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Timestamp: 2019-10-15 19:02:33+00:00

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SalvaSalva 7 3b3 Analisi Tecniche Intervento II Parte per dopo
PRESIDENTE DELLA REGIONE MOLISE COMMISSARIO DELEGATO PER LE ATTIVITA’ POST SISMA
Legge del 27 Dicembre 2002 n.286
Decreti n. 76/2005 e n.10/2006
Protocollo di Progettazione per gli Interventi su Immobili Privati per la Ricostru- zione Post-Sisma redatti in attuazione della Direttiva Tecnica del C.T.S. approva- ta con Decreto Commissariale n. 35/2005”
3B3 - ANALISI DELLE PRINCIPALI TECNICHE DI INTERVENTO E LIMITI DELLA LORO APPLICABILITA’ Parte seconda
a cura di : Alberto Lemme, Carmenzo Miozzi, Claudio Pasquale
Paolo Giunta, Annarita Mazzariello, Stefano Podestà, Gregorio Russo,
I documenti del protocollo di progettazione sono disponibili sul sito della Regione Molise www.regione.molise.it/sis nelle sezioni “notizie” ed “eventi e ricostruzione”.
ABACO INTERVENTI
1 - CATENE E TIRANTI
1BIS – COLLEGAMENTI DI PIANO TRA ORIZZONTAMENTI E MASCHI MURARI
2 - FASCIATURE CON MATERIALI COMPOSITI
3 - CORDOLI DI SOMMITA’
4 - CERCHIATURE DI APERTURE
6 - TIRANTINI ANTIESPULSIVI
7 - PERFORAZIONI ARMATE
8 - CONNESSIONE DEL SOLAIO DI COPERTURA AL TIMPANO E ALLE MURATURE
9 - SOLETTA ARMATA CON PERFORI INCROCIATI
10 - PIATTI IN ACCIAIO DI COLLEGAMENTO DEL TAVOLATO LIGNEO ALLE MURATURE D’AMBITO
11 - INSERIMENTO DI CAPICHIAVE
12 - SOSTITUZIONE DI SOLAI DI PIANO E DI COPERTURA
13 - INTERVENTI DI PRESIDIO SU ARCHI E PIATTABANDE
14 - CAPPA IN CLS
15 - SPERONI E RINGROSSI MURARI
16 - IRRIGIDIMENTO DI IMPALCATI
17 - INSERIMENTO DI NUOVI ELEMENTI E/O REALIZZAZIONE DI NUOVE APERTURE
18 - RISTILATURA DEI GIUNTI
19 - DIATONI ARTIFICIALI IN CALCESTRUZZO ARMATO E DIATONI NATURALI
20 - DIATONI ARTIFICIALI IN ACCIAIO
21 - INIEZIONI ARMATE
22 - ISPESSIMENTO DELLE PARETI MURARIE
23 - RICOSTRUZIONE DI MURI
24 - INIEZIONI DI MALTA
25 - INIEZIONI LOCALIZZATE
26 - INTONACO ARMATO
27 - SISTEMI DI TIRANTATURA ORIZZONTALE E VERTICALE
28 - INTERVENTI VOLTI AD ASSICURARE I COLLEGAMENTI DEGLI ELEMENTI NON STRUTTURALI
29 - CONSOLIDAMENTO DEGLI ARCHITRAVI
30 - SOSTITUZIONE DI ARCHITRAVI
31 - IRRIGIDIMENTO DELLA FALDA DI COPERTURA
32 - CONSOLIDAMENTO DI COPERTURE
33 - CONSOLIDAMENTO DI NODI, CAPRIATE LIGNEE E DELLE TESTE DELLE TRAVI LIGNEE
34 - ESECUZIONE DI NUOVE FONDAZIONI
35 - ESECUZIONE DI CORDOLI IN C.A. PER L’ALLARGAMENTO DELLA FONDAZIONE ESISTENTE
36 - ESECUZIONE DI SOTTOFONDAZIONE MURARIA
39 - ESECUZIONE DI PIASTRA DI COLLEGAMENTO DELLE MURATURE ALLA BASE
37 - ESECUZIONE DI FONDAZIONE TRAMITE MICROPALI
38 - REALIZZAZIONE DI GIUNTI SISMICI
40 - TECNICHE ANTISISMICHE AVANZATE
41 - CERCHIATURE METALLICHE
42 - INTERVENTI ALLE SCALE
43 – RINFORZO DELLE MURATURE E COLLEGAMENTI DI PIANO CON CUCITURE ARMATE ATTIVE (CAM)
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7. PERFORAZIONI ARMATE
SCHEDA B.6
(Linee guida per gli interventi di riparazione del danno e miglioramento sismico per gli edifici di culto e monumentali - parte seconda - Re- gione Molise CNR-DAST-UOIG - approvate con Decreto del Commissario Delegato n.70/2004)
7.1 Principi funzionali di base
Il metodo consiste nella cucitura di lesioni attraverso una fitta rete di barre iniettate disposte in maniera casuale o su più file ad interasse variabile. L’idea è connessa alla volontà di fornire localmente una certa resistenza a
trazione.La tecnica non è coerente con il funzionamento delle costruzioni in muratura che sono realizzate sen- za far affidamento sulla resistenza a trazione della muratura.
7.2 Campi d’applicazione
Sono interventi volti al miglioramento dei collegamenti tra elementi murari tra loro semplicemente a contatto, indicati in tutti i casi in cui si voglia realizzare un’idonea ammorsatura tra parti adiacenti o dove il collegamento
risulta compromesso, in tutti i casi in cui sia necessario effettuare buoni collegamenti tra muri che si interseca- no a cantonale, a martello o a croce. La tecnica è invasiva, irreversibile e poco efficace dal punto di vista strutturale. Inoltre, è di difficile valutazione l’efficacia dell’ancoraggio delle barre nella muratura che comunque dovrebbe essere fortemente iniettata. Con- siderate le caratteristiche tipologiche delle murature Molisane tale tecnica è da evitare come intervento siste- matico di consolidamento della muratura, per l'insieme di impatti prodotti 1 . Si consiglia di realizzare tale intervento su murature a doppio paramento con sacco interno, a meno di avere la certezza che le barre di armatura vadano ad ancorarsi agli elementi lapidei dei paramenti opposti.
7.3 Applicazione della tecnica e fasi operative
Di solito viene impiegata negli incroci murari d’angolo e nei collegamenti tra muri perimetrali e di spina. Tale intervento deve essere effettuato disponendo le barre d’armatura a 45°, rispetto alla giacitura orizzontale dei pannelli murari, realizzando un reticolo armato che riesca ad assorbire gli sforzi di trazione indotti dalle solleci- tazioni esterne e a conferire un maggior grado di duttilità alla connessione. Tale intervento deve prevedere l’utilizzo di miscele leganti con caratteristiche di elevata aderenza ed antiritiro, per poter contare sulla collabo- razione fra armature e muratura. Fasi operative dell’intervento:
individuazione della disposizione dei perfori;
foratura della muratura con sonde esclusivamente rotative. I fori possono essere inclinati a 45° oppure o-
rizzontali, disposti lungo i giunti su tutto lo spessore. L’interasse è funzione dello spessore e della presenza di diatoni nella muratura; nel caso di iniezioni a base di malta cementizia il foro deve essere di dimensioni pari a 2 volte il diametro della barra (φ foro =2φ barra ); se invece le iniezioni sono a base di resine il foro sarà pari al diametro del foro della barra più 5 mm. ( φ foro = φ barra + 5mm.); pulitura dei fori per mezzo di getto ad aria in pressione e lavaggio con acque per garantirne una migliore
aderenza tra muratura e malta successivamente iniettata; inserimento delle barre d’acciaio ad aderenza migliorata (φ = 10/18mm.) opportunamente inclinate e so-
vrapposte, munite di distanziatori perimetrali per evitare il contatto con la muratura; iniezione della malta a bassa pressione (inferiore a 2 atm). In alcuni casi è opportuno realizzare efficienti ancoraggi con piastre alle estremità delle barre al fine di eliminare rischio di sfilamento. Utilizzando barre piegate a L si rende necessario solo un ancoraggio all’estremità opposta; − riempimento della testa del foro e copertura degli eventuali ancoraggi con malta cementizia e/o resina.
7.4 Accorgimenti varianti e limiti
Tale intervento è fortemente sconsigliato e comunque da considerare solo in mancanza di alternative valide da dimostrare con dettagliata specifica tecnica. Può essere consentito dopo la presentazione di accertata e do- cumentata verifica inserita in un ampio programma di interventi.” In alternativa all’ancoraggio chimico la barra metallica potrà essere passante e collegata alla muratura con piastre metalliche su entrambi i lati (vedi scheda
B.1.3.)
Direttive per la redazione ed esecuzione di progetti di restauro comprendenti interventi di miglioramento e manutenzione nei complessi architettonici di valore storico-artistico in zona sismica (approvate dal Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici, con integrazioni e specificazioni nella seduta del 28/11/1997, prot. 564.
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perforazioni armate ordinanza pcm 3274 s.m.i. - allegato 2
L’uso di perforazioni armate deve essere limitato ai casi in cui non siano percorribili le altre soluzioni proposte,
per la notevole invasività di tali elementi e la dubbia efficacia, specie in presenza di muratura a più paramenti
scollegati; in ogni caso dovrà essere garantita la durabilità degli elementi inseriti (acciaio inox, materiali com-
positi o altro) e la compatibilità delle malte iniettate. Anche in questo caso, l’eventuale realizzazione di un buon
collegamento locale non garantisce un significativo miglioramento del comportamento d’assieme della costru-
Figura B.6.1 - Schema delle modalità operative
BARRA DI ACCIAIO INOX
Ancoraggio con perforazione
PIASTRA DI FERMO CON BULLONE
Ancoraggio intermedio ai bolzoni,
delle cerchiature in acciaio su parete
Ancoraggio dei bolzoni,
alle cerchiature in acciaio su parete
perimetrale esterna
VOLTA DI PIANO
UPN100 di acciaio
Muratura perimetrale esterna
Perforazioni a consolidamento delle volte
Perforazione armata
Perforazioni armate di consolidamento dei pilastri degli arconi
Perforazioni armate poste
sulla trave di collegamento
fra le capriata
Tamburo con struttura in acciaio
ancorata alla base con perforazioni
(coppi)
Zampini in legno
Perforazioni armate a collegamento della copertura con la muratura
8. CONNESSIONE DEL SOLAIO DI COPERTURA AL TIMPANO E ALLE MURATURE
SCHEDA B.13
8.1 Principi funzionali di base
L’esigenza di conferire un comportamento scatolare alle strutture in muratura rende necessario eliminare pos- sibili azioni di martellamento degli elementi della copertura sulla muratura del timpano. La tecnica, per le co- struzioni esistenti, si basa sul collegamento delle membrature principali delle unità di orizzontamento (travi principali dei solai, travi di colmo o terzeri del tetto) con le pareti portanti dell’edificio.
8.2 Campi di applicazione
Quest’intervento assicura il corretto collegamento tra l’orditura lignea della copertura e la muratura del timpa- no favorendo il comportamento scatolare dell’edificio. La tecnica è di impiego universale e, risulta di facile e
immediata realizzazione nelle costruzioni storiche in muratura.
8.3 Applicazione della tecnica e fasi operative
Il collegamento tra l’orditura lignea e la muratura può essere realizzato tramite bandelloni (o sogofese) di me- tallo (ferri piatti), oppure, più raramente, di legno, chiodati o avvitati alle membrature principali della copertura e inseriti nella muratura del timpano alla quale sono fissati per mezzo di bolzoni capochiave o di altri organi simili. I bandelloni (o sogofese) possono essere applicati al bordo inferiore delle travi, ma, più opportunamente, alle facce. La testa della trave può essere irrobustita con l’applicazione di una staffa metallica. Ai bandelloni della tradizione costruttiva si tende oggi a sostituire piatti o barre metalliche ancorate alla mura- tura, oppure lamine in fibre di carbonio, fissate per incollaggio, che occupano uno spessore molto limitato.
Collegamento delle travi di terzere con cuffie in acciaio alla muratura del timpano
Nel caso in cui le travi di terzere risultano poggiate nella muratura del timpano, esse possono esercitare una azione di martellamento sulla muratura stessa che può portare al collasso parziale della struttura. Il collega- mento al timpano stesso può essere effettuato in modi diversi, di cui alcuni sono di seguito illustrati:
collegamento delle travi di terzere al timpano con due cuffie a C in lamiera sovrapposte alla trave e colle- gate alle travi con bulloni passanti e alla parete con tasselli meccanici o chimici che possono arrivare fino all’esterno ed eventualmente ancorate con piastre metalliche. − montaggio in aderenza alla parete del timpano di una trave reticolare realizzata con profili a C o angolari alla quale vengono collegate le travi di terzere. La trave reticolare, poggiata sulle pareti laterali, è collegata al timpano con tasselli meccanici o chimici e/o piastre all’esterno e controventata con tiranti metallici al cordolo perimetrale.
8.4 Accorgimenti, varianti e limiti
E’ sempre necessario dotare di organi di regolazione gli elementi di collegamento. E’, inoltre, necessario realizzare i nodi di collegamento con la muratura in modo che abbiano invasività minima evitando brecce o squarci di dimensioni considerevoli nelle pareti murarie.
8.5 Riferimenti normativi
connessione dei solai di piano e delle coperture alle murature ordinanza pcm 3274 s.m.i. - allegato 2
L’efficace connessione dei solai di piano e delle coperture alle murature è necessaria per evitare lo sfilamento delle travi, con conseguente crollo del solaio, e può permettere ai solai di svolgere un’azione di distribuzione delle forze orizzontali e di contenimento delle pareti. I collegamenti possono essere effettuati in posizioni pun- tuali, eseguiti ad esempio in carotaggi all’interno delle pareti, e allo stesso tempo non devono produrre un di- sturbo eccessivo ed il danneggiamento della muratura.
Nel caso di solai intermedi, le teste di travi lignee possono essere ancorate alla muratura tramite elementi, metallici o in altro materiale resistente a trazione, ancorati sul paramento opposto.
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Ancoraggi della trave in legno di copertura alla muratura
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Capriata con profili UPN 80
in aderenza al timpano
del prospeto principale
Perforazione armata per aggancio
della capriata in acciaio al
Profilo di collegamento in acciaio UPN 100
Tirante di controventatura in acciaio d. 24 mm
Capriata reticolare in acciaio con profili UPN 100
in acciaio UPN 100
Perforazioni armate d. 20 mm poste
agli incroci del reticolo della
Capriate in aderenza al timpano
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9. SOLETTA ARMATA CON PERFORI INCROCIATI
9.1 Principi funzionali di base
La realizzazione della soletta armata rappresenta un classico metodo di intervenire sugli orizzontamenti per irri- gidirli nel proprio piano. Se l’intervento è eseguito a regola d’arte, ovvero collegando in maniera idonea la solet- ta sia alle murature d’ambito che agli elementi di solaio, si ottengono molteplici vantaggi: connessione solaio- muro, connessione muro-muro, irrigidimento nel piano del solaio, irrigidimento per carichi verticali con realizza- zione di una sezione mista (es. legno-cls, acciaio-cls) o di una sezione di maggior inerzia (solai in latero-
9.2 Campi di applicazione
L’intervento può essere eseguito su diverse tipologie di solai: legno, acciaio, laterizio armato (Sap), precom- presso e pignatta o, comunque, solaio rasato. E’ un intervento consigliato per i solai di piano. L’intervento risulta proponibile su tutte le tipologie di solaio ponendo attenzione al sistema di collegamento della soletta allo stesso a seconda del tipo di travatura. L’intervento risulta proponibile su tutti i tipi di muratura, particolari precauzioni vanno prese in fase di realizzazione sui muri a sacco, in virtù del fatto che i perfori debbono essere realizzati in modo da interessare una zona di muratura tale da raggiungere il paramento esterno.
9.3 Applicazione della tecnica
messa a nudo del solaio portando in vista le varie orditure;
creazione di collegamenti a mezzo di “connettori” (barre saldate, viti a legno, tirafondi, greche , pioli
solaio e la soletta da realizzare; predisposizione di puntelli al di sotto del solaio;
creazione di perfori φ 35 incrociati , passo 50cm sul perimetro del campo di solaio, armati con barre φ 16 inghisate a mezzo di boiacca cementizia a ritiro compensato; spingere le perforazioni in profondità per almeno 2/3 dello spessore del muro inclinandoli sia in orizzontale che in verticale e, comunque se la tipologia del muro risulta a doppio paramento, fino ad interessare il paramen- to esterno; apposizione di r.e.s. φ 5/10*10 sul campo di solaio sovrapponendola, ove necessario, per almeno 2-3 ma- glie con risvolto “cementato” sul muro per almeno 40-50 cm; esecuzione del getto in cls. Le connessioni della soletta al solaio vanno realizzate mediante elementi connettori di idonea rigidezza a taglio (pioli, barre sagomate, greche, tirafondi) saldati, avvitati o inghisati sugli elementi dei solai con passi valutati in funzione del grado di miglioramento delle caratteristiche statiche da raggiungere. Le connessioni della soletta alla muratura vanno eseguite tramite perforazioni armate preferibilmente incrociate a 30°-45° in modo da interessare una fascia di muratura il più possibile ampia a formare una zona di rigidezza adeguata in grado di offrire un vincolo efficace delle murature ai solai e delle murature fra loro.
