Stabilimento IDA — una rivalutazione strutturale

Contesto

L'ex stabilimento di imbottigliamento delle acque minerali IDA — un capannone prefabbricato in calcestruzzo a grande luce degli anni '70 — era stato acquistato all'asta per servire da magazzino. Prima della ricostruzione, uno stimato ingegnere strutturista locale di lunga esperienza ne valutò la struttura e la giudicò in condizioni critiche, prossime al collasso: la copertura, concluse, era sostenuta da travi reticolari prefabbricate post-tese del tipo che altrove nel Paese era crollato senza preavviso. Il rimedio da lui proposto si avvicinava al costo di un capannone nuovo — centinaia di migliaia di euro, potenzialmente oltre il milione.

Fui chiamato a elaborare con lui una strategia di risanamento.

Un allarme con una storia

L'allarme a cui reagiva era reale. Nel 2010 e di nuovo nell'agosto 2018 una trave di copertura crollò nello stesso complesso industriale della Boemia occidentale — entrambe di tipo SPP 6-18/6 del sistema di prefabbricazione ZIPP: travi reticolari da 18 metri assemblate in cantiere da tre conci di 6 metri e serrate da cavi tesati durante il montaggio. In entrambi i casi i cavi si erano corrosi in guaine non iniettate e la trave aveva ceduto per rottura fragile. La ČKAIT, la Camera ceca degli ingegneri abilitati, tenne una conferenza stampa nel dicembre 2018, lanciò un appello ai propri membri nel 2019 e passò la questione al Ministero dello Sviluppo regionale, che fece notificare dagli uffici edilizi i proprietari dei capannoni interessati. Furono censiti oltre mezzo milione di metri quadrati di coperture sostenute da questa famiglia di travi, con una stima di 13.000–20.000 persone al lavoro sotto di esse.

Un ingegnere esperto che, davanti a un capannone prefabbricato degli anni '70 con travi reticolari in calcestruzzo, pensava alla SPP 6-18/6 non era quindi imprudente. Il problema è che l'allarme riguarda un prodotto preciso — e gli anni '70 sono esattamente il decennio in cui quel prodotto fu sostituito.

Due tecnologie, una sola epoca

Le travi ZIPP a conci furono approvate per la produzione in serie nel 1962. Intorno al 1975 il tipo da 18 metri uscì di produzione, soppiantato da travi gettate in un unico pezzo e pre-tese in stabilimento. Un capannone costruito negli anni '70 può portare l'uno o l'altro tipo, e a uno sguardo superficiale si somigliano. Meccanicamente non potrebbero essere più diversi.

In una trave post-tesa a conci i conci sono gettati con guaine vuote lungo i due correnti e le diagonali d'estremità. In cantiere vi si infilano fasci di fili da 4,5 mm, tesati contro piastre di ancoraggio alle estremità della trave e — in teoria — iniettati. Quell'acciaio, circa il 2% della massa della trave, porta praticamente tutta la trazione.

Dove manca l'iniezione, il filo giace in una cavità che raccoglie condensa e infiltrazioni dal tetto, proprio agli ancoraggi superiori sotto i canali di gronda. La corrosione in un solo punto libera il cavo per tutta la sua lunghezza; non c'è riserva duttile e nulla che si fessuri visibilmente prima. Le indagini hanno trovato l'iniezione assente o difettosa nella maggior parte delle guaine ispezionate, e nessun metodo non distruttivo può certificare l'integrità dei fili.

In una trave pre-tesa i fili vengono tesati sul banco di getto prima del getto del calcestruzzo e aderiscono a esso per tutta la lunghezza. Niente guaine, niente cavità, niente piastre d'ancoraggio, nessuna iniezione da dimenticare. La corrosione locale indebolisce il filo localmente invece di liberarlo, e il calcestruzzo protegge l'acciaio come fa con l'armatura ordinaria. La durabilità diventa la questione ordinaria di qualsiasi elemento in calcestruzzo — copriferro, carbonatazione, fessurazione — verificabile con mezzi convenzionali.

Il famigerato meccanismo di rottura, in altre parole, appartiene a un solo metodo costruttivo e, in questo Paese, sostanzialmente a una sola famiglia di prodotti. Tutto dipendeva da quale tecnologia il capannone IDA avesse effettivamente impiegato.

Leggere le travi

Invece di accettare la diagnosi, mi proposi di stabilire quale prodotto fossero queste travi, non a quale famiglia somigliassero. Il tipo a conci ha una firma riconoscibile — montanti nell'anima, raddoppiati dove i conci si incontrano ogni sei metri, una linea di giunto su entrambi i correnti negli stessi punti, piastre d'ancoraggio alle estremità del corrente inferiore.

Visti dal pavimento, i montanti sono la prima cosa che si nota.

Le travi IDA non hanno nulla di tutto questo: anima di sole diagonali, correnti continui da appoggio ad appoggio, calcestruzzo pulito alle estremità.

Una lettura visiva non è una prova — una riverniciatura può nascondere i giunti, e la letteratura avverte che le identificazioni errate sono frequenti. Andai quindi ai documenti: i disegni strutturali originali, i cataloghi tipologici dell'epoca e gli archivi superstiti dello stabilimento che aveva prodotto gli elementi. Confermarono ciò che la geometria suggeriva. Le travi IDA sono di tipo SPP 10-18/6: travi in un unico pezzo, pre-tese in stabilimento con fili ancorati per aderenza. Il meccanismo di rottura su cui si fondava l'allarme non poteva verificarsi in esse.

Verifica ed esito

Una conclusione che ribalta il verdetto di un collega esperto non dovrebbe reggersi sulla lettura di un archivio da parte di una sola persona. Commissionai un'ispezione e un'indagine diagnostica indipendenti allo studio specializzato i cui ingegneri avevano sviluppato la metodologia nazionale per l'identificazione e la messa in sicurezza delle travi post-tese — nessuno era in posizione migliore per contraddirmi. La loro indagine confermò pienamente l'identificazione. Messo di fronte alle evidenze, l'ingegnere consulente originario le esaminò e riconobbe apertamente la correzione.

La ricostruzione procedette come un'ordinaria ristrutturazione di un capannone vecchio ma sano; l'intervento raccomandato in origine — di fatto una nuova struttura di copertura — non era più in discussione. Come inatteso esito personale, lo studio che aveva verificato la mia analisi mi offrì in seguito una posizione.

Riflessione

L'autorità in ingegneria è reale e merita rispetto — ed è fallibile, soprattutto quando applica un allarme fondato. L'allarme della ČKAIT era corretto. L'errore fu di risoluzione: una diagnosi per somiglianza di famiglia è cosa diversa da una diagnosi del prodotto esatto che si ha davanti, e le due divergevano proprio nel decennio in cui questo capannone fu costruito. Mettere in discussione il verdetto di un anziano non richiede arroganza; richiede la pazienza di leggere i cataloghi, trovare i registri di produzione e poi far verificare il risultato dalle persone più qualificate a smentirlo.