Dissesti. Cedimenti delle strutture murarie fuori terra

Transcript

1 Dissesti Cedimenti delle strutture murarie fuori terra

2 Cedimenti delle strutture murarie fuori terra Difetti o deficienze statiche; Insufficienza delle membrature costituenti la struttura; Sopravvenute cause accidentali; Interventi post operam per ampliamenti o ristrutturazioni

3 Come si manifestano? Lesioni, moti; Tali manifestazioni possono anche mancare pur sussistendo una situazione di pericolo per l edificio. Sono di sovente accompagnati da dissesti delle strutture portate quali, tramezzi, gradini, soglie, parapetti. All osservatore, la diagnosi si presenta difficoltosa in quanto vi è la sovrapposizione di più effetti. Deve essere quindi effettuata una distinzione puntuale dei vari effetti per l individuazione del dissesto principale.

4 Quali sono i tipi più comuni Assestamento; Schiacciamento; Pressoflessione; Spinte Depressione strutture orizzontali Turbamenti di origine vibratoria Turbamenti di origine sismica

5 Mutua influenza fra i disssti Ciascun dissesto richiama in generale, fin dalle prime manifestazioni, fenomeni riflessi riconducibili ad altri dissesti che talvolta assumono maggiore importanza del dissesto originario;

6 Assestamento E anche chiamato rassetto; E il fenomeno per il quale un solido murario, durante la costruzione, subisce una traslazione verticale; Tale traslazione verticale è dovuta al calo delle malte ed alla compressione del terreno di fondazione sotto il carico. Il fenomeno comincia a verificarsi quando la malta inizia la presa e quando il carico comincia da agire sul terreno di fondazione. Il fenomeno si interrompe quando la malta si è indurita ed il carico è stato ripartito sul terreno; La compressione, sotto il carico crescente della muratura in costruzione, produce un assestamento molto modesto; Il calo è la costrizione che subisce la malta sotto l azione del carico crescente, mano a mano che la struttura si eleva.

7 Il calo della malta Viene influenzato da diversi fattori quali: spessore dei giunti di malta; qualità della malta e ritardo della presa; variazione di volume della malta a seguito della perdita dell acqua; numero dei giunti; altezza della costruzione; Cattiva inzeppatura tra nuova e vecchia costruzione in caso di interventi successivi.

8 Lesioni di assestamento In generale si può affermare che lesioni dovute all assestamento non destano preoccupazioni rilevanti per la stabilità del fabbricato, anche se vanno tenute sotto osservazione per qualche settimana.

9 Schiacciamento Si verifica quando la struttura muraria non resiste in una determinata zona ai carichi cui è soggetta; Provoca una tensione di compressione che supera la capacità di resistenza della muratura; I materiali costituenti la muratura vengono ridotti in parti minute.

10 Cause dello schiacciamento Insufficienza della sezione trasversale per difetto progettuale, per sottrrazione successiva di materiale, per impiego di malte scadenti o per diffeto dei collegamento trasversali; Inoltre: Vetustà o cattiva costruzione che anno abbassato il carico di rottura del materiale, aumento del carico a seguiro di sovracopstruzioni o installazioni pesanti, trasferimento di carico dovuto ad altri dissesti; Disomogeneità delle sezioni reagenti.

11 Schiacciamento Le fessurazioni si presentano in linea di massima con andamento pressoché parallelo; Negli stadi più avanzati si hanno fenomeni di rigonfiamento dei paramenti; In stadi avanzati (che preludono al collasso) si possono avere anche lesioni orizzontali. Si disgregano prima le malte, poi si ha la rottura delle pietre ed infine il vero e proprio schiacciamento. Nel caso di malte di ottima qualità ovvero di murature a sacco, si può avere la rottura delle pietre senza avere prioritariamente la rottura della malta.

12 Malte Il degrado delle malte dovuto alla vetustà contribuisce in modo determinante all indebolimento delle strutture murarie; le malte invecchiando perdono la loro coesione, inoltre possono perdere la loro aderenza ai materiali lapidei e quindi non fare più presa; la coesione e l aderenza si annullano nel tempo più o meno rapidamente in relazione alla composizione della malta stessa, alla manipolazione e all impiego che ne è stato fatto. la malta che ha perso coesione diventa pulvirulenta, sfarinandosi tra le dita. lo spessore del giunto di malta incide in maniera inversamente proporzionale alla resistenza della muratura.