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10. PIATTI IN ACCIAIO DI COLLEGAMENTO DEL TAVOLATO LIGNEO ALLE MURATURE D’AMBITO
Principi funzionali di base
Laddove alle esigenze di miglioramento statico si debbano accompagnare caratteristiche di conservazione sto- rica e architettonica del manufatto interventi di irrigidimento mediante soletta armata sono sostituiti da irrigidi- menti con tavolati lignei incrociati a quelli esistenti con inclinazioni che possono essere di 45° o 90° rispetto a questi ultimi. Il doppio tavolato ligneo offre una discreta rigidezza sia nel piano che in direzione ortogonale al
L’intervento riguarda esclusivamente solai lignei. Sono utilizzati sia per i solai di piano che per quelli di copertu- ra. L’intervento risulta proponibile su tutti i tipi di muratura, particolari precauzioni vanno prese in fase di realiz- zazione sui muri a sacco, in virtù del fatto che i perfori debbono essere realizzati in modo da interessare una zona di muratura tale da raggiungere il paramento esterno.
messa a nudo del solaio portando in vista il tavolato esistente;
apposizione di lame a “v” in profilato piatto fissate al tavolato mediante chiodi forgiati; il passo delle lame
deve essere dell’ordine degli 80-100 cm; saldare all’estremità delle “v” un tondo con estremità filettata da portare all’esterno del muro;
disporre un nuovo tavolato incrociato chiodato sia al vecchio tavolato che alle orditure principali e, se pre- senti, secondarie del solaio ligneo; contrastare dall’esterno con capichiave a piastra o a paletto la barra filettata saldata alle lame collegate al solaio.
Accorgimenti varianti e limiti
Il vincolo alle murature d’ambito deve essere realizzato mediante lame d’acciaio disposte incrociate ad interas- se di 80-100 cm. Le lame devono essere dotate, per la parte che entra nella muratura, di barra da inghisare
all’interno della stessa o da contrastare dall’esterno con piatti metallici. Il secondo strato di tavolato deve essere idoneamente connesso al primo con viti a legno in ragione di 4-6/mq disposte a quinconce ed in corrispondenza delle orditure principali e secondarie, se presenti, collegato con tirafondi o viti in profondità.
11. INSERIMENTO DI CAPICHIAVE
Il collegamento delle travi lignee alle murature, effettuato tramite piatti in acciaio fissati tramite viti o tirafondi alle
teste delle stesse, accompagnato dall’inserimento di un capochiave di contrasto realizza oltre al collegamento solaio-muro anche la connessione muro-muro in maniera diffusa. Infatti vista la buona capacità degli elementi lignei di resistere a trazione, si possono sfruttare le travi stesse come sistema di tirantatura.
L’intervento riguarda esclusivamente solai lignei e risulta proponibile su tutti i tipi di muratura.
revisione delle teste delle travi lignee; se ammalorate consolidarle e trattarle in maniera da preservarle da
attacchi di funghi e insetti; apposizione di piatti in acciaio fissati lateralmente alla trave (meglio se sui due lati) mediante chiodi forgiati;
contrastare dall’esterno con capichiave a piastra o a paletto la barra filettata saldata ai piatti collegati alle
saldare all’estremità dei piatti un tondo con estremità filettata da portare all’esterno del muro;
teste delle travi. La raccomandazione principale è quella di valutare attentamente le condizioni del legname ed eventualmente di intervenire mediante opere di consolidamento delle travature e trattamento contro l’aggressione di insetti.
La raccomandazione principale è quella di valutare attentamente le condizioni del legname ed eventualmente di
intervenire mediante opere di consolidamento delle travature e trattamento contro l’aggressione di insetti.
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12. SOSTITUZIONE DI SOLAI DI PIANO E DI COPERTURA
Impone la realizzazione di una “cordolatura” perimetrale in grado di collegare gli elementi alle murature e di in-
catenare le murature stesse. I nuovi solai possono essere realizzati in:
legno; acciaio; latero-cemento (tuttavia sconsigliati perché presuppongono l’esecuzione di cordoli in breccia e comunque perché apportano incrementi di carichi e, conseguentemente, di masse sismiche di entità maggiore delle altre tipologie summenzionate). Le nuove coperture possono essere realizzate in:
legno; acciaio; latero-cemento (tuttavia sconsigliati perché la massa sismica che ne deriva è molto superiore rispetto a quella delle altre tipologie summenzionate e comunque solo dopo verifica dell’ammissibilità dei carichi trasferiti alle murature sottostanti in rapporto alle stesse.
L’introduzione di solai in acciaio è da preferirsi a tutti i livelli del fabbricato rispetto all’inserimento di solai in late-
ro-cemento.
Nuovo solaio:
realizzazione di collegamenti tra l’orditura principale e le murature mediante zanche metalliche o simili;
posa in opera della rete elettrosaldata e dell’armatura e suo collegamento alle murature d’ambito (risvolto rete o perfori) e all’orditura principale;
esecuzione del getto in cls e dell’eventuale cordolo perimetrale; sostegno del solaio durante la fase realizzativa.
Nuova copertura:
posa in opera della rete elettrosaldata e dell’armatura e suo collegamento all’orditura principale; esecuzione del getto in cls e dell’eventuale cordolo perimetrale; sostegno del solaio durante la fase realizzativa.
Partendo dai solai di piano la tipologia a travetto tralicciato o prefabbricato e pignatta, con sovrastante getto di completamento, presupporrebbe la realizzazione di cordoli in c.a. in breccia sulle murature con evidenti pro- blemi legati alla realizzazione degli stessi (aggravio dello stato tensionale delle murature al di là della “breccia” con impossibilità d ritorno alla situazione preesistente) e al collegamento con le murature d’ambito (creazione, per ritiro del cls, di due corpi slegati). E’ da preferirsi una soluzione con solai “leggeri” in acciaio o in legno irrigiditi tramite una cappa in cls alleggerito o, per solai lignei, con un doppio tavolato incrociato ancorando il pacchetto alle murature perimetrali e dotando il campo di cordolature metalliche o di tradizionali sistemi di incatenamento.
In copertura, com’è intuitivo comprendere, l’utilizzo di solai lignei o metallici minimizza le masse strutturali e conseguentemente le forze sismiche di piano, mentre quelli in latero-cemento tendono ad appesantire il siste- ma strutturale proprio in sommità. Per quanto riguarda le tipologie di cordolatura da inserire, quando si proceda alla sostituzione integrale di un solaio, si rimanda a quanto detto nelle raccomandazioni precedenti.
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13. INTERVENTI DI PRESIDIO SU ARCHI E PIATTABANDE
Hanno lo scopo di migliorare il comportamento di tali elementi e di evitare fenomeni di collasso puntuali all’interno
della struttura per effetto delle sollecitazioni esterne. L’intervento può prevedere:
arco con tirante orizzontale;
arco con perforazioni incrociate.
Gli archi, notoriamente strutture spingenti, se non ben contrastati o incatenati, già per soli carichi verticali, produ- cono spinte di notevole entità sui muri d’ambito. Presidi per ridurre o eliminare tali carenze sono realizzati mediante catene metalliche orizzontali inserite alle reni o contrafforti di adeguate dimensioni in grado di ricentrare le spinte all’interno del terzo medio ed evitare fenomeni
di parzializzazione delle sezioni alla base delle murature su cui scaricano gli archi.
arco con tirante orizzontale
esecuzione dei fori passanti di diametro 25-30mm alle reni dell’arco mediante carotiere a rotazione;
scasso nella muratura per inserimento delle piastre di ancoraggio. Il piano di posa di queste andrà preparato con malta a ritiro compensato;
rinforzo della muratura retrostante la piastra di ancoraggio dei tiranti;
taglio a preparazione dei tiranti filettati agli estremi;
inserimento delle barre (o dei trefoli) in apposite scanalature effettuate lungo la muratura;
messa in opera delle piastre dello spessore di circa 15mm, con opportune nervature o adeguato rapporto tra larghezza e lunghezza del paletto;
messa in tensione dei tiranti con chiavi dinamometriche;
sigillatura delle scanalature con malta a ritiro compensato.
arco con perforazioni incrociate
perforazione dell’arco ( φ foro = 20-35 mm) opportunamente disposte a quiconce e inclinate sia rispetto al piano verticale contenente l’arco sia rispetto al piano verticale ortogonale al piano dell’arco per l’alloggiamento della
barra (φ barra = 10-18 mm); la lunghezza del perforo rispetto allo spessore s dell’arco deve risultare I min = 2s;
lavaggio dei perfori con acqua immessa a modesta pressione fino a saturazione;
immissione nei fori di barre di acciaio ad aderenza migliorata ( φ = 10/18 mm); sigillatura delle imperniature con iniezioni a bassa pressione di legante.
Per ciò che concerne gli architravi, qualora fossero ammalorati o insufficienti a sopportare i carichi su di essi gra- vanti, la sostituzione deve essere eseguita con elementi preferibilmente metallici o singoli o accoppiati (legati da bullonature diffuse) in modo da garantire un’elevata indeformabilità flessionale e la circuitazione delle tensioni nei
pressi delle forature (porte, nicchie, finestre, edicole
presenti nelle pareti.
Le piattabande ricostruite, per esigenze di natura storica e architettonica, in laterizio devono essere poste in ope- ra con tiranti metallici all’interno in grado di fornire una forza di “precompressione” a sistema per sopportare i cari- chi gravanti.
catene decreto n.35/2005 approvazione direttive tecniche per gli interventi su immobili privati e sugli edifici pub- blici - o.c. n.13/2003 art.2
Accertare preliminarmente la necessità di catene o altri dispositivi di eliminazione della spinta in assenza di idonei contrafforti o insufficienza della muratura.
Progettare la catena in modo che non sia troppo deformabile rispetto alla struttura spingente e/o ai muri che la sostengono.
Collocare le catene alle reni o all’imposta e, solo qualora ciò non sia possibile, verificare la possibilità di posizioni alternative (ad esempio più in alto), verificando in ogni caso che si costituisca un sistema strutturale in grado di chiudere le spinte.
Usare di norma ancoraggi esterni con capochiave. Quando ciò non sia possibile, analizzare l’opportunità di realiz- zare un ancoraggio all’interno della muratura, adeguatamente rinforzata. catene ordinanza pcm 3274 s.m.i. - allegato 2
Gli interventi sulle strutture ad arco o a volta possono essere realizzati con il ricorso alla tradizionale tecnica delle catene, che compensino le spinte indotte sulle murature di appoggio e ne impediscano l'allontanamento recipro- co. Le catene andranno poste di norma alle reni di archi e volte. Qualora non sia possibile questa disposizione, si potranno collocare le catene a livelli diversi purché ne sia dimostrata l'efficacia nel contenimento della spinta. Tali elementi devono essere dotati di adeguata rigidezza (sono da preferirsi barre di grosso diametro e lunghezza, per
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quanto possibile, limitata); le catene devono essere poste in opera con un’adeguata presollecitazione, in modo da
assorbire parte dell’azione spingente valutata tramite il calcolo (valori eccessivi del tiro potrebbero indurre dan-
neggiamenti localizzati). In caso di presenza di lesioni e/o deformazioni, la riparazione deve ricostituire i contatti
tra le parti separate, onde garantire che il trasferimento delle sollecitazioni interessi una adeguata superficie e
consentire una idonea configurazione resistente.
Chiavarde di acciaio
eseguite con barra filettata
Piattabande esistenti in legno
bullone e rondella
riempimento con malta speciale antiritiro
piattabanda esistente, in legno
eseguite con barra
.mattoni pieni
chiavarde in acciaio
Particolare piattabanda con architrave in legno
Riempimento con mattoni di argilla
Arco in mattoni di argilla
Proiezione arco
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arco in mattoni pieni
Particolare piattabanda con arco in mattoni pieni
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14. CAPPA IN CLS
INTERVENTO COMBINATO DI CAPPA IN CLS ARMATO ALL’ESTRADOSSO DI VOLTE/ARCHI E SUO COL- LEGAMENTO A CORDOLO PERIMETRALE O CONSOLIDAMENTO DI VOLTE CON MATERIALI FRP
Consolidamento di archi e volte.
Gli interventi di rinforzo su volte in laterizio o in pietra si rendono necessari quando tali sistemi di orizzontamento
risultano spingenti o ammalorati o in condizioni di equilibrio precario a causa di fenomeni di dissesto pregressi. Le cappe in cls vanno inserite all’estradosso delle volte e legate alle murature d’ambito tramite nastri o bandelle in materiale composito FRP adeguatamente ancorati alle murature d’ambito.
verifica dello spessore della muratura o eliminazione della spinta;
puntellamento della struttura;
rimozione del materiale di riempimento avendo particolare cura nel non perturbare la struttura voltata;
pulitura della superficie estradossale;
posa in opera della rete elettrosaldata e dell’armatura di collegamento della cappa in cls alla volta o all’arco e della cappa in cls alle murature d’ambito;
esecuzione del getto (in cls) della controvolta e dell’eventuale cordolo perimetrale alle reni;
ancoraggio del getto in cls alle murature tramite adeguate imperniature;
successivo riposizionamento del riempimento eseguito con cls leggero e argilla espansa.
Sono sconsigliati interventi con cappe in cls di spessore superiore agli 8-10 cm in quanto, in virtù della loro rigi-
dezza nei confronti della volta in laterizio o in pietra potrebbe causare il distacco di alcuni elementi in fase sismica. Altresì, intervenendo con i materiali compositi, le operazioni sia di preparazione del supporto che di incollaggio e ancoraggio delle fibre debbono essere eseguite da personale specializzato.
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15. SPERONI E RINGROSSI MURARI
15.1 Principi di funzionamento di base
La stabilità di una costruzione in muratura non è legata solo alla resistenza dei materiali, ma anche al buon col- legamento tra gli elementi che la compongono. Talvolta, singole pareti o interi edifici sono instabili o a rischio di
collasso per fenomeni di ribaltamento, provocate, ad esempio, da spinte orizzontali di volte o archi non contra- state. Tali strutture possono essere sostenute e i loro movimenti contrastati e bloccati dalla costruzione di ade- guati speroni o ringrossi murari. S’intende, con il termine sperone, altrimenti detto contrafforte o barbacane, un elemento in muratura di lar-
ghezza limitata addossato ad una parete a contrasto della stessa. Il ringrosso murario è invece il caso di un intervento esteso all’intera parete soggetta a dissesto, di spessore più limitato, tale da compensare il fuori piombo e, se necessario, fornire una piccola scarpa.
principi funzionali di base sono analoghi a quelli delle puntellazioni: tali elementi sono in grado di contrastare
le azioni di spinta che agiscono sulle strutture instabili cui sono connessi, grazie alla loro forma, al loro peso e
alla posizione rispetto al cinematismo che intendono contrastare. Lo sperone o il ringrosso murario è realizzato per integrarsi con la struttura originaria e, formare quindi, un nuovo elemento murario stabile dal punto di vista geometrico e nei riguardi delle azioni esercitate.
Figura B.1.1 – Schematizzazioni di speroni e ringrossi murari.
15.2 Campi di applicazione
Si applicano nei casi in cui una parete muraria si trova in precarie condizioni di stabilità, in quanto fortemente
fuori piombo o soggetta a spinte orizzontali significative, in assenza didonei elementi di connessione (ammor- samento con murature ortogonali, catene metalliche, ecc.). Rispetto alle puntellazioni che, generalmente per la loro rapida esecuzione e possibilità di rimozione sono im- piegate negli interventi di messa in sicurezza di emergenza o di semplice prevenzione, gli speroni e i ringrossi murari sono più spesso impiegati in quelle situazioni in cui l’intervento si pone come definitivo o nelle quali si prevede che esso rimarrà in opera per un lungo periodo di tempo. Si sottolinea, tuttavia, come esso sia rever- sibile e quindi, in linea di principio, adottabile anche come opera non definitiva.
