ITER METODOLOGICO PER LA RIABILITAZIONE STRUTTURALE DI UN EDIFICIO 1. PROCESSO DIAGNOSTICO (serie di indagini che porta alla formulazione di una diagnosi) a) ANAMNESI (raccolta della storia clinica del “paziente”).
Sconnessioni originali o acquisite delle masse murarie. Caratteri tipici dei materiali e delle tecniche costruttive. Collegamenti tra i muri, tra muri e solai, muri e coperture, etc..
b) ESAME OBIETTIVO
Eventuali percussioni. Osservazione del tipo e dell’entità delle lesioni e delle deformazioni. Controllo schema statico.
c) INDAGINI STRUMENTALI
Consistenza e fattura all’interno dello spessore murario. Caratteristiche fisico-meccaniche dei materiali e dei componenti. Presenza di vuoti e discontinuità. Deformabilità di un solaio.
2. DIAGNOSI (formulazione di una ipotesi sulla natura e/o sulla sede di una malattia) Individuazione debolezze strutturali. Riconoscimento meccanismi di collasso già verificatisi o più facilmente verificabili a seguito di un sisma 3. TERAPIA (provvedimenti adottati allo scopo di combattere la malattia) Lo scopo principale della terapia è di tipo eziologico-patogenetico, cioè tendente alla rimozione delle cause che hanno prodotto il degrado. Sanate le carenze strutturali, si passerà all’intervento strettamente necessario (ricostituzione meccanismi esistenti, eventuale rafforzamento, eventuale introduzione nuovi presidi)
LA DIAGNOSI DEI DISSESTI Per effettuare una diagnosi sull’organismo edilizio dal punto di vista strutturale occorre effettuare: 1.
La valutazione dello stato deformativo della struttura.
2.
La valutazione delle situazioni strutturali da considerare intrinsecamente deboli
Soltanto a questo punto sarĂ possibile individuare le cause che possono aver prodotto il processo di decadimento e quindi individuare il piĂš opportuno intervento
VALUTAZIONE DELLO STATO DEFORMATIVO DELLA STRUTTURA A tale scopo bisogna: a) individuare lo schema statico e quindi verificare: •le rispondenze degli elementi strutturali ai vari piani, •le loro dimensioni trasversali e le eventuali anomalie presenti, •i rapporti esistenti tra superfetazioni e strutture originarie, •le zone di maggiore addensamento dei carichi. b) effettuare un’attenta analisi degli stati deformativi e delle soluzioni di continuità, ovvero delle mappe dei dissesti. Tali mappe consentiranno di rilevare sincronicamente tutti i fenomeni in atto per poi passare ad osservare le successive variazioni/evoluzioni. c) verificare con il monitoraggio l’andamento degli stati fessurativi al fine di stabilire se la configurazione di equilibrio della fabbrica tende a stabilizzarsi nel tempo o ci si avvii verso il collasso strutturale. –Relativamente alle strutture, l’alterazione degli originari stati di equilibrio si manifesta in: •Elementi orizzontali: avvallamenti o lesioni superficiali o passanti; •Elementi verticali: strapiombi, spanciamenti, soluzioni di continuità. –Pertanto, secondo quanto detto in precedenza, occorre rilevare: •La geometria complessiva dei componenti interessati dalla patologia; •Gli spostamenti mutui tra i punti interessati dalle deformazioni; •Le eventuali ulteriori variazioni che si possono manifestare col passare del tempo.
Mappa dissesti
LESIONI E DEFORMAZIONI IN UNA STRUTTURA MURARIA
In una generica frattura il punto x del solido murario si sposta nel punto x’. La congiungente x-x’ è la direzione della tensione principale massima. Se le aperture (finestre e portefinestre) sono larghe e verticalmente vicine le tensioni normali sono preponderanti su quelle tangenziali (a); Quando le aperture sono strette e distanziate verticalmente sono preponderanti le tensioni da taglio, la lesione avrà andamento come in fig (b); Quando le tensioni normali e quelle tangenziali assumono ordini di grandezza analoghi abbiamo manifestazioni fessurative come fig (c).