13 Individuazione dello schiacciamento Percuotendo con un martello si avverte un suono cupo; Il martello non rimbalza; Asportato un strato superficiale della muratura e ripetuta la percussione possiamo accertare se il fenomeno è profondo o superficiale.

14 Schiacciamento per sovraccarico localizzato In figura è rappresentato il caso di schiacciamento per un sovraccarico localizzato; le fessurazioni sono verticali o inclinate a 45 nella zona immediatamente sottostante il carico; La frattura si determina nel piano medio sempre immediatamente sotto il carico; In generale, la stabilità dell edificio non può essere compromessa da un singolo episodio di eccessivo carico localizzato

15 Schiacciamento per peso proprio Le fessurazioni sono pressoché parallele e dirette come il carico. Naturalmente, si manifestano nella regione più bassa del muro.

16 Pressoflessione E una sollecitazione molto pericolosa per le strutture murarie; Il solido murario sollecitato a carico di punta può rompersi per effetto della pressoflessione prima di raggiungere la condizione di schiacciamento; Il difetto costruttivo della muratura dovuto ad un cattivo collegamento trasversale può portare a pericolosi dissesti causati da pressoflessione ( a parità di altezza del muro, si può dimezzare lo spessore a causa della cattiva tessitura della struttura muraria); Anche il difetto di omogeneità della sezione muraria può predisporre il muro ad un dissesto da pressoflessione; Il dissesto si manifesta con il rigonfiamento dei paramenti; La lesione è caratterizzata dalla smembratura della struttura in più tronchi verticali.

17 pressoflessione cattivo collegamento trasversale della muratura Altezza del solido murario, soggetto alla compressione assiale, supera di quindici volte la minore delle dimensioni trasversali.

18 pressoflessione Rigonfiamento paramenti; Smembratura in più tronchi verticali

19 Strutture curve Archi, volte e cupole sono elementi strutturali caratteristici degli edifici in muratura della 1^ classe; Sia le volte che le cupole possono essere studiati in prima approssimazione, riconducendoli allo schema statico dell arco, purché siano considerati nella loro sezione mediana; L arco è retto dalla mutua pressione che i conci si trasmettono e dalla reazione che viene esercitata dai piedritti (pilastri, colonne, muri) sui quali carica l arco stesso;

20 Stabilità archi Curva delle pressioni contenuta nel nocciolo centrale di inerzia di ogni sezione; le tensioni non devono superare il carico di sicurezza del materiale;

21 Stabilità archi La risultante della pressione è inclinata e può essere scomposta in due forze. La prima, verticale, che sollecita il piedritto a sforzo normale; La seconda, orizzontale (spinta), che tende ad inflettere verso l esterno il piedritto stesso. Il centro di pressione C risulta spostato verso l esterno (vedere fig. a fianco) favorendo l eccentricità rispetto al baricentro B.

22 Stabilità archi La spinta può agire in direzione normale al solido murario; Il paramento murario subisce moti rotatori e inflessioni verso l esterno.

23 Stabilità archi Le ordinate massime del rigonfiamento sono poste al di sopra del centro di spinta C.

24 Dissesti I dissesti dovuti alla spinta normale sono accompagnati da manifestazioni secondarie, tra cui la depressione della volta e il distacco delle strutture interne dal muro di facciata;

25 Dissesti In figura a) si può osservare come la sezione verticale trasversale del rigonfiamento abbia forma sinusoidale disimmetrica rispetto al centro di inflessione con il ramo superiore più esteso di quello inferiore; Tali rami sono tanto più sviluppati quanto più piccolo è lo spessore del muro, più rado è il telaio di fabbrica, più notevoli le strutture spingenti, più forte l altezza dei piani, più scadenti le strutture murarie e più numerosi i piani sovrapposti al centro di spinta (vedi fig. b) La presenza di porte e finestre perturba il fenomeno deformativo ma non ne altera la fisionomia.

26 Fessurazioni In A (sezione orizzontale) per assenza del taglio la frattura è normale al paramento. Nelle zone laterali (B,C) le fratture divergono verso la mezzeria Le lesione nella sezione verticale sono analoghe. In particolare però quella inferiore è influenzata dalla presenza del peso del muro e, quindi, è più raddrizzata rispetto alla superiore.

27 Spinte dovute a diagonali e cosciali Nella figura a fianco si da un esempio di lesioni in angolate sottoposte a spinta dovuta a diagonali di copertura (a); Ovvero a cosciali (b).