15.3 Applicazione della tecnica e fasi operative
La realizzazione degli speroni e dei ringrossi consiste, in sostanza, nella costruzione di masse murarie o in calcestruzzo, di varia geometria e dimensioni, addossate e opportunamente ammorsate alle murature origina- rie. L’utilizzo del calcestruzzo è però sconsigliato per problemi d’incompatibilità chimico-fisica e strutturale con la struttura esistente. Se viene impiegata la muratura di mattoni si sottolinea l’esigenza, al fine di limitare i fenomeni di ritiro che po- trebbero limitare l’efficacia dell’intervento, di formare giunti con poca malta. La costruzione dello sperone segue le fasi e il metodo costruttivo proprio di una qualsiasi struttura muraria e può eventualmente essere associata ad altri sistemi e dispositivi di contenimento delle spinte, quali tiranti, ca-
tene o cerchiature. La fase di realizzazione delle fondazioni deve tenere conto delle inevitabili interferenze che
relativi scavi avranno con le strutture di fondazioni dell’edificio esistente e quindi, dovrà osservare particolari
cautele per evitare di indurre danni indesiderati o di peggiorare la situazione di equilibrio in cui versa la fabbri-
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15.4 Accorgimenti, varianti e limiti
Un limite implicito nella tecnica è costituito dalla realizzazione stessa dello sperone, che richiede l’esistenza di
spazi liberi limitrofi la cui entità è proporzionale all’altezza dello sperone stesso. Per questo, non sempre è
possibile ricorrere a questa tecnica per stabilizzare strutture instabili, soprattutto se particolarmente alte e snel-
le, oppure se comprese entro un tessuto urbano denso.
Va rilevato come gli speroni, al contrario dei puntelli, non possano essere messi in forza. Essi rappresentano,
quindi, solo un presidio eventuale che, diventa efficace solo a prezzo di una progressione del dissesto o in oc-
casione di un evento sismico. Inoltre, come già evidenziato, la costruzione dello sperone comporta scavi di
fondazione che possono determinare rischi ulteriori per la stabilità della struttura da rinforzare. La costruzione
di uno sperone murario, infine, muta radicalmente la configurazione e l’aspetto di un edificio e può avere un
notevole impatto sul suo intorno e sull’ambiente in generale.
15.5 Riferimenti normativi
speroni e ringrossi murari ordinanza pcm 3274 s.m.i. - allegato 2
Per assorbire le spinte di volte ed archi non deve essere esclusa a priori la possibilità di realizzare contrafforti o
ringrossi murari. Questi presentano un certo impatto visivo sulla costruzione ma risultano, peraltro, reversibili e
coerenti con i criteri di conservazione. La loro efficacia è subordinata alla creazione di un buon ammorsamento
con la parete esistente, da eseguirsi tramite connessioni discrete con elementi lapidei o in laterizio, ed alla
possibilità di realizzare una fondazione adeguata.
Figura B.1.2 - Alcuni esempi di speroni e ringrossi murari in Ripabottoni (CB)
Ispessimento delle murature sottili con
mattoni pieni ed applicazione della
tecnica del cuci e scuci
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16. IRRIGIDIMENTO DI IMPALCATI
Consolidamento di solai.
puntellamento del solaio;
demolizione ed asportazione del pavimento e del sottofondo;
messa in opera dei provvedimenti necessari all’esecuzione del getto (riempimento di eventuali vuoti o di-
scontinuità del solaio, protezione all’intradosso per evitare infiltrazioni durante il getto
posa in opera della rete elettrosaldata e dell’armatura e suo collegamento alle murature d’ambito (risvolto della rete o perfori) e all’orditura principale;
esecuzione del getto in cls e dell’eventuale cordolo perimetrale.
decreto n.35/2005 approvazione direttive tecniche per gli interventi su immobili privati e sugli edifici pubblici - o.c. n.13/2003 art.2
Garantire, ove possibile e senza stravolgere la concezione originaria della struttura, la presenza di diaframmi rigidi orizzontali e di adeguate connessioni tra solai e strutture verticali. Verificare preliminarmente la fattibilità e l’efficienza di interventi meno invasivi rispetto alla solettina in c.a., co- me crociere in acciaio o in altri materiali. Limitare, in caso di soletta, gli spessori al minimo necessario, curando il collegamento con connettori ai travetti sottostanti e verificando l’eventuale variazione di ripartizione delle azioni orizzontali in conseguenza dell’irrigidimento dei diaframmi. Curare che gli appoggi dei solai sulle murature siano sufficientemente estesi e che i solai siano ben collegati con il cordolo o con altri elementi di ripartizione sulla muratura. irrigidimento dei solai ordinanza pcm 3274 s.m.i. - allegato 2 Il ruolo dei solai nel comportamento sismico delle costruzioni in muratura è quello di trasferire le azioni orizzon- tali di loro competenza alle pareti disposte nella direzione parallela al sisma; inoltre essi devono costituire un vincolo per le pareti sollecitate da azioni ortogonali al proprio piano. La necessità di un irrigidimento per ripartire diversamente l’azione sismica tra gli elementi verticali è invece non così frequente. Per le suddette ragioni risul- ta talvolta necessario un irrigidimento dei solai, anche limitato, di cui vanno valutati gli effetti; a questo si asso- cia inevitabilmente un aumento della resistenza degli elementi, che migliora la robustezza della struttura. L’irrigidimento dei solai, anche limitato, per ripartire diversamente l’azione sismica tra gli elementi verticali com- porta in genere un aumento della resistenza, che migliora la robustezza della struttura. Nel caso dei solai lignei può essere conseguito operando all’estradosso sul tavolato. Una possibilità è fissare un secondo tavolato su quello esistente, disposto con andamento ortogonale o inclinato, ponendo particolare attenzione ai collegamenti con i muri laterali; in alternativa, o in aggiunta, si possono usare rinforzi con bandelle metalliche, o di materiali compositi, fissate al tavolato con andamento incrociato. Un analogo beneficio può essere conseguito attraverso controventature realizzate con tiranti metallici. Il consolidamento delle travi lignee potrà avvenire aumentando la sezione portante in zona compressa, mediante l'aggiunta di elementi opportunamente connessi. soletta collaborante ordinanza pcm 3274 s.m.i. - allegato 2 Nei casi in cui risulti necessario un consolidamento statico del solaio per le azioni flessionali, è possibile, con le tecniche legno-legno, conseguire contemporaneamente l’irrigidimento nel piano e fuori dal piano, posando sul tavolato esistente, longitudinalmente rispetto alle travi dell’orditura, dei nuovi tavoloni continui, resi collaboranti alle travi mediante perni anche di legno, irrigiditi nel piano del solaio con l’applicazione di un secondo tavolato di finitura. La tecnica di rinforzo con soletta collaborante, in calcestruzzo eventualmente leggero, realizza anche un forte irrigidimento nel piano del solaio; gli effetti di tale intervento vanno valutati sia in relazione alla riparti- zione delle azioni tra gli elementi verticali sia all’aumento delle masse. Nel caso in cui gli elementi lignei non siano adeguatamente collegati alle murature, è necessario collegare la soletta alle pareti, tramite elementi pun- tuali analoghi a quelli già indicati, o ai cordoli, se presenti e realizzati come successivamente descritto. caldane armate ordinanza pcm 3274 s.m.i. - allegato 2 Nel caso di solai a travi in legno e pianelle di cotto, che presentano limitata resistenza nel piano, possono esse- re adottati interventi di irrigidimento all'estradosso con caldane armate in calcestruzzo alleggerito, opportuna- mente collegate alle murature perimetrali ed alle travi in legno. solettina armata ordinanza pcm 3274 s.m.i. - allegato 2 Nel caso di solai a putrelle e voltine o tavelloni è opportuno provvedere all'irrigidimento mediante solettina ar- mata resa solidale ai profilati e collegata alle murature perimetrali. bandelle metalliche ordinanza pcm 3274 s.m.i. - allegato 2 Nel caso di solai a struttura metallica, con interposti elementi in laterizio, è necessario collegare tra loro i profili saldando bandelle metalliche trasversali, poste all’intradosso o all’estradosso. Inoltre, in presenza di luci signifi- cative, gli elementi di bordo devono essere collegati in mezzeria alla muratura (lo stesso problema si pone an-
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che per i solai lignei a semplice orditura).
Intervento con soletta collaborante
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17. INSERIMENTO DI NUOVI ELEMENTI E/O REALIZZAZIONE DI NUOVE APERTURE
Aumentare la resistenza all’azione sismica.
collegamento delle murature nuove con le murature esistenti mediante l’inserimento di diatoni (blocchi pas- santi) distribuiti sull’altezza o il collegamento tramite perforazioni armate;
utilizzo di blocchi portanti appropriati (non a incastro);
realizzazione di giunti di malta, di classe opportuna, verticali e orizzontali;
lavaggio con acqua iniettata a bassa pressione fino alla saturazione della muratura.
Accorgimenti, varianti e limiti
E’ un intervento che richiede una preventiva valutazione circa l’eventuale variazione di rigidezza apportata dal nuovo elemento resistente. In particolare saranno da evitare quelle situazioni in cui si ottiene un incremento de- gli effetti torcenti e saranno da privilegiare quelle situazioni in cui tale effetto è ridotto. Sono da privilegiare inol- tre i casi in cui tale intervento risolve il problema dei muri in falso.
decreto n.35/2005 approvazione direttive tecniche per gli interventi su immobili privati e sugli edifici pubblici -
o.c. n.13/2003 art.2
Migliorare la distribuzione degli elementi resistenti, anche con l’inserimento di nuovi elementi, al fine di ridurre eventuali effetti torsionali e incrementare resistenza e duttilità della struttura. Curare opportunamente le connessioni con i muri esistenti e con le strutture orizzontali. inserimento di nuove pareti ordinanza pcm 3274 s.m.i. - allegato 2 L’inserimento di nuove pareti può consentire di limitare i problemi derivanti da irregolarità planimetriche o alti- metriche ed aumentare la resistenza all’azione sismica; tali effetti devono ovviamente essere adeguatamente verificati. realizzazione di nuove aperture ordinanza pcm 3274 s.m.i. - allegato 2 La realizzazione di nuove aperture, se non strettamente necessaria, va possibilmente evitata; nel caso in cui la conseguente riduzione di rigidezza risulti problematica per la risposta globale, sarà disposto un telaio chiuso, di rigidezza e resistenza tali da ripristinare per quanto possibile la condizione preesistente.
Un incremento della rigidezza delle pareti murarie, con conseguente modifica del comportamento sismico, si ottiene attraverso la chiusura di nicchie, canne fumarie o altri vuoti, purché venga realizzato un efficace colle- gamento dei nuovi elementi di muratura con quelli esistenti attraverso la tecnica dello scuci e cuci. La chiusura di queste soluzioni di continuità nella compagine muraria rappresenta anche un intervento positivo nei riguardi dei collegamenti.
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18. RISTILATURA DEI GIUNTI
Migliora le caratteristiche della muratura quando eseguita su muri di medio spessore poiché, se effettuata in
profondità su entrambi i lati, “rigenera” il paramento murario dotandolo di malta di idonea resistenza.
scarnitura profonda del paramento esterno;
idoneità della malta rispetto alle caratteristiche del legante esistente.
Se eseguita su muri di grosso spessore e con paramenti non idoneamente collegati, da soli non sono sufficienti
a garantire un incremento consistente di resistenza e, pertanto, si consiglia di attuarli congiuntamente ad altri interventi strutturali come iniezioni armate, scuci e cuci ovvero dopo aver risolto il problema del collegamento tra i paramenti murari.
ordinanza pcm 3274 s.m.i. - allegato 2
Gli interventi di rinforzo delle murature sono mirati al risanamento e riparazione di murature deteriorate e dan- neggiate ed al miglioramento delle proprietà meccaniche della muratura. Se eseguiti da soli non sono pertanto sufficienti, in generale, a ripristinare o a migliorare l’integrità strutturale complessiva della costruzione. Il tipo di intervento da applicare andrà valutato anche in base alla tipologia e alla qualità della muratura. Gli interventi dovranno utilizzare materiali con caratteristiche fisicochimiche e meccaniche analoghe e, comunque, il più pos- sibile compatibili con quelle dei materiali in opera. L'intervento deve mirare a far recuperare alla parete una re- sistenza sostanzialmente uniforme e una continuità nella rigidezza, anche realizzando gli opportuni ammorsa- menti, qualora mancanti. L'inserimento di materiali diversi dalla muratura, ed in particolare di elementi in conglomerato cementizio, va operato con cautela e solo ove il rapporto tra efficacia ottenuta e impatto provo- cato sia minore di altri interventi, come nel caso di architravi danneggiati e particolarmente sollecitati.
- a riparazioni localizzate di parti lesionate o degradate;
- a ricostituire la compagine muraria in corrispondenza di manomissioni quali cavità, vani di varia natura (scari- chi e canne fumarie, ecc.);
- a migliorare le caratteristiche di murature particolarmente scadenti per tipo di apparecchiatura e/o di composto legante.
ristilatura dei giunti ordinanza pcm s.m.i. - allegato 2
L’intervento di ristilatura dei giunti, se effettuato in profondità su entrambi i lati, può migliorare le caratteristiche meccaniche della muratura, in particolare nel caso di murature di spessore non elevato. Se eseguito su muratu- re di medio o grosso spessore, con paramenti non idoneamente collegati tra loro o incoerenti, tale intervento può non essere sufficiente a garantire un incremento consistente di resistenza, ed è consigliabile effettuarlo in combinazione con altri. Particolare cura dovrà essere rivolta alla scelta della malta da utilizzare. L’eventuale in- serimento nei giunti ristilati di piccole barre o piattine, metalliche o di materiali fibrorinforzati, può ulteriormente migliorare l’efficacia dell’intervento. cuci scuci decreto n.35/2005 approvazione direttive tecniche per gli interventi su immobili privati e sugli edifici pubblici - o.c. n.13/2003 art.2
Da preferire la tecnica del scuci e cuci. Evitare di introdurre elementi molto più rigidi o molto più resistenti della
muratura circostante. cuci scuci ordinanza pcm 3274 s.m.i. - allegato 2 L’intervento di scuci e cuci è finalizzato al ripristino della continuità muraria lungo le linee di fessurazione ed al risanamento di porzioni di muratura gravemente deteriorate. Si consiglia di utilizzare materiali simili a quelli ori- ginari per forma, dimensioni, rigidezza e resistenza, collegando i nuovi elementi alla muratura esistente con a- deguate ammorsature nel piano del paramento murario e se possibile anche trasversalmente al paramento stesso, in modo da conseguire la massima omogeneità e monoliticità della parete riparata. Tale intervento può essere utilizzato anche per la chiusura di nicchie, canne fumarie e per la riduzione dei vuoti, in particolare nel caso in cui la nicchia/apertura/cavità sia posizionata a ridosso di angolate o martelli murari. tirantini antiespulsivi ordinanza pcm 3274 s.m.i. - allegato 2 Nel caso in cui la porzione muraria che necessita di intervento sia limitata, una valida alternativa è rappresenta- ta dai tirantini antiespulsivi, costituiti da sottili barre trasversali imbullonate con rondelle sui paramenti; la legge- ra presollecitazione che può essere attribuita rende quest’intervento idoneo nei casi in cui siano già evidenti ri- gonfiamenti per distacco dei paramenti. Tale tecnica può essere applicata nel caso di murature a tessitura rego- lare o in pietra squadrata, in mattoni o blocchi.
Il placcaggio con tessuti o lamine in materiale fibrorinforzato può essere di norma utilizzato nel caso di murature regolari, in mattoni o blocchi. Tale intervento, più efficace se realizzato su entrambi i paramenti, da solo non ga- rantisce un collegamento trasversale e quindi la sua efficacia deve essere accuratamente valutata per il singolo
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caso in oggetto.
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19. DIATONI ARTIFICIALI IN CALCESTRUZZO ARMATO E DIATONI NATURALI
SCHEDA B.7.A
(Linee guida per gli interventi di riparazione del danno e miglioramento sismico per gli edifici di culto e monumentali - parte seconda - Re-
gione Molise CNR-DAST-UOIG - approvate con Decreto del Commissario Delegato n.70/2004)
La tecnica d’intervento consiste nella realizzazione di elementi artificiali di forma cilindrica, gettati in opera
all’interno di fori trasversali passanti, realizzati con la carotatrice.
Con il termine “diatono” si individua, infatti, un elemento passante che veniva disposto, più o meno regolarmen-
te, in direzione trasversale al piano della parete muraria nei muri a due o tre cortine, per realizzare un legame
tra i due paramenti. Nelle murature fatte a regola d’arte l’impiego dei diatoni assumeva un carattere sistemati-
co, mentre nelle murature scadenti, quindi realizzate con pietre non lavorate, si collocava solo qualche pietra di
dimensione maggiore trasversalmente ma senza un criterio ben definito.
