Seduta del 18.12.98
Voto n.547

OGGETTO:
Struttura in legno per la realizzazione di copertura di circa 60 metri di luce dei padiglioni della nuova Fiera di Rimini.
RIMINI

VISTA la nota n. 19016 del 23.11.1998 con la quale il Servizio Provinciale Difesa del Suolo - Risorse Idriche e Risorse Forestali di Rimini ha richiesto il parere sull’affare in oggetto;

ESAMINATI gli atti;

UDITA la Commissione relatrice (Mauro, De Angelis, Di Falco, Del Monte, Calzona, Corbo, Corradi, Dipace, Docci, Fralleone, Luce, Sanpaolesi)

Con lettera n. 19016 in data 23 novembre 1998 la Regione Emilia - Romagna Assessorato Programmazione, Pianificazione e Ambiente, Servizio Provinciale Difesa del Suolo Risorse Idriche e Risorse Forestali (ex Genio Civile) di Rimini, ha sottoposto all’esame del Consiglio Superiore dei LL.PP. il progetto delle strutture di copertura, previste in legno lamellare, dei padiglioni della nuova Fiera di Rimini, per un parere circa la loro ammissibilità ai sensi delle vigenti norme tecniche per le costruzioni in zone sismiche.
Il complesso fieristico di che trattasi comprende numerosi edifici aventi copertura in legno lamellare, tra cui, principalmente, 10 padiglioni espositivi di forma rettangolare, con copertura a botte (di dimensioni in pianta 60 x 96 metri ed altezza in chiave di 12 metri circa) e un corpo centrale sormontato da una cupola (del diametro di 30 metri ed altezza in chiave di 10 metri circa).
In particolare, la copertura di tali padiglioni è costituita da un graticcio di elementi di legno lamellare, disposti obliquamente a formare dei moduli di forma romboidale con assi di dimensioni 3 m x 6 m, impostati al bordo su una trave longitudinale in acciaio a cassone, che collega in sommità, ad interasse di 12 metri, dei setti in cemento armato.
La sezione rettangolare di ciascun modulo romboidale, costante per tutta la copertura, è di 70 cm x 16 cm.
La struttura di copertura è completata, trasversalmente, da leggeri tralicci reticolari costituiti da una catena in acciaio spiroidale del diametro di mm 60, collegata direttamente alla trave di bordo ed alla copertura attraverso dei pendini in tondo d’acciaio.
La spinta orizzontale della copertura è assorbita, in parte, dal cavo del sistema reticolare ed in parte dai telai longitudinali.
La trave longitudinale in acciaio trasmette alla sommità dei setti azioni longitudinali e taglianti.
Superiormente al graticcio è posto un tavolato continuo.
La volta a semisfera di copertura del corpo centrale è sostenuta da pilastri in cemento armato posti ad interasse di metri 5,80 e collegati in sommità da una trave anulare in acciaio, avente il compito di trasferire ad essi, oltre che il peso ed i carichi accidentali, anche le spinte orizzontali e verticali indotte dalla volta di copertura.
Anche la struttura della volta semisferica è costituita da un graticcio di elementi in legno lamellare, che si incrociano a formare dei moduli romboidali, con assi di dimensioni variabili.
La sezione rettangolare di ciascun modulo romboidale è a base costante, pari a 14 cm, mentre l’altezza è variabile linearmente da 50 cm, in corrispondenza della trave di bordo, a 30 cm, in sommità.
In relazione alle soluzioni costruttive prescelte per la copertura delle suddette opere, il Servizio Provinciale Difesa del Suolo Risorse Idriche e Risorse Forestali (ex Genio Civile) di Rimini fa presente quanto segue:
Il voto della Prima Sezione del Consiglio Superiore dei LL.PP. n. 442 del 25/10/1984, con riferimento all’art. 5 L. n. 64/74, afferma "l’implicita proibizione a realizzare telai con alcune membrature in legno" e ammette "la realizzazione in uno stesso complesso edilizio di due tipi di sistemi costruttivi quali telai in c.a. e/o metallici e struttura in legno; unica preclusione è che la struttura in legno non faccia parte delle membrature dei telai" e risulti quindi come struttura "portata" dalla struttura portante in c.a. e/o acciaio.
Le travi in legno per non costituire telaio devono quindi essere collegate alla struttura portante con vincoli cerniera e carrello.
Premesso quanto sopra si chiede se l’allegato progetto relativo alla realizzazione dei padiglioni della nuova Fiera di Rimini, in cui la copertura viene realizzata con un grigliato tridimensionale in legno lamellare rigidamente connesso ai telai longitudinali in c.a. e acciaio, sia compatibile con quanto contenuto nel sopra citato parere.