1) Meccanismo di danno elementare per parete libera (completa carenza di collegamenti strutturali tra le due pareti)
2) Meccanismo di danno elementare per parete vincolata ad una estremità (il cantonale è ben ammorsato) ⇒ richiede un’azione sismica maggiore rispetto al caso 1)
3) Meccanismo di danno relativo a collegamento efficace ma strappo di porzione del muro sollecitato ad azione complanare
4) Muri perfettamente collegati, forza sismica elevata ⇒ entra in causa la qualità muraria
Influenza degli orizzontamenti lignei in direzione ortogonale e parallela al sisma
Rotazione
Scorrimento
Posizione delle lesioni e schema del cinematismo nelle murature prive di ingranamenti
VALUTAZIONE DELLE “SITUAZIONI STRUTTURALI DEBOLI” E’ fondamentale valutare preliminarmente le situazioni intrinsecamente deboli, ovvero quelle in cui la condizione strutturale è palesemente fuori dalla norma costruttiva: • murature eseguite con pietre piccole e mal connesse, • murature a doppio paramento senza elementi di collegamento (diatoni), • pareti esterne con muri ortogonali distanti più di 7 m, • puntoni di tetti che spingono sui maschi murari per cedimento del colmo, • spessori murari inadeguati. Prima di porsi il problema dell’individuazione di zone di muratura che rimangono solidali durante la sollecitazione dinamica (i macroelementi), occorre stabilire se il muro è realmente in grado di comportarsi in maniera monolitica. La eliminazione delle eventuali debolezze sarà soggetto dei primi provvedimenti da assumere in fase di intervento.
DEFINIZIONE DEI TIPI DI INTERVENTO Le “Norme tecniche per le costruzioni in zone sismiche” definiscono: –Intervento di miglioramento antisismico: “L’esecuzione di una o più opere riguardanti singoli elementi strutturali dell’edificio, con lo scopo di conseguire un maggiore grado di sicurezza senza peraltro modificarne in maniera sostanziale il comportamento globale”. –Intervento di adeguamento antisismico: “L’esecuzione di un complesso di opere sufficienti per rendere l’edificio atto a resistere alle azioni sismiche” Il decreto prescrive l’intervento adeguamento solo per chi deve: a)Sopraelevare o ampliare l’edificio; b)Apportare variazioni di destinazioni d’uso (aumento carichi > 20%) c)Effettuare interventi strutturali che portino a trasformare l’edificio in un organismo edilizio diverso dal precedente; d)Effettuare interventi strutturali che portino ad eseguire opere che implichino sostanziali alterazioni del comportamento globale dell’edificio. Si osservi che: a) Non sono ammissibili per i beni soggetti a tutela dalla legge 1038/39 (cose interesse storico e artistico);per quelli soggetti alla 1497/39 (bellezze naturali) si dovrà valutare la compatibilità con la carta del restauro. b) Sono ammissibili purché l’adeguamento non comporti modifica dei caratteri di cultura figurativa e materiale c) e d) non sono ammissibili per il patrimonio storico architettonico perchè indirizzati ad una modifica dei caratteri di cultura figurativa e materiale N.B. Il significato di “miglioramento sismico” è stato spesso frainteso, perché al miglioramento è stata associata una minore sicurezza rispetto all’adeguamento sismico. Il concetto attiene esclusivamente alla finalità dell’intervento, non al livello di sicurezza che vi è connesso: il criterio di “migliorare” equivale sostanzialmente a “conservare”. Si tratta di interventi a basso costo e ad elevata efficacia, soprattutto interventi minimali (salvavita), che garantiscono che il manufatto non crolli.