La tecnica proposta è finalizzata, pertanto, all’inserimento di diatoni artificiali, utilizzando cioè i materiali che la
moderna tecnologia mette a disposizione e fornendo alla parete quegli elementi che una muratura di buona
qualità dovrebbe già avere. Pertanto, dal punto di vista statico la struttura muraria viene rinforzata senza esse-
re modificato il suo originario funzionamento.
La tecnica può essere impiegata anche in murature di qualità molto scadente in quanto, non vengono trasmes-
se presollecitazioni; i diatoni si collegano, infatti, alla muratura grazie alle caratteristiche debolmente espansive
della malta iniettata. In tale caso la scadente qualità dell’apparato murario rende necessario una maglia di dia-
toni più fitta.
Nei riguardi della conservazione tale intervento risulta perfettamente leggibile ma comporta, anche se pun-
tualmente, l’asportazione di una certa porzione della muratura originaria (rispetto alla tecnica dei tirantini anti
espulsivi - vedi scheda B.1.3); per contro l’impatto visivo è decisamente minore risultando i diatoni meno evi-
denti in una muratura “faccia a vista” e del tutto nascosti in presenza di intonaco.
La tecnica è consigliata proprio nel caso di murature molto povere per le quali i vincoli di conservazione sono
meno stringenti e dove spesso, l’alternativa rischia di essere la demolizione o l’uso di metodi ancora più invasi-
vi (vedi scheda B.1.8). La rigidezza a taglio del diatono rende tale tecnica efficace anche nel caso di azioni si-
smiche in quanto, il collegamento tra i paramenti porta a realizzare una parete monolitica trasversalmente e
quindi meno vulnerabile a meccanismi di ribaltamento.
Applicazione della tecnica e fasi o-
perative dei diatoni artificiali
- Esecuzione dei
fori: l’esecuzione
diametro 15 cm (figura B.1.7.1), avviene con una
sonda a rotazione (non a percussione perche troppo
distruttiva), fissata
ancoraggi e regolata con appositi registri per
effettuare carotature orizzontali; la velocità di
rotazione e di avanzamento della sonda dipendono
dalla qualità della muratura su cui si va ad agire. E’
buona norma effettuare il foro sulle pietre di
dimensioni maggiori in modo tale da evitare
l’espulsione dele pietre più piccole.
Figura B.7.1 – Realizzazione dei fori con sonda a rotazione
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- Inserimento dell’armatura: il diatono che viene
inserito nella muratura deve avere una certa
resistenza a trazione, cosa che possiedono gli
elementi lapidei (diatoni naturali). È quindi opportuno
inserire una minima armatura; questa può consistere
piccolo diametro (φ 8
mm)legate da
una spirale. Preparata l’armatura
minima viene inserita all’interno del foro, dotato di
distanziatori per un corretto posizionamento (figura
B.1.7.2).
Figura B.7.2 - Inserimento dell’armatura
- Sigillatura: posizionata l’armatura è necessario
chiudere le estremità (figura B.1.7.3) in modo da sigil-
lare gli spazi che inevitabilmente restano intorno ai
tappi ed evitare, così, la fuoriuscita della miscela i-
niettata; nella faccia dove avviene l’iniezione è ne-
cessario lasciare due fori per permettere all’aria di
uscire nella fase di iniezione e alla malta di avere la
massima aderenza con la muratura. Può essere ne-
cessaria un’operazione di stuccatura nella zona
circostante il foro, sia per evitare fuoriuscite di malta
sia per contrastare le azioni che si verificano nel
momento in cui il diatono lavora.
Figura B.7.3 - Stuccatura delle due estremità
- Iniezione: la malta utilizzata deve avere
caratteristica leggermente espansiva in quanto il
diatono lavora tanto meglio quanto migliore è
l’aderenza con la parete circostante: a tal fine, onde
evitare la presenza di zone di vuoto, viene iniettata in
leggera pressione (figura B.1.7.4). Non deve essere
troppo fluida in quanto può essere iniettata
agevolmente nel foro; una malta molto fluida
presenterebbe, infatti un certo ritiro e tenderebbe a
permeare l’intera muratura circostante, fatto non
necessario ed in contraddizione con ricercata
puntualità dell’intervento. Per scegliere il tipo di malta
da iniettare si consiglia di effettuare analisi chimiche
dei materiali esistenti in modo da utilizzare malte
Figura B.7.4 – Iniezione di malta in pressione
– Bonifica: della porzione della muratura vicina al diatone con iniezioni di malta.
19.3.1 Applicazione della tecnica e fasi operative dei diatoni naturali
individuazione della disposizione dei diatoni di collegamento;
realizzazione di un vano per l’attraversamento dell’intero spessore murario;
inserimento di pietre naturali;
riempimento della cavità con malta mediante iniezioni con malta a ritiro compensato.
19.4 Accorgimenti varianti e limiti
E’ importante notare come con questo metodo, la quantità di malta utilizzata risulta essere molto minore
rispetto ad un intervento tramite iniezioni (vedi scheda B.1.4) in quanto, essa resta confinato alla sola zona del
diatono. Nel caso di murature di pregio è opportuno utilizzare armature non deteriorabili (barre in acciaio inox,
titanio o in materiali compositi, quali fibre di carbonio). In murature “faccia a vista”, le estremità della carota
estratta possono essere tagliate in piccoli dischi ed applicate per coprire il diatono gettato in opera.
Sia che si tratti di diatoni naturali che di diatoni artificiali, è importante bonificare la zona di muaratura a ridosso
del diatono che viene inserito.
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19.5 Riferimenti normativi diatoni artificiali ordinanza pcm s.m.i. - allegato 2
L’inserimento di diatoni artificiali, realizzati in cong lomerato armato (in materiale metallico o fibrorinforzato) dentro fori di carotaggio, può realizzare un efficace collegamento tra i paramenti murari, evitando il distacco di uno di essi o l’innesco di fenomeni di instabilità per compressione; inoltre, tale intervento conferisce alla parete un comportamento monolitico per azioni ortogonali al proprio piano. E’ particolarmente opportuno in presenza di murature con paramenti non collegati fra loro; nel caso di paramenti degradati è opportuno bonificare questi tramite le tecniche descritte al riguardo (iniezioni di malta, ristilatura dei giunti).
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20. DIATONI ARTIFICIALI IN ACCIAIO
SCHEDA B.7.B
20.1 Principi funzionali di base
Analogamente alla scheda B.1.7.A, la finalità di tale intervento è legata alla creazione di un collegamento (resi- stente a taglio) tra i paramenti esterni di una muratura, tramite l’inserimento di diatoni artificiali. La tecnica d’intervento consiste nella realizzazione di elementi artificiali di forma cilindrica costituiti da un tubo in acciaio, forato lungo la superficie laterale inserito all’interno di fori trasversali passanti, realizzati con la carotatrice e i- niettati con malta espansiva. Si ricorda che, con il termine “diatono” s’individua quell’elemento passante che veniva disposto, più o meno regolarmente, in direzione trasversale al piano della parete muraria nei muri a due o tre cortine, per realizzare un legame tra i due paramenti. Nelle murature fatte a regola d’arte l’impiego dei diatoni assumeva un carattere sistematico mentre, nelle murature scadenti, quindi realizzate con pietre non la- vorate, si collocava solo qualche pietra di dimensione maggiore trasversalmente, ma senza un criterio ben de- finito.
20.2 Campi d’applicazione
La tecnica può essere impiegata anche in murature di qualità molto scadente in quanto non vengono trasmes- se presollecitazioni; i diatoni si collegano, infatti, alla muratura grazie alle caratteristiche debolmente espansive della malta iniettata. In tale caso la scadente qualità dell’apparato murario rende necessario una maglia di dia- toni più fitta. Nei riguardi della conservazione tale intervento risulta perfettamente leggibile ma comporta, anche se pun- tualmente, l’asportazione di una certa porzione della muratura originaria (rispetto alla tecnica dei tirantini anti- espulsivi - scheda B.1.3); per contro l’impatto visivo è decisamente minore, risultando i diatoni meno evidenti in una muratura “faccia a vista” e del tutto nascosti in presenza di intonaco. La tecnica è consigliata proprio nel caso di murature molto povere, per le quali i vincoli di conservazione sono meno stringenti e dove spesso, l’alternativa rischia di essere la demolizione o l’uso di metodi ancora più invasivi (vedi scheda B.1.8). La rigi- dezza a taglio del diatono rende tale tecnica efficace anche nel caso di azioni sismiche, in quanto il collega- mento tra i paramenti porta a realizzare una parete monolitica trasversalmente e quindi meno vulnerabile a meccanismi di ribaltamento.
20.3 Applicazione della tecnica e fasi operative
1 - Esecuzione dei fori: l’esecuzione dei fori, di diametro 15 cm (figura B.1.7.1), avviene con una sonda a rotazione (non a percussione perche troppo distruttiva), fissata alla muratura con particolari ancoraggi e regolata con appositi registri per effettuare carotature orizzontali; la velocità di rotazione e di avanzamento della sonda dipendono dalla qualità della muratura su cui si va ad agire. E’ buona norma effettuare il foro sulle pietre di dimensioni maggiori in modo tale da evitare l’espulsione dele pietre più piccole.
2 - Inserimento dell’armatura: il diatono che viene inserito nella muratura deve resistere a taglio, coratteristiche
che possiedono gli elementi lapidei (diatoni naturali). È quindi realizzato da un tubo in acciaio di sezione 3-5
mm e diametro di 120 mm forato lungo il perimetro. (figura B.1.7.2).
3 - Sigillatura: posizionato il tubo è necessario chiudere le estremità (figura B.1.7.3), in modo da sigillare gli
spazi che inevitabilmente restano intorno ai tappi, ed evitare, così, la fuoriuscita della miscela iniettata; nella faccia dove avviene l’iniezione è necessario lasciare due fori, per permettere all’aria di uscire nella fase di inie- zione e, alla malta di avere la massima aderenza con la muratura. Può essere necessaria un’operazione di stuccatura nella zona circostante il foro, sia per evitare fuoriuscite di malta sia per contrastare le azioni che si verificano nel momento in cui il diatono lavora.
4 - Iniezione: la malta utilizzata deve avere caratteristica leggermente espansiva, in quanto il diatono lavora
tanto meglio quanto migliore è l’aderenza con la parete circostante: a tal fine, onde evitare la presenza di zone di vuoto, viene iniettata in leggera pressione (figura B.1.7.4). Si inietta una malta fluida capace di fuoriuscire dai fori ed avvolgere il tubo, in modo da realizzare un collegamento lungo il perimetro con la muratura. Per sceglie- re il tipo di malta da iniettare si consiglia di effettuare analisi chimiche dei materiali esistenti in modo da utilizza- re malte compatibili.
20.4 Accorgimenti varianti e limiti
E’ importante notare come con questo metodo la quantità di malta utilizzata risulta essere molto minore rispetto ad un intervento tramite iniezioni (vedi scheda B.1.4) in quanto, essa resta confinato alla sola zona del diatono. Nel caso di murature di pregio è opportuno utilizzare armature non deteriorabili (barre in acciaio inox, titanio o in materiali compositi, quali fibre di carbonio). In murature “faccia a vista”, le estremità della carota estratta possono essere tagliate in piccoli dischi ed applicate per coprire il diatono gettato in opera.
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21.1 Principi funzionali di base
Aumento della resistenza muraria
21.3 Applicazione della tecnica
esecuzione dei perfori sul paramento da trattare con φ 30-45mm. in ragione i ragione di 4 al mq (inclinati di 45° o orizzontali);
immissione nei fori di barre di acciaio ad aderenza migliorata ( φ = 16-22mm.);
sigillatura delle imperniature con iniezioni a bassa pressione di legante.
22. ISPESSIMENTO DELLE PARETI MURARIE
L’intervento può avvenire:
su pareti in muratura con sottostante fondazione;
su pareti in muratura senza sottostante fondazione.
esecuzione dell’eventuale nuova fondazione in c.a. con collegamenti nelle due direzioni alle fondazioni esi- stenti;
esecuzione di nuova muartura in laterizio collegata trasversalmente all’esistente mediante diatoni in ragione di 4/6 al mq.
Nell’esecuzione di tale intervento è obbligatorio realizzare un efficace collegamento tra l’ispessimento e la pare- te esistente non solo trasversalmente al paramento murario ma anche nel piano del paramento stesso. Preven- tivamente all’esecuzione dell’intervento è necessario valutare se lo spessore finale della muratura è minore o uguale allo spessore della muratura sottostante o alle dimensioni della fondazione.
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RICOSTRUZIONE DI MURI
23.5 Riferimenti normativi
ricostruzione di muri decreto n.35/2005 approvazione direttive tecniche per gli interventi su immobili privati e
sugli edifici pubblici - o.c. n.13/2003 art.2
Nel caso di elementi murari molto danneggiati, con lesioni molto diffuse e soprattutto nel caso di muratura di composizione caotica, valutare l’opportunità di demolire e ricostruire l’elemento. In tal caso, adottare i provve- dimenti atti a salvaguardare la sicurezza durante i lavori e a limitare il disturbo dell’equilibrio statico preceden- te al sisma. Se le zone da demolire e ricostruire sono estese, agire per campioni limitati, con il “scuci e cuci”. Le zone ricostruite devono essere ammorsate ai muri preesistenti, messe in forza rispetto ad essi e realizzate in modo da limitare le variazioni di rigidezza ris petto ai materiali ed alle tessiture originali.
24. INIEZIONI DI MALTA
SCHEDA B.4
24.1 Principi funzionali di base
Il consolidamento di strutture in muratura tramite iniezioni di miscele di varia natura, rappresenta una delle tecniche d’intervento più usate. Negli ultimi 20 anni la possibilità di potere disporre di una metodologia non in- vasiva architettonicamente, di facile e rapida applicazione ed economicamente vantaggiosa per l’impresa e- secutrice, ha determinato un utilizzo spesso indiscriminato di tale intervento. Il metodo consiste nell’iniettare una miscela di legante, in pressione o per colatura, per gravità, nei vuoti presenti della parete che s’intende consolidare in modo da ripristinare la continuità in caso di stati lesionativi diffusi o di migliorare le caratteristi- che meccaniche della muratura. Le miscele sono costituite da acqua e leganti inorganici (calci, cementi) o da miscele organiche (resine) che hanno un diverso grado di compatibilità con il supporto originario, soprattutto in relazione alla qualità delle malte esistenti e conferiscono un diverso comportamento, in termini di rigidezza e resistenza, alla muratura consolidata. La parete in muratura deve presentare una tessitura con una sufficiente continuità di vuoti e allo stesso modo, la miscela deve essere progettata in modo da garantire una sufficiente penetrabilità, ossia un’adeguata fluidità; in tal senso le caratteristiche reologiche della miscela iniettata posso- no essere migliorate con l’aggiunta di particolari additivi dosati anche in funzione del grado d'assorbimento d’acqua del supporto originario. L’uso di leganti inorganici ha lo scopo di riempire i vuoti e dare continuità mentre, le resine, hanno un certo potere incollante; ciò le rende utili nel caso di una muratura molto compatta (con pochi vuoti) ed in particolare nel consolidamento di singoli blocchi lapidei.
24.2 Campi d’applicazione
Nonostante tale intervento sia in genere molto diffuso, per la sua presunta limitata invasività, sono pochi i casi in cui è realmente efficace. In particolare è utile, nel caso di murature fortemente decoese, per la riparazione di stati fessurativi diffusi o nel caso in cui sia necessario aumentare la rigidezza e la resistenza meccanica del- la parete. La presenza di una muratura fortemente degradata, in cui la malta originaria non sia più in grado di garantire una continuità alla compagine muraria giustifica, infatti, l’utilizzo di tale intervento evitando la disarti- colazione dei conci. Il riempimento dei vuoti tramite boiacca di malta permette, infatti, di aumentare il numero dei contatti tra i conci limitando l'insorgere di concentrazioni di stati tensionali di compressione. L’efficacia è subordinata al fatto che i vuoti siano comunicanti; in tal caso con un numero limitato di fori è pos- sibile permeare con continuità la muratura. Tuttavia è importante sottolineare come una presenza eccessiva di cavità all’interno della muratura (per esempio “murature a sacco”) determina una quantità di materiale iniettato troppo elevata, aumentando oltre al costo dell’intervento anche il peso del paramento murario. Tuttavia, anche se tale tecnica appare ammissibile nel restauro, siccome poco invasiva e coerente nell’apporto dei materiali compatibili, forti critiche possono essere avanzate nei riguardi della reversibilità in quanto, il nuovo materiale apportato si confonde totalmente ed irreversibilmente con quello originale. Seppure può essere banale, è im- portante ricordare come in una muratura “faccia a vista” i fori praticati producono in ogni modo un impatto visi- vo non trascurabile.
