Criteri progettuali diconsolidamento delle strutture in muratura

Criteri progettuali di consolidamento delle strutture danneggiate

Ing. Adriano Castagnone

Criteri progettuali di consolidamento delle strutture in muratura XIV Convengo INAIL La sicurezza antisismica in edilizia – Tivoli L’Aquila 9-11/12/09 Adriano Castagnone

Criteri progettuali di consolidamento delle strutture danneggiate

Aspetti rilevanti circa i criteri progettuali: 1.Definizione degli obiettivi 2.Fase conoscitiva 3.Fase progettuale XIV Convengo INAIL La sicurezza antisismica in edilizia – Tivoli L’Aquila 9-11/12/09 Adriano Castagnone

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1. Definizione degli obiettivi Gli obiettivi da raggiungere sono conseguenza di: • indicazioni della committenza • inquadramento normativo.

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NTC08 - § 8.4 Classificazione degli interventi Si individuano le seguenti categorie di intervento: 1. interventi di adeguamento: raggiungere i livelli di sicurezza previsti per le nuove costruzioni; 2. interventi di miglioramento: aumentare la sicurezza strutturale esistente, senza raggiungere i livelli richiesti per le nuove costruzioni; 3. riparazioni o interventi locali: interessano elementi isolati, con miglioramento delle condizioni di sicurezza preesistenti.

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8.4 Classificazione degli interventi Gli interventi di adeguamento e miglioramento devono essere sottoposti a collaudo statico (no per l’intervento locale) Per i beni di interesse culturale in zone dichiarate a rischio sismico, ai sensi del comma 4 dell’art. 29 del D. lgs. 22 gennaio 2004, n. 42 “Codice dei beni culturali e del paesaggio”, è in ogni caso possibile limitarsi ad interventi di miglioramento effettuando la relativa valutazione della sicurezza.

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8.4 Classificazione degli interventi MINISTERO PER I BENI E LE ATTIVITÀ CULTURALI DIPARTIMENTO PER I BENI CULTURALI E PAESAGGISTICI DIREZIONE GENERALE PER I BENI ARCHITETTONICI E PAESAGGISTICI

Linee Guida per l’applicazione al patrimonio culturale della normativa tecnica di cui all’Ordinanza P.C.M. 3274/2003 XIV Convengo INAIL La sicurezza antisismica in edilizia – Tivoli L’Aquila 9-11/12/09 Adriano Castagnone

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Interventi di adeguamento

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8.4.1 Intervento di adeguamento È fatto obbligo di procedere alla valutazione della sicurezza e, qualora necessario, all’adeguamento della costruzione, a chiunque intenda: a) a) sopraelevare la costruzione;

b) ampliare la costruzione mediante opere strutturalmente connesse alla costruzione;

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8.4.1 Intervento di adeguamento c) apportare variazioni di classe e/o di destinazione d’uso che comportino incrementi dei carichi globali in fondazione superiori al 10%; Civile abitazione

Attività commerciale

Variazione di carico

+10% carichi globali in fond.

resta comunque fermo l’obbligo di procedere alla verifica locale delle singole parti e/o elementi della struttura, anche se interessano porzioni limitate della costruzione; XIV Convengo INAIL La sicurezza antisismica in edilizia – Tivoli L’Aquila 9-11/12/09 Adriano Castagnone

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8.4.1 Intervento di adeguamento d) effettuare interventi strutturali volti a trasformare la costruzione mediante un insieme sistematico di opere che portino ad un organismo edilizio diverso dal precedente.

Muratura portante

Elementi in c.a. e muratura non portante

In ogni caso, il progetto dovrà essere riferito all’intera costruzione e dovrà riportare le verifiche dell’intera struttura post-intervento, secondo le indicazioni del presente capitolo.

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8.4.1 Intervento di adeguamento Eccezione: variazione dell’altezza dell’edificio, per la realizzazione di cordoli sommitali, sempre che resti immutato il numero di piani, non è considerata sopraelevazione o ampliamento, ai sensi dei punti a) e b).

In tal caso non è necessario procedere all’adeguamento, salvo che non ricorrano le condizioni di cui ai precedenti punti c) o d).

Esecuzione di cordoli sommitali XIV Convengo INAIL La sicurezza antisismica in edilizia – Tivoli L’Aquila 9-11/12/09 Adriano Castagnone

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Interventi di miglioramento

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8.4.2 Intervento di miglioramento Tutti gli interventi che siano comunque finalizzati ad accrescere la capacità di resistenza delle strutture esistenti alle azioni considerate.

Muratura portante

Rinforzo con elementi in c.a. e muratura preesistente

È possibile eseguire interventi di miglioramento nei casi in cui non ricorrano le condizioni specificate al paragrafo 8.4.1.

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8.4.2 Intervento di miglioramento Il progetto e la valutazione della sicurezza dovranno essere estesi a tutte le parti della struttura potenzialmente interessate da modifiche di comportamento, nonchĂŠ alla struttura nel suo insieme.

Non è richiesto di raggiungere il livello di sicurezza previsto per le nuove costruzioni.