CRITERI D’INTERVENTO STRUTTURALE Gli interventi strutturali che costituiscono parte predominante del progetto devono essere prioritamente finalizzati alla: a) riparazione del danneggiamento attuale: riparare i danni e gli eventuali dissesti causati dal sisma; b) miglioramento dell’assemblaggio strutturale sia in termini di collegamenti che di elementi di assemblaggio: assicurare una buona organizzazione dell’edificio curando in particolar modo l’efficienza dei collegamenti tra le pareti verticali costituenti le scatole murarie e tra pareti verticali e orizzontamenti eventualmente con inserimenti di setti atti a regolarizzare le “scatole”; c) eliminazione carenze o vulnerabilità locali e miglioramento del singoli elementi strutturali anche su porzioni di edificio non danneggiate: eliminare gli indebolimenti locali presenti (aperture, muri di cattiva fattura, muri in falso), eliminare le spinte (strutture di copertura, strutture di orizzontamento voltate);
a) RIPARAZIONE DEL DANNEGGIAMENTO ATTUALE Rientrano in tale categoria le opere finalizzate a ricostituire la continuità delle pareti murarie interrotta dalle lesioni o comunque quelle atte a riportare il manufatto allo stato precedente al danneggiamento sismico (sarcitura lesioni, eliminazione di strapiombi, ect.). Per quanto concerne le opere sulle pareti murarie lesionate, si potranno i seguenti tipi di intervento (in relazione alla qualità della tessitura muraria e al grado di danneggiamento presenti) : QUALITÀ TESSITURA MURARIA / GRADO DI DANNEGGIAMENTO
TIPO INTERVENTO
pareti murarie di buona o media qualità con lesionamento significativo
risarcitura delle lesioni con tecniche di rinzeppatura
pareti murarie di buona o media qualità con lesionamento grave
intervento di “scuci e cuci” nelle porzioni a cavallo delle lesioni
pareti murarie di cattiva qualità (assenza di demolizione della parete e ricostruzione diatoni o doppie pareti) con lesionamento con tessitura adeguata significativo: Per quanto riguarda le strutture voltate sono preferibili fasce di carbonio, iniezioni di malte. Evitare le cappe armate.
a) RIPARAZIONE DEL DANNEGGIAMENTO ATTUALE Nei casi di murature di media qualità (ovvero in quelle nelle quali sia comunque documentato un eccesso di vuoti interno alla tessitura o il degrado significativo della malta tra le pietre dei paramenti) si potranno inoltre prevedere i seguenti interventi aggiuntivi: -iniezione di miscele di malta a bassa pressione previo lavaggio con acqua. Le facce esterne del muro saranno preventivamente scarnite e lavate; le commessure saranno poi sigillate per evitare la fuoriuscita della miscela da iniettare. Prima di effettuare tale intervento si dovranno realizzare prove di iniettabilità; a intervento ultimato si dovrà accertare l’avvenuto riempimento dei vuoti. In ogni caso le malte da utilizzare dovranno garantire un ritiro compensata. - risanamento superficiale mediante scarnitura degli interstizi tra le pietre paramentali e successiva intervento di sigillatura delle commessure. Nelle commessure di dimensioni maggiori si introdurranno scaglie lapidee a contatto tra le pietre prima di procedere alla sigillatura con malta. Nei casi in cui sia accertata una insufficiente qualità del muro (pareti murarie di cattiva qualità e con fenomeni di espulsione dei conci) si potrà procedere anche per: - applicazione di intonaco armato sulle due facce paramentali con efficace collegamento trasversale attraverso lo spessore del muro.
b) MIGLIORAMENTO ASSEMBLAGGIO STRUTTURALE Rientrano in tale categoria le opere finalizzate alla riorganizzazione dei setti murari in cellule murarie che costituiscono la compagine strutturale sismo-resistente. La finalità di tali interventi è quella di migliorare la regolarità della maglia muraria e della distribuzione degli elementi verticali resistenti (riduzione della distanza tra le pareti di controvento, quantità e posizione delle aperture) e di introdurre o migliorare i collegamenti tra le pareti convergenti delle cellule murarie (aggiunta di presidi, catene, atti a prevenire l’innescarsi dei meccanismi sismici ipotizzati). Tali opere possono essere considerate efficaci solo dopo aver dimostrato in via qualitativa la buona fattura dell’apparecchio murario (in caso contrario devono essere associati agli interventi finalizzati al miglioramento delle tessiture descritti precedentemente). 1.
Realizzazione di un sistema ordinato di collegamenti metallici (catene) in corrispondenza delle murature portanti e a ciascun livello di interpiano. Si avrà particolare cura nel consolidare la porzione muraria esistente in prossimità dei capochiave di ancoraggio.
2.