24.3 Applicazione della tecnica e fasi operative
Per quanto riguarda le modalità esecutive appare utile ricordare le regole e le indicazioni fornite dalle normati- ve tecniche, le quali rappresentano una guida a disposizione dei progettisti. Si riporta di seguito l’elenco dei
punti delle Normative Tecniche che considerano tale tecnica di consolidamento:
• Legge Regionale Friuli Venezia Giulia, D.M. del 2 novembre 1977 (P.1.2.2.1: Iniezioni di
malta ce-
mentizia) Decreto 2 Luglio 1981 (P. 3.4.2.2: Iniezioni di miscele leganti)
Circolare 10 Aprile 1997 (All.3 p.3: Iniezioni di miscele e leganti)
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In questa scheda si riportano sinteticamente le modalità realiz- zative di tale metodologia di consolidamento; va, infatti, ricor- dato come, gran parte dell’efficacia della sua applicazione ri- sieda quasi tutta nell’accuratezza dell’esecuzione delle sue di- verse fasi. In realtà le modalità che sono elencate valgono co-
me una preliminare indicazione delle operazioni da effettuare che devono essere in ogni caso valutate in base alle condizioni particolari che caratterizzano la parete su cui si deve operare (presenza di intonaci o apparati decorativi di pregio, pareti fac- cia a vista, ecc.). Una corretta esecuzione di tale metodologia d’intervento risulta un'operazione articolata che richiede atten- zione nelle diverse fasi in cui si esplica. In particolare, nono- stante alcune fasi possono differire in funzione della miscela adottata, è possibile, in genere, individuare quattro distinte fasi esecutive: preparazione della muratura, perforazione e inseri-
mento delle cannule, lavaggio ed imbibizione della muratura ed iniezione. Di seguito è riportata una descrizione sintetica dei principali accorgimenti relativi alla realizzazione di tale opera di consolidamento.
Figura B.4.1 Fasi dell’intervento con iniezio- ne di malte
1) Preparazione della parete Le operazioni da compiere sono legate alla necessità di preparare la parete per l'intervento vero e proprio. In presenza d'intonaco di rivestimento, quando questo presenti nessun valore artistico storico, si procede, in ge- nere alla sua rimozione o nel caso di limitati stati fessurativi al risarcimento delle parti ammalorate in modo da non causare una fuoriuscita della miscela che sarà successivamente iniettata attraverso la stuccatura di tutte le lesioni e fessure con malta di cemento additivata con resina adesivizzante. Nel caso invece di murature faccia a vista, si procede alla sigillatura preventiva dei giunti deteriorati presenti in superficie e delle eventuali fessure; per murature particolarmente incoerenti e caotiche è consigliabile effettua- re un pre-consolidamento fatto con pre-iniezioni: sfruttando le discontinuità presenti sulle superfici della mura- tura, attraverso gli ugelli posti in opera con gesso, si cola boiacca procedendo dal basso verso l’alto e per zo- ne simmetriche di 2 o 3 metri quadrati.
2) Esecuzione dei fori di iniezione
Stabilito l’ordine con cui procedere alle iniezioni, che devono interessare zone simmetriche a cominciare dalle più basse, si realizzano i fori con sonde a rota- zione e mai a percussione adottando diametri, inte- rassi, lunghezze e direzioni correlati al tipo, condi- zione e spessore della muratura da consolidare. In generale i fori, in numero di 2 o 3 a m², hanno dia-
metri compresi tra i 20 e i 40 mm, interasse tra i 30 ed i 100 cm e sono disposti su file parallele a forma- re un reticolo regolare come mostrato in figura 2; su muri di spessore superiore ai 50-60 cm è opportuno eseguire le perforazioni sulle due facce. I fori, prefe- ribilmente, dovranno essere eseguiti in corrispon- denza dei giunti di malta . Nelle perforazioni saranno posizionati dei tronchetti di rame utilizzabili come i- niettori, sigillati con malta antiritiro pronta all’uso a rapido indurimento ed effetto tixotropico. L’esecuzione dei fori viene seguita dall’introduzione di ugelli e boccagli, lunghi almeno 10 cm e sigillati con malta di cemento.
Figura B.4.2 - Schema della distribuzione dei fori
Scarnitura profonda dei giunti murari
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4) Lavaggio del muro
Attraverso gli ugelli viene immessa acqua all’interno della muratura attraverso gli iniettori di rame in leggera pressione procedendo dall’alto verso il basso e controllando l’esistenza eventuale di vie di fuga che vanno sigillate. L’acqua, introdotta a leggera pressione, elimina i detriti più minuti e porta a saturazione la muratura ponendo le premesse per una buona maturazione della miscela iniettata, lasciandola fluida ed attenuandone il
ritiro. Appare tuttavia evidente come tale operazione renda tale tecnica d'intervento fortemente invasiva per murature che presentino apparati decorativi di pregio.
Stilatura dei giunti con malta di cemento e sabbia a grana grossa (o comunque con malta porosa).
Inserimento dei tubetti di iniezione filettati e loro fissaggio.
Bagnatura, a più riprese, fino a saturazione.
8) Iniezione
La miscela legante viene iniettata a bassa pressione a valori opportuni per scongiurare eccessive dilatazioni trasversali della muratura in genere legati allo stato di fatto preesistente (entità delle lesioni, degrado); in ge- nere si adottano pressioni non superiori alla 1.5-2 atmosfere. Le iniezioni sono effettuate su tratti simmetrici dai lati esterni verso il centro, procedendo dal basso verso l’alto e realizzando sovrapposizioni delle zone trat-
tate. Se nel corso dell’iniezione si verifica la fuoriuscita non voluta di malta, si sigilla con polvere di cemento. Al contrario, il rifluimento della miscela dal foro superiore più prossimo a quello in cui si opera, indica la satu- razione della zona trattata e fornisce il segnale per la sigillatura del primo foro e il passaggio all’iniezione suc- cessiva. L’intervento si conclude con la rimozione degli ugelli d’iniezione, prima che si sia esaurita la fase di presa, e con l’eliminazione di eventuali sbavature. Per la corretta esecuzione dell’intervento si consiglia di seguire scrupolosamente le indicazioni del produttore della malta. Per scegliere il tipo di malta da iniettare si consiglia di effettuare analisi chimiche dei materiali esistenti in mo- do da utilizzare malte compatibili. Le caratteristiche che una buona malta deve avere sono:
- buona fluidità;
- buona stabilità;
- tempo di presa opportuno;
- adeguata resistenza;
- minimo ritiro;
Tali proprietà sono agevolmente conseguibili con le sospensioni cementizie in acqua, semplici o con sabbie molto fini a granuli arrotondati (di fiume o di spiaggia)caratterizzate da valori del rapporto acqua-cemento in genere variabili da 0.6 a 1.2 e migliorate con l’aggiunta di additivi fluidificanti ed espansivi antiritiro. Il cemento deve essere di granulometria molto fine. Caratteristiche della malta idraulica:
Resistenza meccanica a compressione variabile da 21 N/mm 2 a 1 giorno fino a 51 N/mm 2 a 28 gg.
Resistenza meccanica a flessione variabile tra 7.5 N/mm 2 a 1giorno fino a 11.5 N/mm 2 a 28 gg. Modulo elastico a 28 gg: 23500 N/mm 2 . Per quanto riguarda le miscele a base di resine organiche si consiglia l’uso di resine (possibilmente epossidi- che) ai soli casi in cui risulti dimostrata la convenienza economica e si possa fare ricorso ad operatori specia- lizzati.
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24.4 Accorgimenti varianti e limiti
Le osservazioni sopraelecante sottolineano come l’utilizzo di tale soluzione progettuale debba necessaria- mente prevedere a monte dell’intervento una campagna d’indagine accurata sia da un punto di vista meccani- co che chimico. L’oggetto del contendere non è, pertanto, rappresentato da “cosa” si inietta ma da “dove” lo si inietta diventando prioritaria una conoscenza dettagliata della struttura muraria che si ha di fronte. Solo attraverso una fase diagnostica accurata si potrà valutare l’effettiva necessità di tale metodo d’intervento, e allo stesso tempo scegliere il prodotto più idoneo per garantire un’effettiva compatibilità tra le malte e la struttura preesistente. La valutazione di come effettuare le iniezioni di consolidamento, è pertanto subordinata alla conoscenza di molti parametri della muratura sia dal punto di vista chimico, (reattività della muratura ai sali solubili contenuti nella malta, reattività della malta ai solfati presenti nella muratura, per esempio il gesso), sia dal punto di vista fisico (porosità e volume dei vuoti compatibile tra i due elementi), sia dal punto di vista meccanico (resistenze comparabili, non troppo elevate e allo stesso tempo non troppo repentine in modo da non creare tensioni in- terne non desiderate). In ogni caso, non solo tali aspetti vanno curati per garantire una perfetta riuscita dell’intervento. Anche se nei vari manuali di consolidamento le fasi operative possono sembrare le stesse, ogni malta neces- sità di variare alcune caratteristiche che possono risultare determinanti nel decretare la scelta più opportuna del prodotto da adoperare. La preparazione della superficie, come precedentemente elencato, risulta fondamentale per non causare delle fuoriuscite di materiale durante le iniezioni e tale aspetto può rappresentare una discriminante se la facciata da consolidare ha un paramento faccia a vista o presenta un intonaco affrescato. Anche la scelta delle dimen- sioni dei fori, relazionato alla dimensione degli inerti e alla fluidità delle varie malte, può rappresentare una va- lida motivazione per la scelta di un prodotto rispetto ad un altro, in quanto in situazioni dove siano presenti degli apparati decorativi appare sconsigliabile effettuare perforazioni di grosso diametro (3 – 4 cm). Una fase particolarmente delicata è, inoltre, legata alla necessità, per alcuni prodotti, di effettuare una satura- zione con acqua delle murature sia per non far assorbire al paramento l’acqua d’idratazione delle malte sia per eliminare i residui sciolti provocati durante la perforazione. In molti casi, infatti, non solo l’aspetto estetico può determinare delle controindicazioni a tale fase, che può risultare dannosa anche per l’eccesso di umidità che si creerebbe in situazioni fortemente vacuolorizzate. La stessa preparazione del composto, in molti casi a due componenti, deve rappresentare una fase da ese- guire con la massima attenzione: attraverso un miscelatore meccanico o con un semplice trapano dotato di frusta è possibile raggiungere la fluidità desiderata che, in ogni caso, deve essere verificata soprattutto nel ca- so di pareti di grandi dimensioni che possono necessitare di un gran quantitativo di materiale. La fluidità, infat- ti, varia con il tempo e mantenere un grado di viscosità accettabile non può essere garantito aggiungendo al- tra acqua all’impasto che provocherebbe un crollo delle resistenze caratteristiche. E’ da rilevare, inoltre, che anche le pressioni e l’esecuzione delle iniezioni variano in parte con il materiale utilizzato. La presenza di una muratura fortemente danneggiata determina, infatti, la necessità di operare con pressioni non elevate, in mo- do da evitare il formarsi di tensioni pericolose all’interno di una struttura già lesionata. Tale intervento è sconsigliato su murature a sacco ed è inutile su quelle costituite da blocchi squadrati con as- senza di vuoti; se associato in combinazione all’intervento di betoncino armato può contribuire ad un miglio- ramento delle caratteristiche meccaniche del paramento. E’ assolutamente sconsigliabile usare questa tecnica di ripristino nelle murature incoerenti e caotiche senza procedere alla preventiva loro inmiciatura.
Appare pertanto evidente come, per tale metodologia d’intervento gli aspetti legati alle metodologie di messa in opera, forse ritenuti secondari, assumano un ruolo determinante nella riuscita dell’intervento. Un errore d'e- secuzione in tale caso non è assorbito da un possibile coefficiente di sicurezza causando l’inefficacia del con- solidamento. E’ opportuno ricordare, infatti, che l’esperienza desumibile dagli edifici danneggiati in Umbria e Marche dal ter- remoto del 1997 dimostrano come, la cattiva esecuzione di certi interventi, abbia determinato un'inefficacia di tali soluzioni evidenziando, errori grossolani di messa in opera che sono difficilmente valutabili in fase preven- tiva se non con un controllo accurato della fase realizzativa. Nonostante possa apparire molto oneroso, anche tale intervento necessita di un collaudo finale, solo in tal ca- so è possibile determinare l’ottenimento del risultato prefissato; carotaggi della parete dopo il consolidamento o la comparazione d'indagini ultrasoniche prima e dopo l'intervento permettono di valutare la riaggregazione del tessuto murario e l’adesione del composto agli elementi lapidei in modo da programmare, in caso di risul- tati insoddisfacenti, una nuova fase dell’intervento. Il consolidamento murario, se eseguito a regola d’arte, aumenta notevolmente la rigidezza della zona iniettata squilibrando la risposta sismica della struttura. Il con- solidamento ideale dovrebbe essere eseguito in modo uniforme su tutta la struttura aumentando la resistenza dell’intera compagine muraria e evitando zone non consolidate che diventano punti di debolezza per la struttu- ra stessa.
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24.5 Riferimenti normativi
iniezione di miscele decreto n.35/2005 approvazione direttive tecniche per gli interventi su immobili privati e sugli edifici pubblici - o.c. n.13/2003 art.2
Si consiglia di ricorrere a tale tecnica soltanto nei casi in cui ci siano sufficienti strumenti per verificarne la
buona riuscita e di assicurare l’efficacia dell’intervento attraverso l’uso di miscele a ritiro compensato e l’esecuzione di controlli sistematici per accertare l’avvenuto riempimento dei vuoti. iniezione di miscele ordinanza pcm 3274 s.m.i. - allegato 2 L'adozione di iniezioni di miscele leganti mira al miglioramento delle caratteristiche meccaniche della muratura da consolidare. A tale tecnica, pertanto, non può essere affidato il compito di realizzare efficaci ammorsature tra i muri e quindi di migliorare, se applicata da sola, il comportamento d’assieme della costruzione. Tale inter- vento risulta inefficace se impiegato su tipologie murarie che per loro natura siano scarsamente iniettabili (scarsa presenza di vuoti e/o vuoti non collegati tra loro).
Particolare attenzione va posta nella scelta della pressione di immissione della miscela, per evitare l’insorgere di dilatazioni trasversali prodotte dalla miscela in pressione. Nel caso si reputi opportuno intervenire con inie- zioni su murature incoerenti e caotiche, è necessario prendere provvedimenti atti a ridurre il rischio di scon- nessione della compagine muraria e di dispersione della miscela. Particolare cura dovrà essere rivolta alla scelta della miscela da iniettare, curandone la compatibilità chimicofisico-meccanica con la tipologia muraria oggetto dell’intervento.
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25. INIEZIONI LOCALIZZATE
SCHEDA B.5
25.1 Principi funzionali di base
Contrariamente al consolidamento diffuso, che si applica a quelle situazioni in cui la muratura presenta una scarsa qualità muraria e un degrado significativo, la riparazione delle lesioni viene effettuata quando la mura- tura, a seguito di un dissesto specifico presenta lesioni, ovvero quando viene meno la continuità nella tessitu- ra dei suoi elementi. Si sottolinea come la riparazione delle lesioni debba sempre seguire una diagnosi che individui precisamente la natura del dissesto e anticipare temporalmente gli interventi di consolidamento nei riguardi dello stesso (ce- dimenti di fondazione, rotazioni di pareti murarie…). Tale tecnica consiste, quindi, nel ripristino della continuità a cavallo delle lesioni, attraverso iniezione di malta di granulometria opportuna o di resina (l’intervento non è in grado di fornire alcuna resistenza a trazione, in quanto si ritengono altrimenti risolte le cause che hanno portato al dissesto.) Tale intervento si pone in alternativa all’intervento di scuci e cuci (vedi scheda B.1.2) che, invece mira a ripristinare l’originale tessitura muraria, avendo però il vantaggio di non asportare ulteriore mate- riale.
25.2 Campi d’applicazione
Tutte le murature ed in particolare la muratura scadente. L’efficacia dell’intervento è subordinata, in ogni caso
alla rimozione delle cause che hanno determinato lo stato fessurativo oggetto dell’intervento.Murature partico- larmente danneggiate nelle quali non è possibile effettuare manomissioni o asportazione di materiale
25.3 Applicazione della tecnica e fasi operative
Di seguito sono riportate per punti le fasi operative necessarie per una corretta esecuzione di tale tecnica
1. Nel caso non sia possibile inserire direttamente le cannule nella lesione è necessario eseguire dei fori con trapano a rotazione (φ 14 mm) in corrispondenza della lesione stessa. Nel caso di lesione pas- sante, i fori andranno effettuati su entrambe le facce. I fori dovranno avere una profondità variabile con lo spessore murario (almeno 20 cm) e dovranno essere posti con un interasse massimo di 40 cm.