Preliminarmente l’Assemblea osserva che il quesito posto dall’Ufficio del genio Civile Regionale di Rimini concerne l’applicazione al progetto in esame del disposto dell’art.5 della legge 64/74, nella chiave interpretativa contenuta nel parere n° 442 / 84 reso dalla Prima Sezione di questo stesso Consiglio Superiore.
Tale parere, nel richiamare i sistemi costruttivi ammessi per le costruzioni in zone classificate sismiche, tra i quali sono compresi quelli a struttura intelaiata in c.a., c.a.p., in acciaio e quelli in legname, chiarisce che:
"Nessuna preclusione è prescritta per la realizzazione in uno stesso complesso edilizio di due tipi di sistemi costruttivi quali i telai in cemento armato e/o metallici e strutture in legno purché la struttura in legno non costituisca parte delle membrature dei telai.
Pertanto, nel caso dei telai longitudinali sui quali vengono poggiate delle capriate in legno lamellare, la soluzione appare ammissibile, trattandosi di due strutture distinte di cui una portante (telai longitudinali) e l’altra portata (elementi in legno)".
Al riguardo, il predetto Ufficio del Genio Civile chiede se la soluzione progettuale prevista per la realizzazione delle coperture dei padiglioni della nuova Fiera di Rimini, costituite da "grigliati tridimensionali in legno lamellare rigidamente connessi ai telai longitudinali in cemento armato e acciaio", si ponga in un rapporto di compatibilità con i criteri enunciati nel sopra citato parere.
In effetti, le strutture, così come proposte, realizzano, una superficie cilindrica (volta a botte) e, in un caso, una volta – cupola, le quali certamente interagiscono, pur senza farne parte, con le strutture portanti costituite da telai perimetrali formati da mensole in cemento armato, collegate superiormente da travature d’acciaio.
Il richiamato parere non sembra quindi preclusivo rispetto all’ammissibilità delle strutture di che trattasi.
Con riferimento allora ai profili statici del progetto connessi con la particolare tipologia strutturale può osservarsi quanto segue:

1. i calcoli strutturali presentati non descrivono in maniera sufficiente il preciso comportamento ed il cimento statico della struttura, che essenzialmente si caratterizza come una struttura bidimensionale su un numero discreto di appoggi, nella quale gli elementi resistenti possono essere soggetti a stati tensionali bidimensionali, da valutare anche tenuto conto del comportamento viscoso del materiale. Questi aspetti, ormai noti per i materiali tradizionali, possono assumere rilevante valore per un materiale anisotropo, di basso modulo elastico e di alta viscosità, qual è il legno lamellare; specie se la viscosità, dipendendo dal rapporto tra carichi permanenti e accidentali e dall’umidità del legno, può risultare molto diversa per elementi di diversa sezione.
1. non risulta presentata una verifica di stabilità globale della volta e di stabilità locale delle travi di legno lamellare; ciò, in particolare, per quanto concerne le fasi di montaggio e di esercizio in caso di incendio, in entrambe le quali non sono attivi i tralicci in acciaio nonché per quanto concerne l’effetto delle azioni sismiche, per le quali i tralicci in acciaio possono risultare compressi e dunque instabilizzarsi. Al riguardo va tenuto presente che l’abbinamento tra materiali di marcata differenza di comportamento per variazioni di stato termico del complesso strutturale, anche su tempi molto brevi, può portare rapidamente a complessi fenomeni di instabilità strutturale.
1. la morfologia strutturale adottata porta ad un’opera particolarmente sensibile agli abbassamenti e spostamenti differenziali delle fondazioni. Al riguardo si osserva che la scelta del tipo di fondazioni, plinti e travi rovesce, non appare riferita alle esigenze di comportamento delle strutture in elevazione, tenuto conto della natura e delle caratteristiche meccaniche del terreno di fondazione nel quale sono presenti strati argillosi plastici e con diffuse sostanze organiche. Inoltre, va segnalato che il calcolo dei cedimenti è stato svolto con riferimento alla singola fondazione isolata, senza tener conto dell’estensione complessiva dei carichi agenti sul terreno. Questa mancanza può condurre ad una notevole sottostima degli spostamenti assoluti e differenziali delle fondazioni, con tutte le implicazioni che tale valutazione sottende nei confronti del comportamento strutturale della copertura.
4. non è trattato, nella documentazione presentata, il problema della durabilità delle strutture in legno, in acciaio e in cemento armato e delle loro protezioni. Si ritiene indispensabile un apposito studio che, sulla base delle condizioni locali di esposizione, valuti tutti i provvedimenti necessari per garantire la durabilità dell’opera. Si sottolinea quindi la necessità di un dettagliato ed efficace programma di monitoraggio e manutenzione;
5. relativamente alle membrature in legno lamellare si richiama l’esigenza prescritta dalle norme DIN che tutto il sistema di preparazione dei prodotti elementari, delle membrature e dei nodi venga sottoposto a processo continuo di controllo da parte di organismo qualificato, con tutte le necessarie verifiche sperimentali; è comunque necessario che, anche nelle successive fasi di realizzazione dell’opera, siano rispettate a cura della Direzione dei Lavori tutte le indicazioni delle predette norme riguardanti il trasporto, il montaggio, i controlli dimensionali (tolleranze) e di accettazione dei materiali. Dell’adempimento a tali prescrizioni esecutive ed a quanto altro espressamente indicato dalle norme DIN, in particolare che al montaggio degli elementi in legno lamellare si provveda mediante personale esperto nel settore delle costruzioni in legno, dovrà essere fatta esplicita menzione nel certificato di collaudo.

che le strutture di copertura dei padiglioni della nuova Fiera di Rimini siano compatibili, anche alla luce del parere n. 422/84 espresso dalla I Sezione di questo Consiglio, con le previsioni di cui all’art. 5 della legge 64/74;
che sia necessario - prima dell’appalto - completare ed approfondire l’analisi della sicurezza delle strutture di che trattasi - con particolare riguardo ai profili attinenti ai fenomeni di instabilità, ai requisiti delle strutture di fondazione ed alle esigenze di durabilità - sulla base delle formulate considerazioni, osservazioni e prescrizioni.