GLI INTERVENTI POST-SISMA INTERVENTI SULLE MURATURE PORTANTI

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1 Operazione "Impariamo a ricostruire" rif. PA /RER GLI INTERVENTI POST-SISMA INTERVENTI SULLE MURATURE PORTANTI

2 Materiali per gli interventi sulle strutture in muratura Classificazione degli acciai

3 Parametri meccanici delle mutature Resistenza a taglio Taglio compressione Compressione diagonale

4 Parametri meccanici delle mutature Resistenza a taglio

5 Parametri meccanici delle mutature Resistenza a taglio

6 Parametri meccanici delle mutature Resistenza a taglio

7 Parametri meccanici delle mutature Resistenza a taglio

8 Tipologia di muratura Muratura in mattoni pieni e malta di calce min-max min-max min-max min-max , Resistenze Paragrafo C8A.1.A.4 Valori minimi Moduli elastici Paragrafo C8A.1.A.4 Valori medi Divise per il fattore di confidenza e per il Resistenze Analisi lineare statica e analisi dinamica coefficiente parziale di sicurezza modale C Rigidezze fessurate pari alla metà delle Moduli elastici rigidezze non fessurate Analisi non lineare C Resistenze Divise per il fattore di confidenza Muratura in mattoni pieni e malta di calce Analisi elastica con fattore q 59,2 1,

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12 Criterio unificato TCC NTC 08 Resistenza tangenziale ultima della muratura che tiene conto di tutti i contributi resistenti

13 Parte I - DINAMICA DELLE MURATURE 1.1 Ribaltamento fuori piano considerando il comportamento non lineare del materiale. 1.2 Legami costitutivi per la muratura; Parte II - INTERVENTI SULLE STRUTTURE IN ELEVAZIONE 2.1 Cause dei danneggiamenti dei sistemi strutturali 2.2 Interventi per ridurre le carenze dei collegamenti 2.3 Interventi che modificano la distribuzione degli elementi verticali resistenti 2.4 Interventi per incrementare la resistenza delle murature portanti 2.5 Interventi su pilastri e colonne Parte III -

14 2.1 CAUSE DI DANNEGGIAMENTO DEI SISTEMI STRUTTURALI Degrado delle malte Fattori di degrado: - Vibrazioni; - Variazioni termico igrometriche ( generano un alternarsi di sollecitazioni di compressione e trazione che generano un alternarsi di sollecitazioni di compressione e trazione che causa lesioni che periodicamente diminuiscono o ampliano lo spessore; - Infiltrazioni di acqua; - Aggressione chimico-fisica dovuta ad agenti atmosferici; - Umidità ascendente per capillarità; - Umidità dovuta a rotture di impianti o infiltrazioni dalla copertura;

15 2.1 CAUSE DI DANNEGGIAMENTO DEI SISTEMI STRUTTURALI Cedimento verticale di un estremo

16 2.1 CAUSE DI DANNEGGIAMENTO DEI SISTEMI STRUTTURALI Cedimento verticale di terreno in una zona intermedia dell edificio

17 2.1 CAUSE DI DANNEGGIAMENTO DEI SISTEMI STRUTTURALI Dissesto delle fondazioni

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19 2.1 CAUSE DI DANNEGGIAMENTO DEI SISTEMI STRUTTURALI Schiacciamento della muratura

20 2.1 CAUSE DI DANNEGGIAMENTO DEI SISTEMI STRUTTURALI Schiacciamento della muratura

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23 INTERVENTI PER RIDURRE LA CARENZA DEI COLLEGAMENTI Catene

24 2.2 INTERVENTI PER RIDURRE LA CARENZA DEI COLLEGAMENTI Catene

25 2.2 INTERVENTI PER RIDURRE LA CARENZA DEI COLLEGAMENTI Catene Catena Binata

26 2.2 INTERVENTI PER RIDURRE LA CARENZA DEI COLLEGAMENTI Tiranti metallici

27 2.2 INTERVENTI PER RIDURRE LA CARENZA DEI COLLEGAMENTI Tiranti metallici Il oro utilizzo è legato a insufficiente rigidezza di insieme strutturale causato da: - Carenza di ammorsamento fra le pareti, in corrispondenza degli impalcati dove si concentrano le masse sismiche; - Garantire adeguato vincolo tra i solai, semplicemente appoggiati, e le pareti; - Eliminare la spinta di strutture spingenti; - Elementi di irrigidimento per i solai ( se disposti in diagonale come controventi) Questi elementi di collegamento possono essere di tipo «attivo» TIRANTI (adottati per imprimere una coazione alla struttura), sia di tipo «passivo» CATENE (adottati come «riserva statica», pertanto destinati ad entrare in funzione solo in presenza di variazioni dell assetto strutturale. 2.1