2. Posizionamento delle cannule in ciascun foro per una profondità di circa 5 cm.
3. Stuccatura della lesione e dei giunti adiacenti se fortemente degradati, utilizzando, se possibile, la stessa malta da iniezione o in alternativa una malta a pronta presa.
4. Preparazione con trapano e frusta della miscela ed iniezione nella muratura partendo dai fori inferiori e procedendo verso i fori superiori.
25.4 Accorgimenti varianti e limiti
Figura B.5.1 - Schema delle modalità operative
Nel caso di una muratura “a sacco”, con un riempi- mento realizzato con materiale incoerente, tale tec- nica può comportare un’eccessiva quantità di mate- riale iniettato; ciò può determinare delle zone a maggiore rigidezza rispetto alla muratura corrente. I danni osservati nelle strutture consolidate con inie- zioni di malta sono, in molti casi, da imputare ad una distribuzione non omogenea della malta, quasi sem- pre cementizia e quindi, alla possibilità di favorire la formazione di linee di frattura lungo i cunicoli in cui si è infiltrata la malta.Tale intervento dovrebbe essere accompagnato da un pre-consolidamento diffuso della muratura tramite iniezioni di malta che compor- terebbe un aumento di costo In tale caso è necessa- rio valutare l’esigenza di un pre-consolidamento dif- fuso della muratura tramite iniezioni (vedi scheda B.1.4) o in alternativa, iniettare materiale non troppo fluido, per evitare un’eccessiva diffusione. Particola- re attenzione va posta in occasione di pareti affre- scate.
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26. INTONACO ARMATO
SCHEDA B.8
La tecnica di consolidamento mediante intonaci armati consiste nel realizzare, in aderenza alla superficie del paramento murario, di solito quella esterna, una parete di materiale a base cementizia, armata con rete metal- lica e resa solidale alla stessa con barre ancorate nella muratura per almento 2/3 dello spessore murario. In tale situazione la lastra fornisce un confinamento parziale alla dilatazione trasversale dei paramenti (spancia- mento). Tale metodo d’intervento permette di aumentare la rigidezza e la resistenza grazie all’apporto di un’ulteriore sezione resistente in c.a. La muratura non risulta sgravata dalle sollecitazioni di compressione in quanto, il betoncino è inizialmente scarico, la parete consolidata beneficia, infatti, dell’intervento solo nei riguardi d’eventuali incrementi di carico.
Tale tecnica d’intervento è molto usata in virtù della facilità di esecuzione, della possibilità di intervenire sol-
tanto dall’esterno e della possibilità di un dimensionamento empirico ed intuitivo. In realtà l’intervento risulta incompatibile con i principi della conservazione per i seguenti motivi:
irreversibilità: è praticamente impossibile rimuovere la paretina in c.a. senza danneggiare completamente
la muratura; invasività: occulta i paramenti murari, modificando le forme e le dimensioni della costruzione;
− incompatibilità: altera le proprietà fisiche – traspirabilità, permeabilità al vapore ed isolamento termico – e le caratteristiche di deformabilità delle parete. Inoltre l’intervento si mostra molto vulnerabile nei confronti diagenti ambientali, per la possibilità di corrosione dei connettori trasversali se non vengono posti in opera barre in acciaio inox e, della debolezza dell’ancoraggio. In relazione a tale aspetto viene, infatti, ricordato come l’efficacia dei connettori sia pressoché nulla se essi non siano passanti ed ancorati nella faccia opposta o con una piastra metallica . Di solito nella pratica i connettori sono stati semplicemente inseriti nei fori praticati nella muratura e raramente debolmente ancorati con malta cementizia. Quindi pur riconoscendone l’efficacia strutturale il suo impiego nell’edilizia storica deve essere comunque evi- tato. I possibili campi d’applicazione sono il consolidamento di singoli maschi murari, fortemente danneggiati, per i quali l’alternativa sarebbe la ricostruzione (tecnica, peraltro, non priva di contro-indicazioni per le ridistri- buzioni di sollecitazioni conseguenti). Nel caso d’interventi localizzati, va valutato l’incremento di rigidezza dell’elemento consolidato rispetto a quelli originari adiacenti.
Applicazione della tecnica e fasi operative
Per quanto riguarda le modalità esecutive è utile ricordare le regole e le indicazioni fornite dalle normative tecniche che da tempo considerano tale intervento (e ciò spiega il suo largo impiego nel recente passato). Si riporta di seguito l’elenco dei paragrafi delle Normative Tecniche regionali e nazionali che considerano tale
tecnica di consolidamento:
Legge Regionale Friuli Venezia Giulia, D.T. 2 del Novembre 1977 (1.2.2.2 Lastre di cemento ar-
mato) Decreto 2 Luglio 1981 (3.4.2.3 Applicazioni di lastre e reti metalliche elettrosaldate)
Circolare 30 Luglio 1981 (3.3.3 Applicazioni di lastre e reti metalliche elettrosaldata)
Circolare 10 Aprile 1997 (Allegato 3.4 Applicazioni di lastre e reti metalliche elettrosaldate)
Di seguito sono indicate le fasi operative, da cui emerge la problematicità di una corretta esecuzione, peraltro imprescindibile per un buon esito dell’intervento
1. Preparazione della parete: valgono essenzialmente le considerazioni già esposte per l’intervento di iniezioni di malta (vedi scheda INIEZIONI DI MALTA). In parti- colare è necessario, se presente, asportare l’intonaco e la messa a nudo della tessitura muraria, attraverso spazzolatura e lavaggio della muratura con getto d’acqua o aria a bassa pressione. Inoltre è necessario una stuccatura con malta cementizia a presa rapida di fessure e vuoti macroscopici. Nell’operazione di lavag- gio la superficie della parete va portata a saturazione, in modo da evitare sottrazione d’acqua al materiale spruzzato che può pregiudicare la corretta presa
2. Perforazioni: la perforazione della muratura è da effet- tuarsi per mezzo di trapani o sonde a rotazione; i fori, distribuiti in modo uniforme sulla parete, devono creare
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una maglia regolare ed essere leggermente inclinati in modo da favorire il loro successivo riempimento con malta cementizia.
Figura B.8.1 – Fasi operative
3. Allargare le fessure maggiori asportando anche le parti di parete già smosse
4. Pulire con getto le fessure
1. Inserimento di barre : generalmente vengono utilizzati tondini per c.a. ad aderenza migliorata del diametro variabile da 4 a 8 mm; essi vengono posizionati per battitura attraverso i giunti di malta, sfruttando even- tualmente le lesioni presenti, oppure infilati in fori praticati appositamente che, successivamente possono anche essere sigillati con iniezione di malta. Per un corretto funzionamento i tondini di acciaio vengono saltati ovvero risvoltati al di sopra della rete in modo da migliorare il collegamento tra la lastra e la parete e l’ancoraggio nella muratura si spinge a circa 2/3 lo spessore della muratura. Il loro numero può variare a seconda dei casi e, di solito non scende al di sotto di due barre ogni m 2 . E’ opportuno realizzare anche connessioni tra le lastre e gli elementi trasversali di contorno (cordoli, fondazioni, etc.).
2. Posizionamento delle armature: in genere si usano delle reti elettrosaldate con barre di diametro di 3-6 mm con maglia 10x10 oppure 15x15 cm. La rete viene posizionata di solito sul lato esterno distanziata almeno di 1 cm dalla parete. Buona regola è di risvoltare di almeno 50 cm in corrispondenza delle interse- zioni con murature ortogonali e prevedere delle zone di sovrapposizione delle reti elettrosaldate di almeno 20 cm. Posizionata la rete si piegano i tiranti ad uncino di 90°.
3. Esecuzione delle lastre: la posa in opera della miscela di legante è realizzata, previo accurato lavaggio e bagnatura fino a saturazione della muratura, con procedure diverse in funzione dello spessore della lastra che si vuole applicare. Per spessori modesti (3÷5 cm) la paretina è realizzata spruzzando meccanicamen- te la malta cementizia ad alto contenuto di cemento (gunite), sulla rete in uno o più passaggi. Nel caso di paretine d’elevato spessore (6÷15 cm), peraltro da evitarsi, è necessario in la predisposizione di un’apposita casseratura per contenere il getto di calcestruzzo.
26.4 Accorgimenti, varianti e limiti
La corrosione dell’armatura e l’ancoraggio modesto alla muratura sono indicatori di elevata vulnerabilità per questo tipo di intervento. Inoltre, come rilevato nella realtà molisana dopo gli interventi eseguiti dopo il terre- moto del 1984, sono già presenti elevati fenomeni di degrado che si manifestano con un’esfoliazione superfi- ciale della lastra esterna e con fessurazioni e distacchi dalla parete in muratura. A tali fenomeni di degrado sono da associare meccanismi di collasso, indotti dallo stesso intervento che nel caso delle pareti di grande dimensione, come quelle delle chiese, possono risultare molto accentuati. Il meccanismo più probabile è quel- lo dovuto alla rottura dei connettori e al ribaltamento della lastra esterna. A causa della mancata aderenza tra la lastra e la muratura e della corrosione dei collegamenti durante l’azione sismica, la lastra esterna, distacca- ta dalla parete, è più libera di deformarsi e si comporta in modo autonomo con elevata possibilità di ribalta- mento per la modesta rigidezza flessionale. Conviene sempre effettuare l’intervento su entrambe le facciate della parete, poiché in tal modo i ferri passanti di collegamento attraversano l’intero spessore murario, conferendo un comportamento unitario anche a mura- ture costituite da due paramenti. Se esteso in corrispondenza degli innesti murari, l’intervento di betoncino armato realizza anche un’efficace connessione fra pareti confluenti.
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Si rimanda per maggiori dettagli alla valutazione della vulnerabilità di questa tecnica costruttiva svolta nell’ambito di una ricerca finanziata dal GNDT 1 , di cui si riporta un estratto. “L’azione mutua tra muro e paretina può essere suddivisa in due singoli meccanismi causati dalla applicazio- ne delle seguenti azioni. Una prima azione che agisce sulla paretina è la spinta esercitata dallo strato superio- re della muratura, ormai plasticizzata e più libera di deformarsi trasversalmente, sulla parte corrispondente della parete di contenimento. Tale spinta viene contrastata dai due tiranti, che sviluppano le due reazioni T1 e T2 (Figura B.1.8.3). Risulta evidente che la barra superiore, per effetto della maggiore sollecitazione, arriva
alla plasticizzazione prima di quella inferiore. A platicizzazione avvenuta del tirante superiore la parete tende ad incurvarsi e la deformata che ne consegue presenta la concavità verso l’esterno. Si può supporre, per l’altro tipo di azione e secondo una schematizzazione approssimata che, lo sforzo di taglio P venga trasmesso tutto alla testa della paretina con una eccenricità pari a s/2. La tensione che si sviluppa in mezzeria della pa- retina è approssivativamente uniforme nello spessore ed offre la reazione a tale sforso in corrispondenza al baricentro dello stesso. Le due forze P risultano disassate di circa s/2 e danno origine ad una coppia che vie- ne equilibrata da un’altra di verso opposto composta dalle reazioni dei tiranti T1 e T2 e dalla forza risultante C
delle compressioni che si generano in testa alla muratura dove la paretina si appoggia
.. la paretina tenderà ad incurvarsi ma, la deformata avrà concavità rivolta verso l’interno, mentre il tirante più sollecitato e quindi il primo a raggiungere la plasticizzazione, sarà quello inferiore. Queste due azioni, in real- tà, si combinano nel sollecitare la paretina; ma, mentre la prima si può ritenere non vari significativamente al variare dello spessore , la seconda dipende invece in maniera diretta da questo parametro, per effetto della variazione del braccio della coppia. Quello che si può supporre è che aumentando lo spessore, il secondo meccanismo divenga predominante sul primo portando prima all’instabilità la paretina. Il modello relativamen- te semplice come quello proposto può cogliere solo in parte i fenomeni che realmente avvengono. In base alle analisi svolte è possibile effettuare una serie di ipotesi sull’impiego delle paretine armate ed è stato osservato che il caso con consolidamento effettuato con applicazione della paretina solo da un lato non ha registrato al- cun aumento della resistenza ; ciò è probabilmente dovuto ad una concomitanza di diversi aspetti:
− l’impossibilità di eseguire un adeguato ancoraggio delle barre trasversali alla muratura , che in genere presenta bassa resistenza la scarsa aderenza superficiali all’interfaccia dei due materiali, che non permet- te quindi il trasferimento dello sforzo applicato dalla muratura alla paretina armata; il possibile innesco di una sollecitazione flessionale anomala dovuta al fatto che la muratura caricata, de- formandosi in base alle proprie caratteristiche meccaniche, perviene a collasso prima che la lastra in c.a. possa attivare il proprio effetto; − il consolidamento con paretine è un metodo semplice e rapido e adatto per murature anche molto scaden- ti, ma necessita di un adeguato dimensionamento sia in quanto altera le rigidezze sia a compressione che a taglio della muratura originaria, sia in relazione ai fenomeni di instabilità possibili delle lastre, per effetto della scarsa presenza di collegamenti trasversali: Di queste considerazioni si deve tenere conto soprattut- to in tema di comportamento sotto azioni sismiche.”
In tale caso è determinante lo spessore della parete, che nel caso sia elevato (superiore a 5 cm), può fa-
vorire l’instabilità della paretina. Ulteriori meccanismi di collasso possono essere indotti dall’aumento no- tevole della rigidezza andando ad alterare il comportamento originario della struttura. Ciò può determina- re, soprattutto nei casi di non uniforme esecuzione, degli scompensi di rigidezza che possono produrre ef-
fetti torcenti o modifiche nella ripartizione tra le pareti delle forze orizzontali dovute al sisma. Anche se in linea di principio gli spessori delle lastre potrebbero es- sere molto contenuti (3-4 cm), nella realtà essi risultano, almeno lo- calmente, molto maggiori in quanto esiste, come in parte già citato, la necessità di sovrapposizione della maglia elettrosaldata (in alcuni punti anche 3 strati). Inoltre anche se non è condivisibile, esiste la tendenza da parte delle imprese di regolarizzare la superficie della parete, eliminando deformazioni e fuori piombo presenti in origine. Nelle figure sono illustrati alcuni interventi effettuati in Molise dopo il terremoto del 1984 per i quali si evidenzia lo stato di degrado e lo stato fessurativo.
Figura B.8.3 - Possibili modalità di collasso
1 C.Modena, F.Pineschi, M.R. Valluzzi, Valutazione della vulnerabilità sismica di alcune classi di strutture esistenti, GNDT Gruppo Nazionale Difesa Ter- remoti, ISBN 88-900449-6-9- www.gndt.ingv.it
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26.5 Riferimenti normativi
intonaco armato decreto n.35/2005 approvazione direttive tecniche per gli interventi su immobili privati e su- gli edifici pubblici - o.c. n.13/2003 art.2
Questo tipo di intervento va eseguito solo se strettamente necessario, in quanto ha diverse possibili controin- dicazioni (invasività, ridotta compatibilità con modifiche di impianti, possibili problemi di comfort legati ad umi- dità, etc.). Qualora lo si eseguisse occorre estenderlo ad entrambe le facce della parete, curando i collega- menti fra i paramenti (almeno 4 collegamenti/m 2 con adeguati risvolti sulle due facce, ben ancorati ai nodi del- le reti) e le sovrapposizioni fra le reti. Occorre inoltre curare i collegamenti tra le pareti ortogonali ed i solai, assicurare un’adeguata protezione delle armature o adottare materiali non soggetti a corrosione o ad altri pro- cessi di decadimento delle caratteristiche meccaniche. Nella verifica relativa al progetto occorrerà tener conto della variazione di rigidezza prodotta dall’intervento sui maschi rinforzati per la corretta valutazione del com- portamento globale della struttura e per le verifiche delle pareti trattate ma anche di quelle non trattate con questa tecnologia.
intonaco armato ordinanza pcm s.m.i. - allegato 2
Il placcaggio delle murature con intonaco armato può essere utile nel caso di murature gravemente danneg- giate e incoerenti, sulle quali non sia possibile intervenire efficacemente con altre tecniche, o in porzioni limita- te di muratura, pesantemente gravate da carichi verticali. L’uso sistematico su intere pareti dell’edificio è sconsigliato, per il forte incremento di rigidezza e delle masse, oltre che per ragioni di natura conservativa e funzionale. Tale tecnica è efficace solo nel caso in cui l’intonaco armato venga realizzato su entrambi i para- menti e siano posti in opera i necessari collegamenti trasversali (barre iniettate).
