Miglioramento sismico del patrimonio edilizio esistente, le tecniche di intervento

Gli interventi di miglioramento sismico e di consolidamento del patrimonio edilizio devono essere il più compatibili possibile con i valori storico-architettonici dell’esistente.

Pertanto, anche alla luce de­gli insuccessi di interventi molto invasisi eseguiti con inserimento “forzato” di telai in c.a., occorrerà pre­diligere tecniche, sia tradizionali sia moderne, che non stravolgano gli equilibri di rigidezza all’interno dell’edificio e che, al contrario, facciano collaborare in modo omogeneo le strutture murarie.

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Al termine adeguamento, spesso ricercato in modo forzato, l’attuale cultura tecnica del consolida­mento predilige oggi gli interventi di miglioramento sismico. In presenza di alcuni valori e vincoli archi­tettonici non si pretende di raggiungere il 100% della sicurezza sismica, come nelle nuove costruzioni, ma si richiede un miglioramento fino al limite in cui siano salvaguardati i valori storici ed ar­chitettonici del fabbricato.

Ad ogni modo, un buon intervento di miglioramento sarà strettamen­te dipendente dalla scelta di materiali di qualità, che abbiano caratteristiche meccaniche il più compatibili possibile con quelle delle originarie strutture murarie.

Inserimento di tiranti

Spesso il miglioramento sismico può essere rag­giunto anche solo con l’inserimento di tiranti per con­trastare pericolosi cinematismi fuori piano migliorando il comportamento scatolare e i mutui collegamenti all’interno dello schema strutturale dell’edificio.

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I tiranti sono utili anche per eliminare le spinte di volte o coperture spingenti. In campo sismico occor­re prima di tutto contrastare le spinte di natura stati­ca per impedire l’innesco di cinematismi fuori piano.

Nell’inserimento dei tiranti occorre valutare attenta­mente la resistenza a trazione della muratura storica e dimensionare il tiro in funzione dei suddetti limiti per evitare lo strappo della muratura in corrispon­denza della piastra o del bolzone di ancoraggio.

Solette in c.a. alleggerito

Per migliorare i collegamenti tra le strutture è al­tresì utile irrigidire i solai molto deformabili median­te solette in c.a. alleggerito rese collaboranti alle esistenti travi in legno o acciaio mediante piolatura (fig. 12.1.26).

L’importanza di questo intervento non sta solo nel consolidamento e irrigidimento statico del solaio, ma anche nel suo efficace collegamento e legatura su tutte le pareti perimetrali mediante ancoraggi pun­tuali a coda di rondine (o con perfori armati) al fine di legare efficacemente il solaio a tutte le pareti.

In questo modo il solaio, svolgendo la funzione di dia­framma, potrà scaricare correttamente le azioni si­smiche sulle pareti longitudinali a tale azione, vinco­lando nel contempo le pareti ortogonali al sisma.

Iniezione di miscele di malte a base di calce

Una delle tecniche tradizionali per aumentare le resi­stenze delle muratura è quella delle iniezioni, un tempo eseguite con boiacche cementizie troppo rigide e dalle note incompatibilità chimiche con i sali presenti nella muratura, oggi eseguite con più compatibili miscele di malte a base di calce.

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L’intervento consiste nell’esecu­zione di fori nella muratura mediante perforazioni, ge­neralmente su una sola faccia e leggermente inclinate verso il basso fino a 2/3 dello spessore della parete, con trapano a sola rotazione.

Successivamente, dopo le preliminari operazioni di lavaggio interno e la posa di ugelli in gomma su ogni foro, partendo dal basso verso l’alto si inietta la miscela a bassa pressione, chiudendo gli ugelli già iniettati.

La tecnica è utile solo su murature facilmente iniettabili con presenza di vuoti e discontinuità, come ad esem­pio murature a sacco. Le iniezioni tuttavia non sono sufficienti per legare i diversi strati e dare monoliticità a paramenti multistrato. Sono invece utili per aumentare la sezione resistente coprendo i vuoti.