28 2.2 INTERVENTI PER RIDURRE LA CARENZA DEI COLLEGAMENTI Tiranti metallici I tiranti sono composti dalle seguenti parti: - Elemento (barra) di acciaio tondo o ad aderenza migliorata, con profilati piatti o quadrati nonché tubolari; - Capochiave costituito da: piastre circolari, quadrate, di diametro o di lato variabili tra 30 e 50 cm, di solito nervate radialmente in modo da aumentare la rigidezza flessionale; Paletti, generalmente da posizionare con inclinazione a 45 rispetto all orizzontale così da poter coinvolgere il muro ortogonale a quello da contrastare e il solaio sovrastante o sottostante. La lunghezza del paletto è dell ordine di cm; - Giunti di connessione a forchetta con spinotto, a manicotto a vite e a gabbia; - Giunti di tensione, posizionati di solito nella mezzeria del tirante, a gabbia, a manicotto, a vite e dado;

29 Si possono distinguere diverse soluzioni costruttive: - TIRANTE A BARRA TONDA FILETTATA - TIRANTE CON BARRE DI ACCIAIO DI ELEVATA RESISTENZA (Tipo Dywidag) appartengono alla categoria di acciai «Y» ovvero acciai per cemento armato precompresso; - TIRANTE A TREFOLI O TRECCE IN ACCIAO ARMONICO (tensione di snervamento 1800 Mpa) gli altri campi di applicazione degli acciai armonici sono la precompressione in quanto l elevata tensione di snervamento permette di raggiungere deformazioni dell ordine del 0,7% quindi maggiori di quelli di un acciaio strutturale «S». È neccessaria una buona deformazione per contrastare il rilassamento dei cavi e gli effetti della viscosità garantendo la precompressione.

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31 TIRANTE A BARRA TONDA FILETTATA - TIRANTE CON BARRE DI ACCIAIO DI ELEVATA RESISTENZA - TIRANTE A TREFOLI O TRECCE IN ACCIAO ARMONICO

32 Verifica preliminare sulle caratteristiche meccaniche delle zone di ancoraggio. È in genere indispensabile un consolidamento locale della muratura. È sconsigliabile incassare il capochiave nello spessore della parete, specie nel caso di muratura a più paramenti separati. Le sollecitazioni che interessano le parti componenti del tirante possono essere schematizzate: Sforzo normale di trazione sul tirante; Sforzo dei capochiavi a paletto o piastra; Sforzo normale di trazione per gli occhielli e le forchette; Sforzo normale di trazione per i giunti di tensione.

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40 Resistenza a taglio di calcolo per azioni nel piano La resistenza a taglio risulta influenzata da: - Tessitura muraria; - Tipologia di malta; È infatti nella malta che si concentra principalmente la deformazione a taglio e quindi la il conseguente valore delle rigidezze.

41 2.2 INTERVENTI PER RIDURRE LA CARENZA DEI COLLEGAMENTI Tiranti metallici Interasse L interasse delle catene dovrà essere scelto in funzione dell azione agente su ciascun tirante e comunque tale da contrastare il collasso fuori piano per effetto arco che si innesca nello spessore murario a causa delle azioni sismiche ortogonali. MURO DI OTTIMA QUALITA MURO DI BASSA QUALITA È necessario consolidare con iniezioni di calce e pozzolana ventilata una porzione di muro intorno al capochiave per un diametro non inferiore ad una volta e mezzo lo spessore

42 2.2 INTERVENTI PER RIDURRE LA CARENZA DEI COLLEGAMENTI Reticolare di Piano

43 2.2 INTERVENTI PER RIDURRE LA CARENZA DEI COLLEGAMENTI Reticolare di Piano

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45 2.2 INTERVENTI PER RIDURRE LA CARENZA DEI COLLEGAMENTI Tiranti ottenuti con le travi portanti del solaio