Realizzazione di efficaci ammorsature sulle angolate e sui martelli murari. Se sono presenti aperture in adiacenza degli incroci tra pareti convergenti (angolate o martelli murari) si dovrà procedere al loro spostamento e alla chiusura del vano per mezzo di muratura ben apparecchiata di spessore analogo a quella esistente, curando inoltre di realizzare le necessarie ammorsature.
b) MIGLIORAMENTO ASSEMBLAGGIO STRUTTURALE 3. Realizzazione di cordoli sommitali, previo smontaggio della struttura di copertura e della cimasa muraria, organicamente imposti e organizzati a maglie chiuse; •nei casi di edifici con pareti murarie e strutture di orizzontamento ligneo o metalliche, il cordolo sommitale sarà realizzato in muratura armata. La porzione muraria in ricostruzione conterrà almeno una barra longitudinale ancorata alle estremità ovvero (nel caso di cordolo chiuso) rigirante nelle angolate della cellula muraria. L’altezza della porzione muraria da demolire e ricostruire sarà pari a circa 45 cm per garantire un peso sufficiente a rendere solidale il cordolo armato alla muratura sottostante. •Nei casi di edifici con pareti murarie e strutture in latero cemento, il cordolo sarà realizzato in cemento armato e sarà comunque di spessore analogo alle pareti di elevazione su cui sarà collocato. In entrambi i casi la struttura di copertura sarà riposizionata avendo cura di vincolarla efficacemente al cordolo armato (predisposizione di staffe di attesa durante la realizzazione del cordolo). 4. Inserimento di nuove pareti murarie realizzate con una efficace tessitura e dotate di ammorsature nelle convergenze con le pareti esistenti (contrafforti).
c) MIGLIORAMENTO DEI SINGOLI ELEMENTI STRUTTURALI ED ELIMINAZIONE CARENZE -pareti murarie: interventi finalizzati a migliorare la qualità della tessitura muraria (introduzione di diatoni artificiali, di spinotti, etc.) -orizzontamenti voltati: introduzione di nuovi vincoli atti alla eliminazione delle spinte indotte sulle pareti verticali (introduzione di catene, miglioramento della consistenza del rinfianco, etc).;oppure volti a dare sostegno alle strutture esistenti troppo sottili e/o deboli (inserimento cappa debolmente armata, fibre di carbonio, nervature di rinforzo in legno e fibre aramidiche cfr. S. Francesco d’Assisi) -orizzontamenti lignei o metallici: introduzione di accorgimenti tecnici atti a conferire alla intera struttura di orizzontamento (travi e elementi sovrapposti) la capacità di trasmettere parte della forza orizzontale indotta dal sisma (introduzione di chiodature metalliche tra tavolato e travi sottostanti; introduzione di biette di collegamento tra tavole adiacenti, apposizione di nuovo tavolato ortogonale a quello esistente; aggiunta di una struttura reticolare orizzontale, etc.); -orizzontamenti laterocementizi: introduzione di un collegamento ortogonale alla direzione di tessitura delle travi in cls armato; miglioramento del cordolo perimetrale; eventuale cappa in c.a. connessa meccanicamente ai travetti sottostanti non confidando sugli aggrappaggi e incollaggi fra massetto nuovo e vecchio;
c) MIGLIORAMENTO DEI SINGOLI ELEMENTI STRUTTURALI ED ELIMINAZIONE CARENZE - coperture a falda: introduzione di presidi atti ad evitare, in presenza di azioni forze sismiche, oscillazioni degli elementi trave non collegati al cordolo sommitale; - elementi di sostegno unidirezionali (colonne, pilastri): miglioramento della resistenza globale dell’elemento (cerchiature, consolidamento con fasce di fibre di carbonio) - interventi finalizzati alla eliminazione di precarietà locali (p. es. pareti portanti insistenti in falso su solai; controllo di muri di sostegno contro terra; - interventi finalizzati alla eliminazione delle cause del degrado materico osservabile sugli elementi di fabbrica e che mostri evidenti riflessi sull’efficienza delle strutture (p.es. orditure lignee dei tetti fatiscenti, ammaloramento e fenomeni di disgregazione delle malte).
