invece è valutato aggiungendo alla valutazione fatta per la combinazione SLV anche quella per la combinazione SLD, definendo la capacità in spostamento della struttura in condizioni di esercizio in termini di accelerazione di picco al suolo (PGAC,SLD). Questo parametro, PAM, risulta in questa analisi il determinante della Classe di Rischio Sismico.