46 2.2 INTERVENTI PER RIDURRE LA CARENZA DEI COLLEGAMENTI Tiranti ottenuti con le travi portanti del solaio

47 2.2 INTERVENTI PER RIDURRE LA CARENZA DEI COLLEGAMENTI Tiranti ottenuti con le travi portanti del solaio

48 2.2 INTERVENTI PER RIDURRE LA CARENZA DEI COLLEGAMENTI Cordoli in acciaio

49 INTERVENTI PER PER RIDURRE LA CARENZA LA CARENZA DEI COLLEGAMENTI DEI COLLEGAMENTI Cordoli in acciaio Cordoli in acciaio

50 2.2 INTERVENTI PER RIDURRE LA CARENZA DEI COLLEGAMENTI Cordoli in acciaio

51 2.2 INTERVENTI PER RIDURRE LA CARENZA DEI COLLEGAMENTI Cordoli in acciaio

52 2.2 INTERVENTI PER RIDURRE LA CARENZA DEI COLLEGAMENTI Cordoli in acciaio

53 2.2 INTERVENTI PER RIDURRE LA CARENZA DEI COLLEGAMENTI Cordoli in acciaio

54 2.2 INTERVENTI PER RIDURRE LA CARENZA DEI COLLEGAMENTI Cordoli in acciaio

55 2.2 INTERVENTI PER RIDURRE LA CARENZA DEI COLLEGAMENTI Perforazioni armate

56 2.2 INTERVENTI PER RIDURRE LA CARENZA DEI COLLEGAMENTI Perforazioni armate La loro esecuzione è composta dalle seguenti fasi: - Perforazione della muratura preliminare all intervento di rinforzo attraverso la sigillatura di quest ultima così da impedire la fuoriuscita delle sostanze di iniezione; - Esecuzione dei fori a carotaggio continuo ed estrazione del nucleo mediante macchinario a rotazione. Carotiere al widia, quasi sempre vietata la percussione. - Iniezione della sostanza di collegamento tra l armatura e la muratura questa dovrà garantire una forte adesione, possedere caratteristiche di antiritiro e di resistenza. Ormai l evoluzione tecnica porta sempre più all uso delle resine epossidiche bicomponenti quali sostanze da iniettare per ottenere il collegamento richiesto tra struttura e armatura. L iniezione di miscela di cemento deve essere eseguita in due fasi: la prima di sigillatura del contorno del foro e la seconda, successiva ad un ulteriore nuova perforazione dello stesso precendemente pre-iniettato.

57 2.2 INTERVENTI PER RIDURRE LA CARENZA DEI COLLEGAMENTI Perforazioni armate

58 2.2 INTERVENTI PER RIDURRE LA CARENZA DEI COLLEGAMENTI Cordoli di sommità in muratura armata Il cordolo in muratura armata può essere di due tipi: - Armato con gabbia in acciaio, come quello in c.a. ma al posto del getto in c.a. v è la giustapposizione di elementi componenti la muratura;

59 2.2 INTERVENTI PER RIDURRE LA CARENZA DEI COLLEGAMENTI Cordoli di sommità in muratura armata Il cordolo in muratura armata può essere di due tipi: - Armato con gabbia in acciaio, come quello in c.a. ma al posto del getto in c.a. v è la giustapposizione di elementi componenti la muratura;

60 2.2 INTERVENTI PER RIDURRE LA CARENZA DEI COLLEGAMENTI Cordoli di sommità in muratura armata - Armato con barre d acciaio poste durante la ricostruzione all interno di ogni ricorso di malta - n 3 filari minimo per murature in laterizio o in pietra, in mattoni pieni o semipieni; Per ottenere un efficace unione tra questi elementi strutturali è indispensabile prevedere una staffatura d acciaio che avvolge il cordolo

61 2.2 INTERVENTI PER RIDURRE LA CARENZA DEI COLLEGAMENTI Cordoli di sommità in muratura armata

62 2.2 INTERVENTI PER RIDURRE LA CARENZA DEI COLLEGAMENTI Cordoli di sommità in acciaio Ottima soluzione per efficacia, per facilità di esecuzione e per la totale rimovibilità degli elementi componenti

63 2.2 INTERVENTI PER RIDURRE LA CARENZA DEI COLLEGAMENTI Cordoli di sommità in c.a. Si tende ad evitare che qualsiasi tecnica d intervento strutturale di consolidamento prevista comporti appesantimento o irrigidimenti elevati che potrebbero essere dannosi per il suscitarsi di forti sollecitazioni tangenziali locali o generali. Il miglioramento che potrebbe produrre un cordolo in c.a sulla sommità degli edifici, comunque garantendo la sua giusta efficacia, dovrà essere ricercato nella riduzione delle sue geometrie e nella diminuzione del peso e del modulo di elasticità e quindi della resistenza.