28 Volte Le volte a botte, a padiglione o a vela non stabiliscono centri di spinta ma regioni più o meno estese lungo le quali la spinta è esercitata; Se la regione interessata dall inflessione è molto estesa e la spinta non è ubicata molto in alto, il cedimento può investire le regioni fondali accrescendo le compressioni unitarie sul terreno dalla parte del ciglio esterno del muro, favorendo delle rotazioni fondali.

29 Manifestazioni secondarie I dissesti dovuti alla spinta normale ai paramenti sono accompagnati dalle seguenti manifestazioni secondarie; a) Distacchi delle strutture interne dal muro di facciata; b) Deformazione rombica delle aperture; c) Depressione delle volte.

30 Distacchi delle strutture interne dal muro di facciata Si manifestano distacchi : nei solai; delle volte; dei pavimenti; dei muri.

31 Distacchi delle strutture interne dal muro di facciata PAVIMENTI le fessurazioni si manifestano nella intersezione con il muro e lungo la parallela a tale intersezione;

32 Distacchi delle strutture interne dal muro di facciata SOLAI In legno : tendenza alla fuoriuscita dall appoggio, sconnessione dei giunti del pianellato parallelo al muro di facciata; In ferro e voltine (con orditura normale al muro): tendenza alla fuoriuscita della travi e sconnessione di giunti lungo le direttrici delle voltine; In ferro e voltine (con orditura parallela al muro):la sconnessione dei giunti si nota all appoggio delle voltine sulle ali del ferro, in mezzeria e lungo le altre generatrici con manifestazioni fessurative e deformative pericolose;

33 Distacchi delle strutture interne dal muro di facciata VOLTE A crociera o a botte (con generatrici normali al muro) : le fessurazioni, in forma di netti distacchi, si manifestano all innesto con il muro stesso. In particolare nelle volte a crociera invadono le costole e si propagano nelle falde. In figura è riportato un quadro fessurativo di un muro normale al fronte. Nella pratica sono più frequenti i rami inferiori A Padiglione, a vela, ecc: i distacchi si manifestano nelle adiacenze della intersezione con il muro inflesso.

34 Depressione delle volte Insorge sempre nelle volte a vela e a padiglione; E frequente nelle volte a crociera; E rara nelle falde delle volte a botte; Le fratture sono parallele all imposta nelle regioni di trazione; Nelle regioni contigue di compressione si hanno espulsioni di tinteggiatura o di intonaco e nei casi più gravi di muratura.

35 Deformazione rombica delle aperture Si manifesta nelle aperture di porta normali ai muri inflessi, in prossimità degli stessi.; Nelle regioni inferiori al ventre l architrave tende a spostarsi verso la parte inflessa; Nelle regioni superiori si sposta invece la base. (vedere figura a fianco) Nell angolo superiore dell apertura che tende a chiudersi si verifica espulsioni di crosticine di tinteggiatura e d intonaco per schiacciamento; Nell angolo superiore che tende ad aprirsi si stabiliscono le fratture per trazione; Gli infissi ad un anta, secondo i casi, battono sull architrave o radono il pavimento; Gli infissi a due ante con una battono l architrave e con l altra il pavimento. Nei dissesti più gravi l architrave non rimane orizzontale ma si inclina verso il basso dalla parte del cedimento.

36 Spinta lungo il piano medio La spinta può agire, altresì, lungo il piano medio del solido murario; In tal caso l azione della spinta è meno pericolosa perché ad essa reagisce una maggiore massa di spalla

37 Dissesti Quando la spinta agisce lungo il piano medio del solido murario, si manifestano, in stadi avanzati, lesioni da schiacciamento

38 Piedritti ed archi Sotto l azione della spinta i piedritti possono cedere ; Al cedimento del piedritto consegue il dissesto dell arco Il cedimento proprio delle strutture ad arco si verifica quando la curva delle pressioni esce al di fuori del nocciolo di inerzia determinando sforzi di trazione in uno dei lembi e di compressione nell altro. Possiamo avere, quindi, due tipi di deformazione degli archi: 1) Depressione della chiave e rialzamento delle reni; 2) Impennamento della chiave e depressione delle reni.

39 Depressione della chiave L arco tende a cadere verso l interno e il piedritto verso l esterno; Ciò si verifica quando il carico verticale genera una reazione maggiore della spinta sopportabile dal piedritto; Si verifica nelle volte molto depresse e quando il carico maggiore insiste nella zona centrale.

40 Impennamento chiave La spinta è maggiore della reazione orizzontale causata dal carico verticale; Si manifesta nelle volte molto rialzate e quando il carico maggiore e sulle reni.