SCUCI E CUCI
Le lesioni passanti, specie se di spessore considerevole, comportano una notevole discontinuità nella parete. È opportuno sostituire la muratura con un vero e proprio scuci-cuci. Per una larghezza di circa 40-50 cm a cavallo della lesione, cominciando dal basso e lavorando per tratti. È sempre necessario prevedere sufficienti puntellature su ambedue i lati del muro. Per la nuova muratura si preferirà una pietra analoga a quella del muro originario; quando è possibile si utilizzeranno gli stessi elementi derivati dallo smontaggio, ammorsando la parte nuova ai due lati del vano. La malta sarà preferibilmente di calce idraulica e sabbia. Per muri con spessori fino a due teste si interviene dai due lati con due muratori che lavorano simultaneamente Si raccomanda di raschiare e lavare abbondantemente i bordi del vano che si ricava nello spessore del muro.
SCUCI E CUCI Le lesioni devono essere riparate non tanto nell’ottica di «incollare» quello che in origine era solo accostato (le singole pietre) quanto di ripristinare i contatti. In questo senso una lesione va vista come una soluzione di continuità che attraversa la muratura dividendola in almeno due porzioni, che nel caso di oscillazioni sismiche possono muoversi in controfase generando dannosi martellamenti.
RISARCITURA La presenza di lesioni può comportare vibrazioni asincrone (martellamenti) pertanto vanno sempre risarcite –Se la lesione interessa solo un paramento e non è molto ampia si può parlare di risarcitura. Si stucca la fessura e quindi si inietta malta (calce e pozzolana o comunque malta di calce idraulica) in modo da riempire la discontinuità. –Se la lesione è importante conviene smontare il muro attorno alla lesione, cominciando dal basso e poi risarcire con pietra analoga (eventualmente utilizzando gli stessi elementi dello smontaggio) assicurando buone ammorsature. Conviene operare prima su una metà dello spessore e poi sull’altra (quasi uno scuci e cuci). –Una via di mezzo consiste nel risarcire la lesione sulle facce esterne (smontando e ricollocando solo le pietre più superficiali, e quindi iniettare la parte interna della discontinuità
Consolidamento della volta, mediante rinforzo con fibre di carbonio
CAPPA ARMATA Le due strutture lavorano in parallelo, ma la differente rigidità della lastra in calcestruzzo armato la porta usualmente ad assumersi una percentuale maggiore del carico accidentale agente sulla struttura. L’intervento è indiscutibilmente invasivo, difficilmente reversibile e comporta un incremento della resistenza e della rigidezza della volta. L’eccessivo peso del materiale aggiunto può provocare danni alle strutture verticali e comporta sempre un forte aumento delle masse in gioco, circostanza cui va posta attenzione soprattutto in zona sismica. Lo spesso getto di calcestruzzo armato produce un lieve incremento degli stati di compressione nella struttura laterizia. Dopo la maturazione del getto la volta perde la naturale capacità di adattarsi agli stati deformativi. Di conseguenza, gli sforzi interni tendono nel tempo a migrare verso la struttura più rigida, che si sostituisce del tutto o in parte alla volta preesistente nell’esercizio delle funzioni statiche. L’effetto più grave è rappresentato dal rilassamento dei mattoni, privati della stabilizzante azione di compressione. I laterizi pertanto restano appesi alla calotta in calcestruzzo armato e tendono a sfilarsi per gravità.
INIEZIONI DI BOIACCA La malta della muratura ha il solo scopo di regolarizzare il contatto tra blocchi di idonea dimensione ed apparecchiatura; l’iniezione di nuova malta ha solo lo scopo di rimpiazzare quella originaria ormai polverulenta. In generale lo scopo delle iniezioni di boiacca è quello di omogeneizzare il comportamento delle murature, saturando le cavità e reintegrando il materiale sciolto. Si deve porre molta attenzione invece all’incremento di resistenza, che peraltro è difficilmente prevedibile, in quanto non è quasi mai possibile essere sicuri della reale distribuzione dei percorsi tensionali, prima e dopo l’intervento, e tanto meno della durata dell’intervento. –L’iniezione di boiacca, può rivelarsi molto utile in corrispondenza di zone di muratura molto sollecitate (capochiavi o appoggi di travi metalliche). –Si può inoltre prevedere in tutte le situazioni di carichi concentrati e di possibili punzonamenti. –Dove è invece necessario riaggregare piccoli inerti (riempimento dei muri a sacco, murature in pietrame sbozzato), l’iniezione deve essere estesa a tutta la parete, onde evitare la creazione di zone contigue con diversa rigidezza e capacità resistenti.