Figura B.8.2 – Possibili problematiche connesse all’applicazione di tale intervento
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27. SISTEMI DI TIRANTATURA ORIZZONTALE E VERTICALE
Aumento della consistenza muraria.
esecuzione dei fori φ = 80mm con carotatrice fino al raggiungimento della fondazione;
posizione bara tipo dividag φ = 26mm.
prima iniezione di ancoraggio con miscela cementizia a ritiro compensato per circa 1/3 dell’altezza della pa-
rete o elemento da tirantare. presollecitazione di trazione applicata con opportuno dispositivo per la messa in trazione della barra;
completamento iniezione introducendo il tubo di iniezione tra le piastre del dispositivo;
miscela di iniezione con cemento antiritiro;
dopo la maturazione, completamento del getto del cordolo di sommità con annegamento del dispositivo di presollecitazione.
Si sconsiglia l’inserimento di tiranti verticali in presenza di tipologie murarie di scarsa consistenza o a doppio paramento.
sistemi di tirantatura orizzontale e/o verticale decreto n.35/2005 approvazione direttive tecniche per gli in- terventi su immobili privati e sugli edifici pubblici - o.c. n.13/2003 art.2
Le tirantature orizzontali e verticali costituiscono un intervento efficace a condizione di conciliare accuratamente l’entità della pretensione in relazione alle caratteristiche di resistenza della muratura. Inoltre, gli ancoraggi do- vranno essere in grado di trasmettere lo sforzo di precompressione al muro senza danneggiarlo, garantendo anche nel tempo lo stato di coazione. Occorre, infine, assicurare un’adeguata protezione dei tiranti dalla corro-
sione o da altri processi di decadimento delle caratteristiche meccaniche oppure si devono adottare materiali non soggetti a tali fenomeni. sistemi di tirantatura orizzontale e/o verticale ordinanza pcm 3274 s.m.i. - allegato 2 L’adozione di sistemi di tirantature diffuse nelle tre direzioni ortogonali, in particolare anche nella direzione tra- sversale, migliorano la monoliticità ed il comportamento meccanico del corpo murario, incrementandone la resi- stenza a taglio e a flessione nel piano e fuori del piano.
L’inserimento di tiranti verticali post-tesi è un intervento applicabile solo in casi particolari e se la muratura si dimostra in grado di sopportare l’incremento di sollecitazione verticale, sia a livello globale sia localmente, in corrispondenza degli ancoraggi; in ogni caso deve essere tenuta in considerazione la perdita di tensione iniziale a causa delle deformazioni differite della muratura.
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INTERVENTI VOLTI AD ASSICURARE I COLLEGAMENTI DEGLI ELEMENTI NON STRUTTURALI
28.5 Riferimenti normativi
collegamenti degli elementi non strutturali decreto n.35/2005 approvazione direttive tecniche per gli inter-
venti su immobili privati e sugli edifici pubblici - o.c. n.13/2003 art.2 / ordinanza pcm s.m.i. - allegato 2
Verificare i collegamenti dei più importanti elementi non strutturali (cornicioni, parapetti, camini), tenendo conto della possibile amplificazione delle accelerazioni lungo l’altezza dell’edificio.
29. CONSOLIDAMENTO DEGLI ATCHITRAVI
SCHEDA B.15
29.1 Principi funzionali di base
Gli architravi sono elementi strutturali orizzontali, costituiti da elementi monolitici (travi lignee o in acciaio o piat-
tabande lapidee) o realizzati in muratura, (laterizio o pietra) posti al di sopra delle aperture, la cui funzione è
quella di sostenere il peso della muratura sovrastante e di eventuali altri carichi su essa gravanti. I carichi a-
genti sull’architrave sono trasmessi sugli elementi verticali portanti (piedritti o spalle) che, sono assimilabili agli
appoggi di estremità. Il peso della muratura gravante su un architrave è definito dalla cosiddetta parabola di
distacco, la cui freccia è di non banale valutazione, in quanto funzione della tessitura della muratura e della
presenza di ulteriori aperture nella parete muraria.
29.3 Applicazione della tecnica e fasi operative
Gli architravi possono essere realizzati con tecnologie e materiali diversi; alcune tipologie di architravi sono e-
lencate di seguito:
a) architrave in mattoni pieni;
b) architrave in legno;
c) architravi in pietra;
L’intervento di consolidamento e miglioramento sismico varia in funzione della tipologia. Nel caso di architravi
lignei è possibile prevedere l’inserimento di profili in acciaio affiancati o in sostituzione di quelli esistenti, colle-
gati tra di loro da barre filettate in acciaio inox. Una possibile successione delle fasi lavorative è la seguente:
taglio della muratura per consentire l’inserimento delle travi in acciaio;
inserimento dei profili in acciaio nella muratura ;
allettamento dei mattoni pieni tra i profili con malta idraulica;
malta per iniezioni per chiusura finale a saturare gli eventuali spazi tra i vari materiali;
collegamento dei profili in acciaio tra di loro con barre filettate e bulloni in testa;
intonaco traspirante a chiusura dell’intervento.
Nel caso di architravi in muratura la tecnica d’intervento può essere analoga o si può prevedere la ricostruzione
dell’architrave in muratura prevedendo in asse con l’architrave stesso un tirante collegato all’estremità con due
piastre metalliche in grado di conferire una presollecitazione tale da evitare la decompressione in caso di azio-
ne sismica.
Figura B.15.1 - Esempio di architrave in acciaio
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30. SOSTITUZIONE DI ARCHITRAVI
I nuovi architravi possono essere realizzati in:
smontaggio dell’architrave esistente;
rinforzo degli appoggi e/o delle mazzette;
posizionamento del nuovo architrave opportunamente appoggiato alle muarture;
collegamento tra gli elementi affiancati.
La normativa ammette l’utilizzo del legno solo come rivestimento dell’architrave.
architravi/cornici decreto n.35/2005 approvazione direttive tecniche per gli interventi su immobili privati e sugli edifici pubblici - o.c. n.13/2003 art.2
Inserire architravi o cornici in acciaio o calcestruzzo di adeguata rigidezza e resistenza, curando il perfetto con- tatto o la messa in forza con la muratura esistente.
architravi/cornici ordinanza pcm 3274 s.m.i. - allegato 2 Occorre inserire architravi o cornici in acciaio o calcestruzzo di adeguata rigidezza e resistenza, curando il per- fetto contatto o la messa in forza con la muratura esistente. Qualora si dovessero realizzare nuove aperture, occorre valutare l’opportunità di realizzare cerchiature delle aperture stesse, per esempio con elementi d’acciaio.
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31. IRRIGIDIMENTO DELLA FALDA DI COPERTURA
SCHEDA B.14
31.1 Principi funzionali di base
Questo intervento, consigliabile in zona sismica, tende a migliorare il grado di rigidezza delle falde favorendo il comportamento d’insieme dell’edificio in occasione di un sisma. Più concretamente si tratta di rendere meno deformabili le maglie dell’orditura delle strutture di copertura, tra- mite la realizzazione di un’idonea controventatura di falda con la realizzazione di croci di S. Andrea in acciaio o, l’utilizzo di un tavolato incrociato. In alcuni casi, sopra il tavolato è stato realizzato, in passato, un getto di calcestruzzo armato che pur rappresentando un controvento di falda, va ad aumentare la rigidezza e la massa del piano di copertura. Tale soluzione fortemente sconsigliata, in relazione alla scarsa efficacia dimostrata do- po gli eventi sismici dell’Umbria e Marche (1997) e del Molise (2002).
31.2 Campi di applicazione
La tecnica si applica ai sistemi di copertura con lo scopo di riportare gli elementi strutturali a un funzionamento
d’insieme. L’intervento, di facile esecuzione, è attuabile in tutte le coperture di legno semplici, ben conservate, non sufficientemente rigide.
31.3 Applicazione della tecnica e fasi operative
Questo tipo di intervento sarà adottato nei casi in cui, in presenza di un’orditura complessivamente affidabile, si intende migliorare le caratteristiche di rigidezza e deformabilità nel piano delle falde. Per rendere efficace l’intervento, devono essere precedentemente eseguite le eventuali riparazioni delle mem- brature della copertura e degli elementi di collegamento. Sono molto efficaci le applicazioni di controventature con elementi in legno o in acciaio (ferri piatti, barre o funi) posti in opera con tenditori disposti a croce di S. Andrea. I controventi di acciaio possono essere posizionati all’intradosso o eventualmente all’estradosso dell’orditura della copertura e vengono collegati ad essa median- te cerchiature o cravatte metalliche ripiegate a U e inchiodate. L’ancoraggio con la muratura avviene a mezzo di piastre metalliche posizionate all’estradosso della stessa.
L’irrigidimento delle falde di copertura può inoltre essere realizzato mediante l’esecuzione di un tavolato incro- ciato. L’intervento consiste nell’apporre un doppio strato di tavole sovrapposte sulla struttura lignea esistente, il primo perpendicolarmente e quello superiore parallelamente all’orditura della copertura. Per rendere collabo- rante il nuovo tavolato con la struttura esistente bisogna eseguire un efficace collegamento tra le due parti. L’unione può avvenire mediante connettori realizzati con perni in acciaio o in legno interamente filettate anco- rate all’orditura lignea e passanti l’intero spessore del tavolato.
31.4 Accorgimenti, varianti e limiti
Si sottolinea come deve essere, in ogni caso, evitato di creare eccessivi irrigidimenti del sistema; la duttilità è, infatti, un requisito essenziale per le strutture in legno, sia per consentire le deformazioni indotte dalle variazio- ni igrotermiche, sia per assicurare la massima efficienza in caso di eventi sismici. La controventatura di falda, eseguita con elementi disposti all’intradosso dell’orditura, ha il vantaggio di poter essere attuata senza intervenire sulle parti strutturali secondarie e sul manto di copertura. Un suo limite è quel- lo di modificare, oltrechè il funzionamento, anche l’aspetto della struttura intradossalmente. La realizzazione di una controventatura all’estradosso, sia essa costituita da croci di S. Andrea o da tavolato incrociato, richiede invece lo smontaggio della copertura. Se si realizza il tavolato incrociato bisogna porre particolare attenzione al collegamento tra i nuovi elementi e l’orditura esistente poiché da ciò dipende l’efficacia dell’intervento.
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31.5 Riferimenti normativi
interventi in copertura decreto n.35/2005 approvazione direttive tecniche per gli interventi su immobili privati
e sugli edifici pubblici - o.c. n.13/2003 art.2
In generale alleggerire la copertura ed eliminare eventuali spinte mediante l’inserimento di catene. Se necessa-
rio sostituire la copertura, ove non recuperabile, adottando soluzioni leggere, non spingenti, opportunamente
connesse alla struttura.
cordli/tiranti ordinanza pcm 3274 s.m.i. - allegato 2
E' in linea generale opportuno il mantenimento dei tetti in legno, in quanto capaci di limitare le masse nella par-
te più alta dell'edificio e di garantire un’elasticità simile a quella della compagine muraria sottostante.
È opportuno, ove possibile, adottare elementi di rafforzamento del punto di contatto tra muratura e tetto. Oltre
al collegamento con capichiave metallici che impediscano la traslazione, si possono realizzare cordoli-tirante in
legno o in metallo
opportunamente connessi sia alle murature che alle orditure in legno del tetto (cuffie metalliche), a formare al
tempo stesso un bordo superiore delle murature resistente a trazione, un elemento di ripartizione dei carichi
agli appoggi delle orditure del tetto e un vincolo assimilabile ad una cerniera tra murature e orditure.
Ove i tetti presentino orditure spingenti, come nel caso di puntoni inclinati privi di semicatene in piano, la spinta
deve essere compensata.
Nel caso delle capriate, deve essere presente un buon collegamento nei nodi, necessario ad evitare scorri-
menti e distacchi in presenza di azioni orizzontali. Questo può essere migliorato con piastre e barre metalliche
o con altri materiali (ad esempio fibrorinforzati).
In generale, vanno il più possibile sviluppati i collegamenti e le connessioni reciproche tra la parte terminale
della muratura e le orditure e gli impalcati del tetto, ricercando le configurazioni e le tecniche compatibili con le
diverse culture costruttive locali.
collegamento dei terzeri o delle travi di colmo con la muratura del timpano linee guida edifici di culto de-
creto n.70/2004 - scheda b.13 decreto cd n.29/2003
L’esigenza di conferire un comportamento scatolare alle strutture in muratura rende necessario eliminare pos-
sibili azioni di martellamento degli elementi della copertura sulla muratura del timpano. La tecnica, per le co-
struzioni esistenti, si basa sul collegamento delle membrature principali delle unità di orizzontamento (travi
principali dei solai, travi di colmo o terzeri del tetto) con le pareti portanti dell’edificio.
Capriata con profili UPN 80 realizzata in aderenza
ed ancorata al timpano del prospetto principale
Fissaggio dei controventi
cordolo in c.a. delle pareti laterali
Controventi di copertura
Barre di controvento diam. 30 mm.
poste in aderenza all'intradosso
del solaio di copertura
Collegamento con saldatura delle
barre di controvento, ai puntoni della
Inspessimento della muratura
Diatoni di ancoraggio tra l'UPN 80
all'estradosso del solaio di copertura
Profili UPN 80 di collegamento
dei controventi di falda
Figura B.13.1 – Esempi di collegamenti del timpano con l’orditura della copertura
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CONSOLIDAMENTO DI COPERTURE
32.1 Principi funzionali di base
Nel caso di coperture spingenti, vanno previste in progetto opere atte ad eliminare o almeno a ridurre la spinta.
32.3 Applicazione della tecnica
demolizione ed asportazione del manto di copertura;
posa in opera della rete elettrosaldata e dell’armatura e suo collegamento all’orditura principale;
33. CONSOLIDAMENTO DI NODI, CAPRIATE LIGNEE E DELLE TESTE DELLE TRAVI LIGNEE
SCHEDA _______
CONSOLIDAMENTO DI NODI, CAPRIATE LIGNEE E DELLE TESTE DELLE TRAVI LIGNEE
Conferire alla capriata e/o alle travi una funzione di ritegno nei confronti di eventuali ribaltamenti fuori piano del-
le pareti collegate.
L’intervento deve essere effettuato valutando prima di tutto se gli elementi lignei sono in un buono stato di con- servazione.
Il consolidamento può avvenire attraverso:
barre in vetroresina;
getto con conglomerato epossidico.
puntellare le strutture esistenti;
asportare la parte lignea deteriorata;
sostituirla con una nuova porzione di legno con un grado di umidità simile a quello dell’esistente;
perforare la parte nuova e l’esistente inserendo, all’interno delle stesse, lamiere di acciaio di idoneo spesso- re, rendendole solidali al legno tramite riempimento di resina epossidica.
sostituirla con una nuova porzione di legno con un grado di umidità simile a quello dell’esistente; perforare la parte nuova e l’esistente inserendo, all’interno delle stesse, barre in vetroresina, rendendole
solidali al legno tramite riempimento di resina epossidica.
getto con conglomerato epossidico
realizzare un cassero, per il successivo getto di conglomerato, delle dimensioni della testa delle capriate; perforare la parte esistente inserendo, all’interno della stessa, barre in vetroresina; eseguire il getto di completamento epossidico.
Deve essere realizzato un efficace collegamento tra i nodi estremi della capriata e/o delle travi con le murature su cui tale capriata si intesta. E’ consigliata l’adozione di provvedimenti tesi alla protezione delle teste delle ca-
priate inserite all’interno della muratura o all’interno di cordoli in calcestruzzo, al fine di preservarle dall’ammaloramento precoce. Una volta ripristinato il nodo della capriata va eliminata la causa del dissesto, in- fatti, la testa della capriata “marcita” o attaccata da insetti xilofagi deve essere trattata con idonei prodotti per proteggerla dalle aggressioni esterne.
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34. ESECUZIONE DI NUOVE FONDAZIONI
esecuzione del getto di spianamento in magrone fino al raggiungimento del piano di posa più idoneo al tra-
sferimento dei carichi provenienti dalla sovrastruttura; predisposizione dei casseri e delle murature;
posa in opera delle armatura
rispetto del copriferro di progetto;
realizzazione di collegamenti all’eventuale fondazione esistente mediante nicchie armate;
eseguire sovrapposizioni delle armature in campata e sugli angoli;
chiusura delle staffe;
esecuzione del getto in cls.
Le informazioni ricavabili dalla storia della costruzione devono essere tenute nel dovuto conto ai fini della scelta degli interventi sulle fondazioni. E’ possibile omettere interventi sulle strutture di fondazione, nonché le relative verifiche, qualora siano contemporaneamente presenti tutte le condizioni seguenti:
a) nella costruzione non siano presenti importanti dissesti di qualsiasi natura attribuibili a cedimenti delle fondazioni e sia stato accertato che dissesti della stessa natura non si siano prodotti neppure in precedenza;
b) gli interventi progettati non comportino sostanziali alterazioni dello schema strutturale del fabbrica- to;
c) gli stessi interventi non comportino rilevanti modificazioni delle sollecitazioni trasmesse alle fonda- zioni;
d) siano esclusi fenomeni di ribaltamento della costruzione per effetto delle azioni sismiche.