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65 2.2 INTERVENTI PER RIDURRE LA CARENZA DEI COLLEGAMENTI Cordoli perimetrali ai livelli intermedi CORDOLI IN ACCIAIO ANCORATI ALLA MURATURA

66 2.3 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI Nuove aperture

67 2.3 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI Nuove aperture

68 2.3 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI Nuove aperture

69 2.3 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI Nuove aperture

70 2.3 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI Nuove aperture

71 2.3 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI Nuove aperture

72 2.3 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI Nuove aperture

73 2.3 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI Nuove aperture

74 2.3 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI Nuove aperture

75 2.3 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI Nuove aperture

76 2.3 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI Nuove aperture

77 2.3 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI Nuove aperture

78 2.3 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI Nuove aperture

79 2.3 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI Nuove aperture

80 2.3 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI Nuove aperture

81 2.3 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI Nuove Aperture sulle murature portanti

82 2.3 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI Nuove Aperture sulle murature portanti La nuova apertura su un a parete portante comporta una migrazione delle tensioni, prima agenti sulla parte rimossa, verso le zone ancora in essere. L architrave deborda in lunghezza rispetto ai piedritti perché è inserito per primo durante la fase di demolizione rimanendo quindi delegato a reggere i carichi prodotti dalla struttura sovrastante ormai priva del sostegno originario.

83 2.3 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI Sostituzioni di architravi con profilati di acciaio Il metodo di intervento è molto semplice anche se richiede la giusta attenzione nei riguardi di rilassamenti murari. - Demolizione di una delle due facce della parete, per la metà del suo spessore; - idonea puntellatura della restante parte; - Inserimento della prima trave d acciaio, ponendola a conrtasto con la muratura sovrastante; - Si ripete poi l operazione sull altra faccia. - Le travi vengono collegate fra loro con barre filettate, rondelle e dadi così da ottenere un sistema di efficace collaborazione strutturale tra i due profilati.

84 2.3 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI Sostituzioni di architravi con profilati di acciaio

85 2.3 INTERVENTI CHE MODIFICANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ELEMENTI VERTICALI RESISTENTI Risarcitura muraria con la tecnica del cuci e scuci

86 2.4 INTERVENTI PER INCREMENTARE LA RESISTENZA DEI MURI PORTANTI Iniezioni di miscele leganti

87 2.4 INTERVENTI PER INCREMENTARE LA RESISTENZA DEI MURI PORTANTI Inserimento di Diatoni Artificiali

88 Questo rinforzo, fortemente invasivo nei confronti del bene da consolidare, talune volte si rende necessario per il raggiungimento di una resistenza ormai irrimediabilmente persa da un edificio in stato di precollasso strutturale. Esso è consigliabile, soprattutto per ricostruire un nucleo forte al quale delegare la resistenza nei confronti delle azioni orizzontali. È sempre opportuno verificare se è indispensabile una fondazione per la nuova struttura. 2.4 INTERVENTI PER INCREMENTARE LA RESISTENZA DEI MURI PORTANTI Pareti in c.a. in unione con le murature portanti

89 2.4 INTERVENTI PER INCREMENTARE LA RESISTENZA DEI MURI PORTANTI Pareti in c.a. in unione con le murature portanti

90 2.4 INTERVENTI PER INCREMENTARE LA RESISTENZA DEI MURI PORTANTI Pareti in c.a. in unione con le murature portanti

91 2.4 INTERVENTI PER INCREMENTARE LA RESISTENZA DEI MURI PORTANTI Intonaco Armato

92 2.4 INTERVENTI PER INCREMENTARE LA RESISTENZA DEI MURI PORTANTI Intonaco Armato In questi ultimi lustri sono state sperimentate varie tecniche per incrementare la resistenza a taglio delle pareti in muratura: - Iniezioni di malta: questa tecnica non è però adeguata per murature a paramento singolo o in pietra di grossa pezzatura; - Intonaco armato, la realizzazione con rete elettrosaldata ha però evidenziato problemi di corrosione dopo pochi anni dall intervento. Il rivestimento in FRP è una tecnica relativamente nuova e consiste nell applicare laminati in FRP su entrambe le facce della parete. In particolare vengono impiegati due tipi di composito in FRP: - Fogli di fibre; - Reti di fibre.