Nel caso di murature danneggiate o integre se la qualità dell’apparecchiatura non è giudicata sufficiente per la mancanza di adeguate connessioni tra i paramenti (scarsità di diatoni), l’iniezione di boiacca deve comunque accompagnarsi ad interventi diretti al conseguimento di una adeguata connessione tra i pannelli.
INIEZIONE DI BOIACCA -scelta della miscelaL’aspetto più delicato dell’intervento è senz’altro la scelta della miscela da iniettare. In generale gli interventi di consolidamento condotti con la tecnica delle iniezioni devono impiegare materiali compatibili a livello chimico, fisico e meccanico con la muratura originaria. I materiali originari con cui sono costruite le murature degli edifici storici (malta di calce, pietre e mattoni) sono solidi, molto porosi e quindi meccanicamente deboli, elasticamente deformabili e molto permeabili all’acqua; di conseguenza sono sensibili ai problemi del degrado. I nuovi materiali leganti attualmente disponibili, invece, sono spesso poco permeabili all’acqua. meccanicamente forti ed elasticamente rigidi (malte di cemento e resine epossidiche). Un accoppiamento di questi materiali con quelli originali presenti nelle murature degli edifici storici è quindi, in linea di massima, da analizzare attentamente alla luce delle possibili incompatibilità fisico-meccaniche. D’altra parte l’impiego di materiali porosi, meccanicamente deboli e deformabili, cioè simili ai materiali impiegati originariamente (malte a base di calce o gesso), è accettabile solo per il risanamento di interni, ma non per le strutture esposte all’azione dilavante dell’acqua. Da questo punto di vista, le malte idrauliche (a base di calce e pozzolana, o di calce idraulica) rappresentano un buon compromesso per conciliare la compatibilità fisico-meccanica con la resistenza all’azione dilavarne dell’acqua piovana.
INIEZIONE DI BOIACCA -precauzioni nella scelta della miscelaTutti questi materiali, sia le calci aeree che quelle idrauliche, pur molto simili a quelli originariamente impiegati. possono essere soggetti a problemi legati a: 1.Sali solfatici; I sali solfatici possono provenire dal legante usato originariamente o impiegato in precedenti risanamenti (ad es.: gesso): oppure i mattoni utilizzati nella costruzione possono contenere il solfato sodico come principale componente delle tipiche efflorescenze saline. Il solfato può anche provenire dal terreno di fondazione, assieme all’acqua in cui è disciolto, per effetto della risalita capillare. Per tali ragioni è necessario che il risanamento avvenga senza componenti capaci di interagire con il solfato, aggravando così ulteriormente lo stato di salute delle antiche costruzioni. 2.Gelo. Il problema del ghiaccio si può ovviare utilizzando malte porose. 3.Grandi volumi di iniezione. Attenzione va posta anche ai volumi d’iniezione, specie nei muri a sacco. Quando si incontrano cavità vere e proprie è bene prevedere miscele binarie (acqua-boiacca-sabbia), in modo da ridurre gli effetti del ritiro. In questi casi si consideri l’aumento di massa, e quindi di peso. conseguente all’immissione di elevati volumi di miscela, un problema tanto più delicato se si opera sulle pareti degli ultimi livelli.
INIEZIONE DI BOIACCA -caratteristiche della miscela idealePer riassumere. si possono elencare le caratteristiche che un’ideale miscela d’iniezione deve possedere: –resistenza ai sali tipicamente presenti nella muratura (solfati, ammine); –modulo di elasticità comparabile con quello della muratura (3000—6000 N/rnm2); –dilatazione termica comparabile con quella della muratura originale; –non sviluppare calore (non esotermica) in fase di presa; –comportamento non gelivo (elevata porosità); –adeguata ritenzione idrica per rimanere fluida a sufficienza e penetrare profondamente; –non presentare eccessivi fenomeni di ritiro che riducono l’efficacia dei contatti.