In caso di palese insufficienza della capacità portante si potrà considerare l’intervento di allargamento della su- perficie di posa, o di sottofondazione fino a quote tali da conseguire l’ottenimento della capacità richiesta. In ogni caso occorre porre attenzione alla connessione fra fondazioni e muri.
Le informazioni ricavabili dalla storia della costruzione devono essere tenute nel dovuto conto ai fini della scelta degli interventi sulle fondazioni. E’ possibile omettere interventi sulle strutture di fondazione, nonché le relative
verifiche, qualora siano contemporaneamente presenti tutte le condizioni seguenti:
a) nella costruzione non siano presenti importanti dissesti di qualsiasi natura attribuibili a cedimenti delle fonda-
zioni e sia stato accertato che dissesti della stessa natura non si siano prodotti neppure in precedenza;
b) gli interventi progettati non comportino sostanziali alterazioni dello schema strutturale del fabbricato;
c) gli stessi interventi non comportino rilevanti modificazioni delle sollecitazioni trasmesse alle fondazioni;
L’inadeguatezza delle fondazioni è raramente la causa del danneggiamento osservato nei rilevamenti post- sisma. Comunque, nel caso in cui la fondazione poggi su terreni dalle caratteristiche geomeccaniche inadegua- te al trasferimento dei carichi, o di cedimenti fondali localizzati in atto si dovrà provvedere al consolidamento delle fondazioni, attuando uno dei seguenti tipi di intervento, o una loro combinazione opportuna, previo rilievo delle fondazioni esistenti. L’intervento sulle fondazioni può avvenire attraverso il consolidamento dei terreni di fondazione. Gli interventi di consolidamento dei terreni possono essere effettuati mediante iniezioni di miscele cementizie, resine (ad es. poliuretani che si espandono nel terreno), od altre sostanze chimiche. Nelle situazioni in cui si ritiene possibile l’attivazione sismica di fenomeni d’instabilità del pendio, il problema deve essere af- frontato agendo sul terreno e non semplicemente a livello delle strutture di fondazione.
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35. ESECUZIONE DI CORDOLI IN C.A. PER L’ALLARGAMENTO DELLA FONDAZIONE ESISTENTE
35.1 Principi funzionali di base
L’esecuzione di cordoli in c.a. per l’allargamento della fondazione deve essere realizzata in modo tale da far
collaborare adeguatamente le fondazioni esistenti con le nuove.
35.3 Applicazione della tecnica
cordoli di sottofondazione possono essere realizzati:
esecuzione del getto di spianamento in magrone fino al raggiungimento del piano di posa più idoneo al tra- sferimento dei carichi provenienti dalla sovrastruttura;
predisposizione dei casseri e delle murature;
posa in opera delle armature;
realizzazione di collegamenti all’eventuale fondazione esistente mediante nicchie armate ad interasse non
superiore a 1,5-2 metri; eseguire sovrapposizioni delle armature in campata e sugli angoli;
collegamenti debbono essere realizzati mediante elementi rigidi (travi in c.a. armati e staffati o traversi in ac-
ciaio di idonea rigidezza) in grado di trasferire parte dei carichi provenienti dalla sovrastruttura ai nuovi elemen-
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ESECUZIONE DI SOTTOFONDAZIONE MURARIA
36.1 Principi funzionali di base
Migliorare la struttura di fondazione.
36.3 Applicazione della tecnica
esecuzione per tratti delle aperture al di sotto delle murature (precedentemente bonificate, se necessario):
la lunghezza delle aperture deve essere massimo 1-1,2 metri procedendo simultaneamente dai lati verso il cen- tro del pannello murario interessato dall’intervento;
posa in opera di puntelli per il sostegno dei solai gravanti sulle murature interessate dall’intervento;
esecuzione di uno strato di allettamento con cls magro in modo tale da realizzare un piano di posa efficace per gli elementi lapidei o laterizi utilizzati per l’intervento; esecuzione delle opere murarie facendo attenzione a far entrare “in forza” i due sistemi (muratura esistente e nuova muratura) mediante opportuni provvedimenti tecnici (cunei di acciaio o malte a ritiro compensato all’interfaccia tra i due elementi).
37. ESECUZIONE DI PIASTRA DI COLLEGAMENTO DELLE MURATURE ALLA BASE
ESECUZIONE DI PIASTRA DI COLLEGAMENTO DELLE MURATURE ALLA BASE
37.1 Principi funzionali di base
E’ un efficace vincolo alla base per le murature e al contempo la piastra, ripartisce i carichi tra le fondazioni.
37.3 Applicazione della tecnica
preparazione del piano di posa provvedendo, se necessario, alla realizzazione di un sistema che impedisca la risalita dell’umidità all’interno delle murature di fondazione (pignatte, casseri a perdere in pvc (cupolini), dre- naggi con materiale arido); creazione di collegamenti efficaci alle murature d’ambito tramite nicchie armate in ragione di 1 ogni 1,5-2 metri oppure tramite sistema “grip-round” con cuciture armate perimetrali e passanti per l’attraversamento dei muri interni; posa in opera di una rete singola o doppia, in funzione dello spessore della piastra. La r.e.s. dovrà orienta- tivamente essere del tipo a filo 8-12 e maglia quadrata passo 15-20cm.; getto della soletta in cls dello spessore dell’ordine di 1/40-45 I, dove I rappresenta la dimensione maggiore del vano e comunque non inferiore a 15cm.
37.4 Accorgimenti, varianti e limiti
L’esecuzione di una piastra armata al livello delle fondazioni deve risultare sufficientemente rigida, valutandone gli spessori in funzione della massima dimensione in pianta del vano oggetto dell’intervento. La piastra deve essere ben collegata alle murature perimetrali ed interne mediante collegamenti rigidi o diffusi (metodo grip- round).
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38. ESECUZIONE DI FONDAZIONE TRAMITE MICROPALI
Va effettuata nei casi in cui siano manifesti i cedimenti fondali oppure laddove la fondazione poggi su terreni
vegetali o di riporto dalle caratteristiche geomeccaniche inadeguate al trasferimento dei carichi.
esecuzione di perfori tramite macchinari con perforatrici a rotazione, inclinandoli di un angolo compreso tra 10° e 20°;
inserimento nel foro di armatura metallica tubolare o tradizionale (ferri longitudinali);
getto del foro mediante malta espansiva;
realizzazione, se previsto, di cordoli di collegamento delle teste dei pali con relativa esecuzione di collega- menti tra gli stessi.
E’ sconsigliato realizzare tale intervento solo su piccoli porzioni di fabbricato per il manifestarsi di possibili con- centrazioni di tensioni localizzate sulle murature interessate dall’intervento.
Inserimento di sottofondazioni profonde (micropali, pali radice). L’esecuzione di questo tipo di intervento può essere effettuata in alternativa al consolidamento tramite miscele cementizie; nel caso di cedimenti che interes- sino singole porzioni di fabbricato, l’intervento può essere effettuato anche limitatamente alle porzioni interessa- te, purché omogenee dal punto di vista delle problematiche fondali. Si dovrà in generale prevedere un’idonea struttura di collegamento tra micropali e muratura esistente (ad es. un cordolo armato rigidamente connesso alla muratura), a meno che i micropali stessi non siano trivellati attraverso la muratura, con una lunghezza di perforazione sufficiente a trasferire i carichi ai micropali per aderenza.
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REALIZZAZIONE DI GIUNTI SISMICI
39.5 Riferimenti normativi
È piuttosto frequente, soprattutto nei centri storici, che siano presenti PEU di dimensioni rilevanti con sottopro- getti in muratura adiacenti fra loro o anche strutturalmente connessi. In generale la realizzazione di giunti non è necessaria, salvo nei casi di strutture adiacenti con marcate differenze di altezza che possono martellare e quindi dar luogo a concentrazioni di danno in corrispondenza del punto di contatto con la sommità della struttu- ra più bassa. In tali casi, peraltro, si può valutare la soluzione alternativa consistente nel realizzare il collega- mento strutturale. In particolare il collegamento può essere realizzato a livello dei solai se: a) i solai sono ap- prossimativamente complanari, b) il complesso risultante ha caratteristiche di simmetria e regolarità non peg- giori di quelle delle due parti originarie. Nel caso in cui sia necessario ampliare i giunti, occorrerà raggiungere almeno il 65% della dimensione prevista per edifici nuovi. I giunti possono essere realizzati anche al fine di separare porzioni strutturali di un organismo complesso in modo da migliorarne la simmetria e la regolarità in pianta.
ordinanza pcm s.m.i. - allegato 2
È piuttosto frequente, soprattutto nei centri storici, che ci siano edifici in muratura adiacenti fra loro o anche strutturalmente connessi. La realizzazione di giunti può essere opportuna nei casi di strutture adiacenti con marcate differenze di altezza che possono martellare e quindi dar luogo a concentrazioni di danno in corrispon- denza del punto di contatto con la sommità della struttura più bassa. In tali casi, peraltro, si può valutare la so- luzione alternativa consistente nel realizzare il collegamento strutturale. In particolare il collegamento può esse- re realizzato a livello dei solai se: a) i solai sono approssimativamente complanari, b) il complesso risultante ha caratteristiche di simmetria e regolarità non peggiori di quelle delle due parti originarie.
40. TECNICHE ANTISISMICHE AVANZATE
40.5 Riferimenti normativi
Nei casi in cui gli obiettivi di sicurezza non siano perseguibili con tecniche di intervento convenzionali, può es-
sere valutata la possibilità di utilizzare tecniche avanzate. L’adozione di tali tecniche, da esaminare caso per caso, deve trovare giustificazione in una valutazione economica oppure nella particolare prestazione richiesta alla struttura.
Qualora si adottino interventi di isolamento sismico alla base, occorre valutare se le indagini di microzonazione indichino particolari fenomeni di amplificazione locale nel campo dei periodi elevati caratteristico di tali sistemi (oltre 1.5 secondi).
Le tecniche antisismiche avanzate sono riferibili agli intervento di isolamento alla base, all’applicazione di con- troventi dissipativi e ad altri interventi simili.
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41. CERCHIATURE METALLICHE
SCHEDA B.9
(Linee guida per gli interventi di riparazione del danno e migliora mento sismico per gli edifici di culto e monumentali - parte seconda - Re- gione Molise CNR-DAST-UOIG - approvate con Decreto del Commissario Delegato n.70/2004)
41.1 Principi funzionali di base
Le colonne in elementi lapidei e i pilastri in muratura sono elementi strutturali prevalentemente compressi. Poiché il collasso per compressione in un materiale fragile, sia esso un elemento lapideo o un materiale com- posito (muratura), avviene a seguito di deformazioni trasversali eccessive, l’intervento più efficace consiste nel contrastare tali dilatazioni attraverso una cerchiatura o fasciatura dell’elemento. La cerchiatura può essere realizzata con elementi metallici, eventualmente dotati di proprietà meccaniche speciali (SMA- leghe a memoria di forma), o da fasce di fibre di carbonio posti in opera in punti discreti del manufatto nelle zone dove più evidenti sono i fenomeni fessurativi e i rigonfiamenti. In genere le cerchiature metalliche vengono presollecitate al fine di fornire da subito un confinamento efficace all’elemento strutturale. Il recente impiego nel restauro statico dei materiali compositi ed in particolare delle fasce in fibra di carbonio, ha portato ad una loro applicazione anche nella cerchiatura delle colonne. In questo caso, tuttavia, non è pos- sibile attribuire una presollecitazione.
41.2 Campi di applicazione
La cerchiatura, ancorché visibile e quindi in una certa misura invasiva per l’aspetto esteriore dell’elemento ar- chitettonico, rappresenta la migliore soluzione nel consolidamento di colonne e pilastri circolari soggetti ad in- cipiente collasso per schiacciamento, in quanto efficace dal punto di vista statico e reversibile sotto il profilo della conservazione. Tale soluzione diventa problematica in presenza di colonne o pilastri con sezione di altra forma; infatti, per una sezione quadrata o rettangolare si verifica una concentrazione di tensioni negli spigoli ed una debole effi- cacia nella parte centrale dei quattro lati. Una piccola smussatura può in parte risolvere questo tipo di proble- ma a prezzo però, di una non completa reversibilità. Problemi analoghi possono anche nascere per colonne circolari con scanalature o nel caso di lacune o irrego- larità di forma legate al degrado del tempo. In questi casi, la cerchiatura risulta essere efficace solo se realizzata con particolari accorgimenti.
41.3 Applicazione della tecnica
Figura B.9.1 – Esempio di cerchiatura (tempio di Vesta a Roma)
Esistono varie applicazioni della tecnica. La tecnica tradizionale prevede la cerchiatura delle colonne e dei pilastri mediante piatti metallici opportunamente sagomati, scaldati e serrati (figura B.1.9.1) oppure serrati a freddo, tramite bulloni o altri dispositivi. Nel primo caso, la cerchiatura può essere adattata all’elemento con maggiore precisione, sfruttando la malleabilità del materiale riscaldato e la sua tenden- za al restringimento, durante il raffreddamento. In alcuni casi la variazione di temperatura può provo- care danni agli elementi sottoposti all’intervento ren- dendo necessario l’utilizzo di cerchiature a freddo. Queste ultime sono meno facili da realizzare e da porre in opera poiché prevedono la preventiva for- mazione dell’elemento, rendendo più problematico il suo adattamento alla forma dell’elemento.
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In ogni caso, i problemi connessi ad entrambe le applicazioni derivano anzitutto dalle variazioni di temperatura non compensate dalla cerchiatura e dalla eventuale complessità di forma delle colonne (circolare con scanalature, quadrata, rettangolare, poligonale, ecc.). Per pilastri a sezione quadrata o rettangolare, gli spigoli dovrebbero essere smussati, per evitare concentrazioni di tensione. Un’alternativa, certamente di notevole impatto visi- vo, è quella di posizionare angolari metallici negli spigoli e saldare ad essi i piatti per realizzare in tal modo una struttura di confinamento; si fa osservare come, adottando questa soluzione, non sia tuttavia possibile applicare una presollecitazione alla cer- chiatura.
Nel caso in cui colonne e pilastri abbiano forme complesse o sagomate, si può ricorrere ad un altro tipo di cerchiaggio, detto “gonfiato”, che consiste
Figura B.9.2 - cerchiatura “gonfiata”
nell’interposizione di un “cuscinetto” di malta espan- siva tra l’elemento metallico costituente la cerchiatu- ra e la colonna. Tale accorgimento permette di evita- re che si determinino concentrazioni di tensioni che potrebbero danneggiare gli spigoli e le irregolarità della colonna stessa (figura B.1.9.2). L’alternativa, in questo caso, può portare a soluzioni distruttive, per eliminare le asperità. Infine, è possibile applicare un particolare tipo di cerchiatura realizzata attraverso dispositivi SMA, cioè a memoria di forma, che ga- rantiscono un’azione esercitata costante nel tempo, indipendentemente dalle variazioni delle sollecita-
zioni cui l’elemento è sottoposto (termiche, mecca- niche, dinamiche).
Nei casi di colonne ricoperte da intonaci e/o stucchi il cerchiaggio può essere eseguito con fasce di FRP applicate previa preparazione della superficie con resine epossidiche. Per questa applicazione non è possibile prevedere la precompressione iniziale.
Figura B.9.3 - Cerchiatura con dispositivi SMA
41.4 Accorgimenti, varianti e limiti
Uno dei principali limiti nell’applicazione di questa tecnica di consolidamento è l’effetto prodotto dalle variazio- ni di temperatura. Quando la temperatura ambiente cresce, l’acciaio delle cerchiature si dilata maggiormente nella colonna in muratura, a causa dei differenti coefficienti di dilatazione, producendo un allentamento delle stesse e vanificando quindi l’azione sulla colonna. Se la temperatura diminuisce si ha, al contrario, una mag- giore contrazione delle cerchiature nei confronti della colonna e quindi una maggiore sollecitazione nell’acciaio e nell’elemento strutturale in senso trasversale. Nel caso, quindi, che la colonna da consolidare sia esposta a forti sbalzi termici, è opportuno valutare con attenzione il livello di presollecitazione da attribuire in fase di ese- cuzione. In alternativa, si possono adottare le più costose, ma efficaci, cerchiature con leghe a memoria di forma.
41.5 Riferimenti normativi
Tenendo presente che pilastri e colonne sono essenzialmente destinati a sopportare carichi verticali con mo-
deste eccentricità, gli interventi vanno configurati in modo da:
- ricostituire la resistenza iniziale a sforzo normale, ove perduta, mediante provvedimenti quali cerchiature e
tassellature;

References: art.2
 art.2
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