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8.4.1 Intervento di miglioramento ISTRUZIONI La valutazione della sicurezza per un intervento di miglioramento è obbligatoria, come specificato nel § 8.3 delle NTC, ed è finalizzata a determinare l'entità massima delle azioni, considerate nelle combinazioni di progetto previste, cui la struttura può resistere con il grado di sicurezza richiesto.

Nel caso di intervento di miglioramento sismico, la valutazione della sicurezza riguarderà, necessariamente, la struttura nel suo insieme, oltre che i possibili meccanismi locali.

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8.4.1 Intervento di miglioramento In generale ricadono in questa categoria tutti gli interventi che, non rientrando nella categoria dell'adeguamento, fanno variare significativamente: • la rigidezza, • la resistenza • e/o la duttilità dei singoli elementi o parti strutturali • e/o introducono nuovi elementi strutturali, così che il comportamento strutturale locale o globale, particolarmente rispetto alle azioni sismiche, ne sia significativamente modificato.

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8.4.1 Intervento di miglioramento Ovviamente la variazione dovrà avvenire in senso migliorativo, ad esempio: •impegnando maggiormente gli elementi più resistenti, •riducendo le irregolarità in pianta e in elevazione, •trasformando i meccanismi di collasso da fragili a duttili.

Occorre dimostare questo miglioramento attraverso l’analisi pre e post intervento.

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Interventi di riparazione o intervento locale

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8.4.3 Riparazione o intervento locale Questi interventi riguardano singole parti e/o elementi della struttura e interesseranno porzioni limitate della costruzione.

Il progetto e la valutazione della sicurezza potranno essere riferiti alle sole parti e/o elementi interessati Occorre dimostrare che rispetto alla configurazione precedente al danno, al degrado o alla variante, non siano prodotte sostanziali modifiche al comportamento delle altre parti e della struttura nel suo insieme e che gli interventi comportino un miglioramento delle condizioni di sicurezza preesistenti.

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8.4.3 Riparazione o intervento locale La relazione di cui al par. 8.2 che, in questi casi, potrà essere limitata alle sole parti interessate dall’intervento ed a quelle con esse interagenti, dovrà documentare le carenze strutturali riscontrate, risolte e/o persistenti, ed indicare le eventuali conseguenti limitazioni all’uso della costruzione.

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8.4.3 Riparazione o intervento locale ISTRUZIONI Interventi di riparazione, rafforzamento o sostituzione di singoli elementi strutturali (travi, architravi, porzioni di solaio, pilastri, pannelli murari) o parti di essi,

…

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8.4.3 Riparazione o intervento locale a condizione che l'intervento non cambi significativamente il comportamento globale della struttura, soprattutto ai fini della resistenza alle azioni sismiche, a causa di una variazione non trascurabile di rigidezza o di peso.

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8.4.3 Riparazione o intervento locale Può rientrare in questa categoria anche la sostituzione di coperture e solai,

solo a condizione che ciò non comporti una variazione significativa di rigidezza nel proprio piano, importante ai fini della ridistribuzione di forze orizzontali, né un aumento dei carichi verticali statici (<10%).

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8.4.3 Riparazione o intervento locale Interventi di ripristino o rinforzo delle connessioni tra elementi strutturali diversi (ad esempio tra pareti murarie, tra pareti e travi o solai, anche attraverso l'introduzione di catene/tiranti) migliorano anche il comportamento globale della struttura, particolarmente rispetto alle azioni sismiche.

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8.4.3 Riparazione o intervento locale Variazione della configurazione di un elemento strutturale, attraverso la sua sostituzione o un rafforzamento localizzato (ad esempio l'apertura di un vano in una parete muraria, accompagnata da opportuni rinforzi) possono rientrare in questa categoria solo a condizione che si dimostri che la rigidezza dell'elemento variato non cambi significativamente e che la resistenza e la capacitĂ di deformazione, anche in campo plastico, non peggiorino ai fini del comportamento rispetto alle azioni orizzontali.

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NTC08 - § 8.3 Valutazione della sicurezza Quando valutare il livello di sicurezza: • Evidenza di minor capacità resistente o deformativa • Degrado dei materiali • A seguito di azioni eccezionali • Situazioni di funzionamento ed uso anomalo • Cedimenti del terreno di fondazione • Errori di progettazione o di costruzione • Cambio di destinazione d’uso con variazione dei carichi o della classe d’uso • Richiesta di aumento della capacità portante • …

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NTC 08 - § 8.2 Criteri generali: diversi approcci Nuove costruzioni

Edifici esistenti

Si lavora su ipotesi e prescrizioni da realizzare

• Normativa dell’epoca di realizzazione • Possibili difetti nascosti • Analisi storia dei carichi • Possibile degrado • Geometria, dettagli costruttivi, materiali sono rilevabili (con difficoltà) e possono essere diversi rispetto al progetto

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1.Definizione degli obiettivi 2.Fase conoscitiva 3.Fase progettuale

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8.5 Procedure per la valutazione della sicurezza e la redazione dei progetti 8.5.1 Analisi storico-critica Storia del manufatto: parti originarie, parti di accrescimento.