INIEZIONE DI BOIACCA
INIEZIONE DI BOIACCA - fasi operative 1.Perforazioni mediante trapani a rotazione (diametro 20-25 mm). L’interasse è subordinato alle caratteristiche della muratura. Generalmente si eseguono 3 o 4 iniezioni al mq (ma in condizioni normali bastano 2 fori al mq). La distanza tra un foro e l’altro non > di 50 cm. Se le murature hanno spessori >di 50-60 cm si eseguono perforazioni in entrambe le facce. Se lo spessore è maggiore e non si può intervenire da ambo i lati si perfora almeno per 2/3 dello spessore murario. 2.Lavaggio dei fori e stuccatura delle fessure e sconnessioni da cui può fuoriuscire la malta. 3.Collocamento degli ugelli (condotti cilindrici) nei fori col legante impiegato per sigillare le lesioni 4.Iniezione di malta idraulica o resina epossidica con pompa a mano o automatica (a bassa pressione: 0,5-1,5 atm). L’operazione deve essere condotta dal basso verso l’alto, dai lati esterni e simmetricamente verso l’interno, per evitare squilibri di peso. La pressione deve essere costante fino a quando la miscela non esce dai cosiddetti testimoni (ovvero tubicini collocati in posizione adiacente ai fori). 5.Otturazione dei fori con cunei in sughero o plastica 6.Dopo l’indurimento, asportazione degli ugelli e sigillatura delle sedi con malta idraulica o resina epossidica.
INTONACO ARMATO La tecnica consiste nel realizzare in aderenza alla superficie da rinforzare nuove pareti a base cementizia, armate con rete metallica. Tali pareti sono rese solidali con la muratura mediante la posa in opera di tiranti passanti. L’intervento aumenta la rigidezza della muratura e la sua resistenza ai carichi e alle sollecitazioni. Campi d’applicazione: Consolidamento maschi murari fortemente danneggiati che come unica alternativa hanno la demolizione Limiti –Irreversibilità –Invasività –Incompatibilità (traspirabilità, permeabilità, deformabilità) –Vulnerabilità nei cfr degli agenti aggressivi (si ricorre a barre di acciaio inox)
INTONACO ARMATO
INTONACO ARMATO Fasi operative 1.Preparazione della parete da consolidare: rimozione intonaco, spazzolatura, lavaggio (con getto d’acqua o aria a bassa pressione) 2.Perforazione parete per l’inserimento dei connettori trasversali (con trapani o sonde a rotazione) 3.Inserimento tiranti passanti (tondini per c.a. ad aderenza migliorata da 4 a 8 mm, nel numero di almeno 2 per ogni mq). 4.Posizionamento armature a circa 2 cm dalla muratura (reti elettrosaldate con barre da 3-6 mm e maglia 10x10 o 15x15 cm, con 50-100 cm di risvolto all’incrocio dei muri e 20 cm di sovrapposizioni tra reti contigue 5.Ripiegatura ad uncino dei tiranti 6.Lavaggio muratura e bagnatura fino a saturazione 7.Esecuzione delle lastre. Per lastre sottili (3-5 cm) si spruzza malta cementizia in uno o più passaggi. Per lastre spesse (5-15 cm, sconsigliate) si predispone apposita casseratura.
INCATENAMENTI Scopo delle catene è quello di impedire il ribaltamento delle pareti esterne vincolandole alle pareti trasversali. La posizione delle catene è pressoché obbligata: al livello dei solai, alle reni degli archi, alla sommità dell’edificio. I tiranti posti in prossimità dei muri trasversali sono i più efficaci, ma spesso è necessario disporre ancoraggi anche in posizioni intermedie Le catene sono in generale costituite da barre o piatti di acciaio.
INCATENAMENTI
INCATENAMENTI
CORDOLI SOMMITALI L’intervento richiede il rifacimento della porzione ultima della parete per realizzare un cordolo murario armato longitudinalmente. L’altezza del cordolo è di circa 45 cm per garantire un peso sufficiente a rendere solidale la porzione di muratura armata alla parete sottostante (funziona per attrito). Tetto a unico spiovente con meccanismo per azioni ortogonali amplificato dall’azione del tetto spingente
Tetto a padiglione con azione spingente dei punti d’angolo
CORDOLI SOMMITALI
Il cordolo sarĂ opportunamente collegato, tramite staffature, a: 1. la cornice lapidea che termina la falda del tetto; 2. le travi del tetto (per impedire la fuoriuscita delle stesse dalla parete esterna e per solidarizzare il tutto)
Fasi dell’effetto sismico dinamico sulle pareti sommitali in presenza di coperture rigide, che per inerzia del tetto tendono a sollevarsi dalla parte sottovento
Evoluzione del meccanismo di rottura per azioni complanari in presenza di cordoli rigidi in c.a.