Intonaco armato

La tecnica maggiormente utilizzata per consolidare e migliorare le caratteristiche meccaniche delle mu­rature in zona sismica è quella dell’intonaco armato, che permette altresì la connessione e la legatura dei diversi strati del paramento in caso di tessiture multistrato.

Anche in questo caso l’esperienza degli insuccessi passati ha soppiantato di fatto l’utilizzo di boiacche cementizie a favore di malte struttura­li a base di calce, le cui caratteristiche meccaniche garantiscono comunque buoni incrementi di resistenza della struttura muraria con caratteristiche più compatibili.

Nell’immagine in alto: Intonaco armato con rete elettrosaldata zin­cata e malta strutturale di calce – Reggia di Venaria Rea­le (foto A.G.) Da: “Manuale del recupero edilizio”.

L’intervento tradizionale consiste nel posare una rete elettrosaldata zincata sulle due superfici della parete, ovviamente nell’ipotesi di poter rimuovere l’intonaco esistente. Le reti dovranno essere lega­te trasversalmente mediante barre passanti nella muratura con un adeguato passo e piegate in corri­spondenza delle maglie della rete. La muratura viene pertanto “impacchettata” aumentando le sue resi­stenze a compressione e taglio.

Intonaco armato con materiali compositi

Le alternative alla medesima tecnica consistono nell’applicare, al posto della rete metallica, una ana­loga rete fatta dei nuovi materiali compositi, più pre­cisamente con reti in fibra di vetro legate trasversal­mente alla muratura mediante barre di analogo ma­teriale.

Queste reti avranno diametri ridotti e maglie più piccole perché materiali già altamente perfor­manti, sulle quali si possono posare anche solo 2-3 cm di malta di calce per ottenere i medesimi incre­menti di resistenza dei tradizionali intonaci armati.

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Un’ulteriore alternativa consisterà nella posa di una rete in tessuto di carbonio che sarà incollata alla muratura mediante resine. Le reti sulle due superfici della parete saranno collegate median­te corde del medesimo materiale floccate agli estre­mi e rese solidali alle reti mediante incollaggio con resine. Su tale armatura saranno sufficienti 2 cm di intonaco per ottenere le medesime prestazioni.

I nuovi materiali compositi offrono diverse soluzio­ni di vincolo e presidio e si adattano perfettamente alle forme geometriche delle superfici di applicazio­ne, azzerando praticamente l’incremento di peso in quanto totalmente leggeri.

Le fasce in FRP (Fiber Reinforced Polimer) sono spesso utilizzate per eseguire cerchiature a diver­si livelli di piano e per incrementare le resistenze a taglio e pressoflessione nel piano e fuori piano di pannelli murari mediante applicazione a scacchie­ra. Anche in questo caso l’attenzione fondamentale deve riversarsi sui collegamenti trasversali.

Cordolo in muratura armata

Una variante consiste nel semplice cordolo in muratura armato con le tradizionali barre di c.a., tale da avere la medesima rigidezza della parete sottostante e pertanto perfettamente compatibile.

Per la realizzazione di cordoli intermedi o sommitali si può fare ricorso anche alla tassellatura interna di profilati in acciaio (spesso UPN) tali da svolgere una efficace azione di cerchiaggio (fig. 12.1.33).

Il cordolo sommitale in c.a. può ancora essere una valida scelta, purché sia gettato con calcestruzzo al­leggerito in modo da non pesare troppo e soprattutto sia vincolato alle pareti sottostanti mediante per­forazioni armate con inserimento di barre verticali (fig. 12.1.34).

Per approfondire ulteriormente queste tematiche si consiglia il nuovo “Manuale del recupero edilizio”, di Fabrizio Astrua e Riccardo Nelva, uno strumento pratico per il recupero di edifici esistenti, che propone tutte le risposte alle problematiche sopra esposte, suggerendo criteri di scelta e intervento e soluzioni tecniche.