Controllo della qualitĂ di: collegamenti verticali tra pareti; collegamenti orizzontali tra solai e pareti; architravi su porte e finestre; fasce di muratura situate tra le aperture; elementi spingenti come archi o volte; tipologia della muratura.

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8.5 Procedure per la valutazione della sicurezza e la redazione dei progetti Per muratura controllo della qualità di: •collegamenti verticali; •architravi; •fasce di muratura che stanno tra le aperture; •elementi spingenti come archi o volte; •tipologia della muratura.

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8.5 Procedure per la valutazione della sicurezza e la redazione dei progetti 8.5.2 Rilievo Prima fase di rilievo geometrico e delle caratteristiche degli elementi strutturali.

Rilievo di eventuali nicchie, cavità, punti deboli per l’analisi del terremoto.

Orditura dei solai, tipologia.

Tipologia delle fondazioni (aspetto critico).

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8.5 Procedure per la valutazione della sicurezza e la redazione dei progetti 8.5.3 Caratterizzazione meccanica dei materiali

Prove e controlli dei materiali e delle strutture

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8.5.4 Livelli di conoscenza e fattori di confidenza Livelli di conoscenza: LC1: “Conoscenza limitata” LC2: “Conoscenza adeguata” LC3: “Conoscenza accurata” I LC condizionano il metodo di analisi e la resistenza dei materiali attraverso Fattori di Confidenza (1.35, 1.2, 1) che riducono le resistenze medie, ottenute dalle prove in situ.

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C8A.1.B Costruzioni in calcestruzzo armato o in acciaio: dati necessari per la valutazione

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C8A.1.B Costruzioni in c.a.

Verifiche limitate, estese, esaustive

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C8A.1.B Costruzioni in acciaio Verifiche limitate, estese, esaustive

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Controllo strutturale Prove in sito e laboratorio Prove distruttive (carotaggio) Prove non distruttive (prove soniche)

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Prove in sito non distruttive

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1.Definizione degli obiettivi 2.Fase conoscitiva 3.Fase progettuale

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Interventi sulle strutture in muratura Criteri guida Privilegiare i materiali e le modalità costruttive originarie; verificare la compatibilità, durabilità, reversibilità e l’efficacia degli interventi, in particolare per i beni storici e ambientali; migliorare regolarità e duttilità della struttura.

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Interventi sulle strutture in muratura Tipologie 1. Riparazione e rinforzo di parti esistenti 2. Sostituzione di elementi strutturali danneggiati 3. Inserimento di nuovi elementi strutturali

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Interventi sulle strutture: Istruzioni NTC 08 C8A.5.5 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI C8A.5.6 INTERVENTI VOLTI AD INCREMENTARE LA RESISTENZA NEI MASCHI MURARI C8A.5.7 INTERVENTI SU PILASTRI E COLONNE C8A.5.8 INTERVENTI VOLTI A RINFORZARE LE PARETI INTORNO ALLE APERTURE C8A.5.9 INTERVENTI ALLE SCALE C8A.5.10 INTERVENTI VOLTI AD ASSICURARE I COLLEGAMENTI DEGLI ELEMENTI NON STRUTTURALI C8A.5.11 INTERVENTI IN FONDAZIONE C8A.5.12 REALIZZAZIONE DI GIUNTI SISMICI XIV Convengo INAIL La sicurezza antisismica in edilizia – Tivoli L’Aquila 9-11/12/09 Adriano Castagnone

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Interventi sulle strutture C8A.4. ANALISI DEI MECCANISMI LOCALI DI COLLASSO IN C8A.7.1 INCAMICIATURA IN C.A. C8A.7.2 INCAMICIATURA IN ACCIAIO C8A.7.2.1 Aumento della resistenza a taglio C8A.7.2.2 Azione di confinamento C8A.7.2.3 Miglioramento della giunzioni per aderenza C8A.7.3 PLACCATURA E FASCIATURA IN MATERIALI COMPOSITI

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Interventi sulle strutture in muratura

Sostituzione parziale con la tecnica “cuci e scuci”

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Interventi sulle strutture in muratura Iniezioni di leganti per consolidamento

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Interventi sulle strutture in muratura

Iniezioni armate per migliorare lâ&#x20AC;&#x2122;immorsamento

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Interventi sulle strutture in muratura Effetto di contenimento con cerchiature

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Interventi sulle strutture in muratura

Ancoraggi dâ&#x20AC;&#x2122;angolo

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Interventi sulle strutture in muratura Inserimento di catene collegate con: Paletti

Piastre

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Interventi sulle strutture in muratura Risarcitura e rinforzo della muratura mediante rete elettrosaldata e betoncino

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Interventi sulle strutture in muratura Sostituzione di un impalcato esistente con un solaio in laterocemento

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Interventi sulle strutture in muratura Irrigidimento di un solaio in legno con soletta indipendente e cordolo in c.a.

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Interventi sulle strutture in muratura Eliminazione della spinta nelle volte con posa di tiranti metallici

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Interventi sulle strutture in muratura Contenimento della spinta. Cerchiatura mediante cavi attivi.

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Interventi sulle strutture in muratura Eliminazione della spinta dei correnti in un tetto di legno

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