DIATONI ARTIFICIALI L’intervento si può applicare anche a murature molto scadenti (perchè non genera presollecitazioni) e consiste nell’inserire in una muratura povera e con apparecchiatura irregolare elementi artificiale di forma cilindrica gettati in opera entro fori (realizzati con carotatrice) in modo da legare trasversalmente la muratura.
Diatoni artificiali
Tirantini antiespulsivi
DIATONI ARTIFICIALI Fasi operative 1. Esecuzione dei fori di diametro pari a circa 15 cm con sonde a rotazione (se il nucleo della muratura è di qualità scadente conviene introdurre al suo interno della malta, per limitare un’eccessiva dispersione di materiale minuto in fase di iniezione) 2. Asportazione della polvere all’interno del foro con compressore ad aria a bassa pressione 3. Preparazione del traliccio di armatura (a spirale, disponibile in lunghezze standard di 1 m) 4. Inserimento del traliccio nel foro e posizionamento tramite distanziatori 5. Sigillatura delle zone adiacenti al foro su entrambe le facce della parete lasciando uno foro per il tubo di insufflaggio della malta 6. Iniezione a leggera pressione (per evitare vuoti) della malta fluida, leggermente espansiva, antiritiro
CONTRAFFORTI
Travi di supporto
Cappa armata Miglioramento dei collegamenti
CONNESSIONE DEL SOLAIO CON LA PARETE DI FACCIATA ATTRAVERSO L’ORDITURA SECONDARIA
CONNESSIONE DEL SOLAIO DI TAVOLE Le tavole diagonali sostituiscono la soletta di irrigidimento in c.a.
CERCHIATURE
NEW: anello in acciaio inox attorno alla colonna, in opera con saldatura, introduzione nell’intercapedine tra metallo e pietra di malta espansiva che crea uno stato di coazione con compressione radiale uniforme alla colonna. L’effetto cerchiante rimane inalterato e la reversibilità è comunque assicurata dalla interposizione di uno strato di materiale tra malta e pietra e dalla possibilità di segare l’anello metallico.
FASCIATURE CON FIBRE DI CARBONIO L’intervento consiste nell’incollare, tramite resine adesive, fasce ad alta resistenza al supporto. Si tratta di fasce di materiale composito (ovvero costituite da fibre immerse in una matrice polimerica). Così facendo si trasferisce parte degli sforzi a cui è sottoposto il supporto (colonne, pilastri, setti, etc,) alle fasce, capaci di fronteggiare le sollecitazioni per la loro resistenza meccanica e chimica. Vantaggi •peso e spessore limitati, •facilità e duttilità di applicazione (migliori delle cerchiature rigide). •reversibilità dell’intervento. N. B. Si può fasciare l’intero pilastro o solo i giunti di malta.
Campi d’applicazione Per consolidare elementi verticali lapidei o in muratura (colonne, pilastri, etc.), portanti o non portanti, soggetti a fessurazioni, distacchi. Soprattutto per ripristinare la portanza di elementi verticali sottoposti a compressione. Limiti Necessità di dover smussare gli angoli. Durabilità da verificare
FASCIATURE CON FIBRE DI CARBONIO Fasi operative 1.Pulizia della superficie, regolarizzazione asperità, stuccatura di cavità e fessurazioni 2.Applicazione primer (a rullo o a pennello) in quantità idonea al tipo di supporto (porosità, scabrezza, etc.) 3.Eventuale rasatura (se sono presenti irregolarità residue) 4.Incollaggio di adesivo epossidico 5.Applicazione delle fibre (dal lato della fibra non protetta) 6.Dopo aver atteso almeno un’ora, apposizione di un secondo strato di resina 7.Eventuale applicazione di protezione pellicolare anti UV per superfici esposte al sole.
FASCIATURE CON FIBRE DI CARBONIO