93 Fasi Operative: 2.4 INTERVENTI PER INCREMENTARE LA RESISTENZA DEI MURI PORTANTI Intonaco Armato a) Rimozione dell intonaco esistente e della malta dai giunti ra gli elementi di muratura (10-15 mm in profondità) da entrambe le facce del pannello; b) Applicazione di un primo strato di intonaco (rinzaffo); c) Esecuzione dei fori passanti, con diametro pari a 25 mm per consentire l inserimento dei connettori; d) Applicazione della rete in GFRPsu entrambe le facce del pannello; e) Inserimento nei fori dei connettori ad «L» in GFRP ed iniezione di resina epossidica tixotropica per solidarizzare i connettori; f) Applicazione di un nuovo strato di intonaco di malta bastarda. Lo spessore totale dell intonaco è di circa 30 mm per le murature di mattoni

94 2.4 INTERVENTI PER INCREMENTARE LA RESISTENZA DEI MURI PORTANTI Intonaco Armato

95 2.4 INTERVENTI PER INCREMENTARE LA RESISTENZA DEI MURI PORTANTI Intonaco Armato

96 2.4 INTERVENTI PER INCREMENTARE LA RESISTENZA DEI MURI PORTANTI Intonaco Armato MD muratura a due teste; MT muratura a tre teste; MS muratura a sacco; F = GFRP S = acciaio

97 2.4 INTERVENTI PER INCREMENTARE LA RESISTENZA DEI MURI PORTANTI Intonaco Armato

98 2.4 INTERVENTI PER INCREMENTARE LA RESISTENZA DEI MURI PORTANTI Intonaco Armato

99 2.4 INTERVENTI PER INCREMENTARE LA RESISTENZA DEI MURI PORTANTI Intonaco Armato Il comportamento della muratura in mattoni non rinforzata evidenzia un brusco calo di resistenza immediatamente successivo alla formazione delle prima fessura, conservando una limitata capacità residua; La muratura rinforzata mostra un considerevole incremento del picco, dopo la comparsa delle fessure diagonali, mostra un comportamento plastico con un ramo decrescente molto blando. Quando la deformazione media a compressione raggiunge il valore di 0,005 la resistenza residua risulta, nella maggior parte dei casi superiore al 50% del valore di picco. I campioni rinforzati con una rete in GFRP più fitta evidenziano un ramo decrescente ancora meno marcato dopo il raggiungimento del carico massimo.

100 2.4 INTERVENTI PER INCREMENTARE LA RESISTENZA DEI MURI PORTANTI Intonaco Armato

101 2.4 INTERVENTI PER INCREMENTARE LA RESISTENZA DEI MURI PORTANTI Intonaco Armato

102 2.4 INTERVENTI PER INCREMENTARE LA RESISTENZA DEI MURI PORTANTI Intonaco Armato

103 2.4 INTERVENTI PER INCREMENTARE LA RESISTENZA DEI MURI PORTANTI Intonaco Armato

104 2.4 INTERVENTI PER INCREMENTARE LA RESISTENZA DEI MURI PORTANTI Intonaco Armato

105 2.4 INTERVENTI PER INCREMENTARE LA RESISTENZA DEI MURI PORTANTI Intonaco Armato

106 2.4 INTERVENTI PER INCREMENTARE LA RESISTENZA DEI MURI PORTANTI Placcaggio laterale di pareti con piastre di acciaio

107 2.5 INTERVNETI SU PILASTRI E COLONNE Cerchiature in acciaio di un pilastro in acciaio

108 2.5 INTERVNETI SU PILASTRI E COLONNE Cerchiature in acciaio di un pilastro in acciaio

109 2.5 INTERVNETI SU PILASTRI E COLONNE Ristilatura dei giunti